Nach dem Fund des toten Buckelwals »Timmy/Hope« am 15. Mai 2026 an der dänischen Küste stellt sich die Frage, was mit dem Kadaver passiert. Wird er geborgen? Verwest er an Ort und Stelle? Oder wird er auf das Meer gezogen und dort versenkt? Verenden große Meeressäuger wie dieser Buckelwal, können sie im Ökosystem als Kadaver vielen anderen Arten als Nahrung dienen. Deshalb veröffentlichen wir an dieser Stelle einen aktualisierten Artikel aus dem Jahr 2011, der zeigt, wie viele Tiere von diesem Aas abhängen – eine ökologische Verbindung, die seit Millionen von Jahren anhält.

Der Wal war sicher schon vor Jahren verendet. Doch in seinem Kadaver auf dem Meeresgrund wimmelte es von Leben: von Würmern, Venusmuscheln, vielerlei Schnecken, dazwischen sah man Flecken von weißen Bakterienrasen. Die Besatzung des Tauchboots »Alvin« entdeckte das Skelett 1987 vor der Südküste Kaliforniens bei einer Tiefseeexpedition im Santa Catalina Basin. Eigentlich wollten die Forscher hier nur den öden, nährstoffarmen Meeresboden kartieren. Doch plötzlich ortete das Sonargerät ein großes Objekt in 1240 Meter Tiefe. Die Scheinwerfer der Alvin enthüllten ein 20 Meter langes, teils von Sedimenten bedecktes Gerippe. Bei der späteren Auswertung der Videoaufnahmen kamen die Forscher zu dem Schluss, es handele sich um die Überreste eines Blau- oder Finnwals.

Im folgenden Jahr kehrte Expeditionsleiter Craig Smith, Meereskundler an der University of Hawaii in Manoa, mit seinem Team an die Fundstelle zurück, um das Skelett und seine Bewohner genauer zu untersuchen. Dabei entdeckten die Mitarbeiter nicht nur mehrere neue Tierarten, sondern stießen auch auf Organismen, die bis dahin nur aus sehr speziellen, extremen Umwelten bekannt waren. Beispielsweise von hydrothermalen Tiefseequellen: Dort tritt aus Bodenspalten heißes, mineralreiches Wasser aus – Lebensgrundlage für viele höchst eigenartige Organismen.

Solche Lebensgemeinschaften an Walkadavern haben Wissenschaftler seitdem dutzendfach beschrieben. Im näheren Umkreis der toten Säuger fanden sie über 400 verschiedene Tierarten. Mindestens 30 davon scheinen nur in diesem speziellen Typ Ökosystem vorzukommen. Langsam klärt sich, wie die wunderlichen Tierwelten funktionieren und wie sie vermutlich entstanden. Auch früher schon gab es immer wieder Hinweise darauf, dass tote Wale besondere Lebensgemeinschaften ernähren. Im Jahr 1854 fand ein Zoologe in Walspeck, der beim Kap der Guten Hoffnung vor Südafrika im Meer trieb, eine zentimetergroße unbekannte Muschelart, die Gänge in das Gewebe gefressen hatte. Dass dergleichen beileibe nichts Absonderliches ist, zeigte im 20. Jahrhundert die Schleppnetzfischerei. Von den 1960er-Jahren an holten Seeleute mit dieser Fangmethode Schädel und andere Knochen von Walen vom Meeresgrund, an denen bislang unbekannte Muscheln hafteten. Wichtige Fundorte lagen bei Schottland, Irland und Island, vor allem aber an der Chatham-Schwelle östlich von Neuseeland. 1965 tauchte eine neue Art der Napfschnecken auf – sie bilden eher Kegel als gedrehte Gehäuse. Weitere Arten folgten bald.

