Stille Fischschwärme - Was ist so leise wie ein einzelner Fisch? Viele!

Mit wachsender Grösse werden Menschen-Gruppen oft lauter. Anders Makrelen: Ihre Flossenbewegungen können Schall schlucken.

Ein Schwarm Grossaugen-Stachelmakrelen im Great Barrier Reef, Australien.

imago images / OceanPhoto

Warum ziehen Fische meist in Schwärmen durchs Wasser? Weil die Anonymität der Masse die einzelnen Tiere vor Fressfeinden schützt, klar.

Forschende der Johns Hopkins University in Maryland wollen nun einen weiteren Grund gefunden haben: Die Schwärme dämmen auch die Geräuschkulisse. Zumindest mit den richtigen Flossen-Moves.

Stilles Schwimmen

Johns Hopkins University

Das Team um Ingenieur Rajat Mittal erstellte ein 3D-Fischmodell auf Grundlage einer Makrele, um verschiedene Fischschwärme zu simulieren. Die Forschenden veränderten dabei auch die Formationen der Fische, ihren Abstand untereinander und den Synchronisierungs-Grad ihrer Flossen-Bewegungen.

Das Ergebnis: Ein Schwarm, der sich auf die richtige Weise zusammen bewegt, bewirkt eine überraschend effektive Lärmreduzierung. In ihrem Experiment klangen sieben Fische wie ein einzelner Fisch.

Der Schlüssel zur Geräuschreduzierung liege darin, dass sich der Schwarm asynchron bewege. «Schall ist wie eine Welle», so Forschungsleiter Mittal. Zwei Wellen können sich gegenseitig dämmen, wenn sie phasenverschoben sind. Schlagen die Fische also abwechselnd mit den Flossen, «löschen sich die Geräusche gegenseitig aus».

Leise vs laut

Bewegen sich die Fische hingegen im Gleichschritt und schlagen gleichzeitig mit den Schwanzflossen, summiert sich das Geräusch im Schwarm.

Mit der richtigen Bewegung können Fische Fressfeinde also austricksen: «Ein Hai meint dann, er höre nur einen Fisch – und keine Gruppe.» Die Chance, dass er sich abwendet, steigt. Smart.

Und jetzt?

Die Geräuschreduzierung tritt ein, sobald sich ein schwimmender Fisch einem anderen anschliesst – und nimmt zu, je mehr Fische sich einem Schwarm anschliessen. Die Forschenden gehen aber davon aus, dass der Effekt ab einer gewissen Schwarmgrösse verschwindet.

«Allein die Tatsache, dass sie zusammen sind und auf irgendeine Weise schwimmen, trägt zur Verringerung der Geräuschsignatur bei», so Mittal. Es sei keine Koordination zwischen den Fischen erforderlich.

Als Nächstes plant das Team, Meeresturbulenzen in die Modelle einzubeziehen und Simulationen zu erstellen, die es den Fischen ermöglichen, «freier» zu schwimmen. Die Ergebnisse sollen unter anderem in die Entwicklung von leiseren U-Booten und autonomen Unterwasserfahrzeugen einfliessen.