Afklaring af kaoset i narhvaladfærd

Forskere har brugt kaosteoriens matematiske ligninger til at analysere data fra langtidsovervågning af en elektronisk mærket narhval. De har udvundet tidligere uopdagede døgnmønstre inden for, hvad der oprindeligt så ud til at være uregelmæssig dykning og overfladehvileadfærd, ved at bruge optegnelser, der strækker sig over 83 dage.

"Mens dyrebårne havsensorer fortsætter med at avancere og indsamle flere data, er der mangel på tilstrækkelige metoder til at analysere registreringer af uregelmæssig adfærd," siger Hokkaido University geofysiker Evgeny A. Podolskiy, førsteforfatter af forskningen offentliggjort i tidsskriftet PLOS Computational Biology .

Podolskiy udviklede proceduren til at finde adfærdsmønstre i tilsyneladende uoverskuelig kompleksitet sammen med Mads Peter Heide‐Jørgensen ved Grønlands Naturinstitut.

Narhvaler (Monodon monoceros) er relativt små hvaler, der findes i de arktiske hav, berømt for deres lange enkelte stødtænder og kaldet havets enhjørninger. De er en af ​​de mest truede arktiske arter på grund af klimaændringer, menneskelig aktivitet og prædation fra så invasive arter som spækhuggere. Narhvalerne er kendte for at foretage dyk til ekstreme dybder på mere end 1.800 meter. Deres livscyklus er tæt forbundet med havis, som er hurtigt faldende.

Podolskiy og Heide‐Jørgensen kombinerede deres ekspertise inden for signalbehandling og biologging for at forstå den fulde mangfoldighed af adfærd hos en satellitmærket narhval. Matematiske teknikker udviklet som en del af kaosteori kan fortolke kompliceret og tilsyneladende kaotisk adfærd i dynamiske systemer for at afsløre tilstande kaldet "attraktører", som systemerne har en tendens til at udvikle sig hen imod. I det væsentlige identificerer tilgangen væsentlige mønstre, som ellers ville være svære at opdage.

Analysen af ​​adfærden hos den elektronisk mærkede narhval, inspireret af Podolskiys tidligere arbejde med turbulens, afslørede et dagligt aktivitetsmønster, og hvordan det blev påvirket af skiftende årstider, træk ved narhvalens adfærd, som tidligere ikke var genkendt. Dyret hvilede tættere på overfladen omkring middagstid, men da de dykkede på det tidspunkt, var dykkene meget dybe. I tusmørket og om natten blev dykkene mere lavvandede, men også mere intense, muligvis på grund af jagten på blæksprutter, som er kendt for daglig lodret migration. Det blev også fundet, at øget havis begrænser narhvalens overfladeaktivitet og er korreleret med mere intens dykning.

"Vores tilgang er relativt enkel at implementere og kan kortlægge og mærke langtidsdata, identificere forskelle mellem individuelle dyrs og forskellige arters adfærd og også detektere forstyrrelser i adfærd forårsaget af skiftende påvirkninger," foreslår forfatterne.

Forskerne forventer, at deres nye metode kan være særligt nyttig til at vurdere udfordringerne for narhvaler og andre arktiske dyr, som klimaforandringer og tabet af havis udgør. Sådan information kan vise sig at være afgørende for at vedtage politikker til beskyttelse af truede arter i lyset af naturlige forandringer og øget menneskelig aktivitet. + Udforsk yderligere

Narhvaler bruger mindst halv tid på at dykke efter mad, kan faste i flere dage efter måltid