Forscher prägten für diese Tiere den Gattungsnamen Osteopelta (nach griechisch osteon für »Knochen« und lateinisch pelta für »Schild«). Aber erst der Skelettfund von 1987 bei Kalifornien machte deutlich, dass die Ökosysteme an toten Walen etwas Besonderes darstellen. So gehören die von Smiths Mitarbeitern entdeckten Muscheln zu Gruppen, die Chemosynthese betreibende Bakterien beherbergen – also Mikroben, die aus anorganischen Verbindungen Energie gewinnen. Auf jenen Prozessen, auf denen wohl auch das frühe Leben in der Erdgeschichte beruhte, basieren in der Tiefsee manche uns exotisch anmutenden Ökosysteme.

Tatsächlich kannten Biologen die meisten Schnecken und Muscheln, die sie bei Walkkadavern fanden, vorher nur von solchen Lebensgemeinschaften der Tiefsee, welche die benötigte Energie nicht aus Foto-, sondern aus Chemosynthese durch bestimmte Bakterien beziehen. Einige der Muscheln finden sich an versunkenem Holz oder bei Hydrothermalquellen. Andere, Angehörige der Vesicomyiden, leben nur bei Hydrothermal- und Methanquellen (sogenannten kalten Quellen), und Vertreter der Luciniden leben bei Methanquellen und in sauerstofffreien Sedimenten. Eine Schneckenart kommt sonst nur noch in Ablagerungen vor, in denen Sauerstoff zum Atmen fehlt.

Angesichts dieses auffälligen Verbreitungsmusters postulierten Smith und seine Kollegen 1989: Die Tiefseeorganismen könnten Walskelette quasi wie Trittsteine zwischen anderen auf Chemosynthese basierenden Biotopen benutzen, über die sie von einem zum nächsten gelangen. Allerdings ist noch nicht geklärt, ob sich jede neue Generation über diese Distanzen ausbreiten kann oder ob der Prozess viel länger dauert.

Smiths Team wollte nun untersuchen, wie ein Walkadaver-Ökosystem am Meeresboden funktioniert und wie lange es besteht. Darum begannen die Forscher 1992 mit einem logistisch aufwendigen, für die Nase nicht gerade angenehmen Forschungsprojekt: Sie fahndeten an Küsten nach Walkadavern, um sie ins tiefere Meer zu verfrachten und dort dann langfristig beobachten zu können. Weil die meisten toten Wale gleich versenkt werden, gelangen sie selten in Küstennähe. Doch im Verlauf von sechs Jahren konnten die Forscher drei verendete Grauwale verwenden, die in Kalifornien angeschwemmt worden waren. Diese Kolosse versenkten sie im tieferen Ozean mit schweren Gewichten. Gegen den Auftrieb durch Verwesungsgase benötigten sie bis zu 2700 Kilogramm Ballast. Jene drei Wale, das anfangs erwähnte sowie ein weiteres, 1995 entdecktes Skelett, suchten sie anschließend regelmäßig entweder mit der »Alvin« oder mit ferngesteuerten Tauchbooten auf.

Die drei Phasen des Zerfalls

Im Lauf ihrer Arbeit bestimmten Smith und seine Leute drei verschiedene ökologische Phasen, die sich teils überlappen. Die erste Phase bezeichnen sie als Stadium der mobilen Aasfresser. Es setzt ein, sobald der Kadaver am Meeresboden ankommt. Schon nach kurzer Zeit graben sich Unmengen von Schleimaalen durch das Fleisch, und Haie reißen Fetzen heraus.

Zusammen vertilgen solche Aasfresser am Tag 40 bis 60 Kilogramm an Weichteilen, also Fett, Muskeln und Innereien. Trotzdem kann dieses Stadium bei einem riesigen Wal zwei Jahre dauern. Danach liegt das Skelett großteils frei. Bis zu zwei Jahre währt auch die zweite Phase, das Stadium der Opportunisten. Nun finden sich vor allem Bartwürmer (Ringelwürmer, die zu den Vielborstern zählen) und Krebse – und zwar in Unmengen, aber geringer Artenzahl. Sie besiedeln die Walreste wie auch die nächste Umgebung und machen sich über alle Weichgewebe her, welche die Aasfresser ihnen übrig gelassen haben.

Die dritte und bei Weitem längste Phase, das Stadium der schwefelliebenden Organismen, beginnt, wenn die Weichteile verschwunden sind. Spezielle Bakterien bauen jetzt die in den Walknochen enthaltenen Fette ab. Diese Mikroben leben anaerob, das heißt, zur Energiegewinnung nutzen sie nicht den Sauerstoff (O₂), der im Wasser gelöst ist. Als Sauerstoffquelle dient ihnen vielmehr im Wasser gelöstes Sulfat (SO₄), und sie scheiden Schwefelwasserstoff (H₂S) ab. Tiere können die für die meisten Organismen giftige Verbindung nicht als Energiequelle nutzen. Stattdessen springen andere chemosynthetische Mikroben ein – diesmal aerobe: Mithilfe von im Wasser gelöstem Sauerstoff gewinnt jene zweite Bakteriensorte aus dem Schwefelwasserstoff Energie für den eigenen Stoffwechsel. Von solchen Bakterien ernähren sich wiederum etliche Tiere: Bestimmte Muscheln bilden mit den Bakterien regelrechte Symbiosen – das heißt, die Mikroorganismen leben in den Weichtieren, und beide versorgen sich gegenseitig mit einigen wichtigen Stoffen. Außerdem weiden verschiedene Schnecken die Bakterienrasen ab.

50 bis 100 Jahre Schwerstarbeit

Walknochen enthalten extrem viel Fett. Bei einem 40 Tonnen schweren Gerippe kann das drei oder vier Tonnen ausmachen. Die Schwefelbakterien benötigen bei einem großen Tier 50, vielleicht auch 100 Jahre, bis sie ihr Werk vollendet haben.

Nach Schätzungen von Smith und seinen Mitarbeitern verenden weltweit jedes Jahr vielleicht an die 70 000 große Wale. Ihren Hochrechnungen zufolge dürften allein von den neun größten Arten stets etwa 700 000 Skelette in verschiedenen Verrottungsstadien auf dem Meeresboden liegen. Vor den Zeiten des industriellen Walfangs war die Anzahl mit Sicherheit wesentlich höher. Noch vor 200 Jahren mag sie das Sechsfache betragen haben, legt man die früheren Populationsgrößen zugrunde. Heute könnte die Entfernung von einem Walkadaver zum nächsten durchschnittlich etwa zwölf Kilometer betragen, entlang der Wanderrouten der Grauwale vielleicht sogar nur fünf. Solche Distanzen sollten die Larven von Würmern, Muscheln oder Krebsen im Prinzip überwinden können. Die Organismen, die an den verschiedenen heißen und kalten Quellen am Meeresgrund vorkommen, könnten also die Walüberreste gewissermaßen als Zwischenstation zur nächsten Quelle benutzen.

Drei weitere Forschergruppen haben inzwischen verendete Wale im tiefen Meer versenkt und anschließend beobachtet: ein Team aus Schweden, eines aus Japan und eines aus Monterey in Kalifornien. Zudem wurden wieder durch Zufall einige neue Walkadaver gefunden, so in der Monterey Bay und südlich von Japan beim Tiefseevulkan Torishima. Diese Studien bestätigen, dass tote Wale überall in den Meeren gleichartige, vermutlich zusammenhängende Organismengemeinschaften unterhalten. Die ökologischen Stadien, die bei den Skeletten im Santa Catalina Basin auffallen, zeichnen sich an den anderen Orten allerdings weniger deutlich ab.

Auftritt von Osedax

Ein Grund dafür könnte die größere Sauerstoffarmut sein, die speziell in diesem Becken an den für die Experimente ausgewählten Stellen herrscht – und damit verbunden eine geringere Abbaugeschwindigkeit der Kadaver. Aber vielleicht beschleunigt andernorts auch der »Zombiewurm« Osedax den Prozess, ein maximal einen Zentimeter langer, knochenfressender Vielborster. Zum ersten Mal entdeckt wurde der eigenartige Ringelwurm 2004 an einem Walkadaver in der Monterey Bay, später auch an anderen vor Schweden und Japan. Dass dieses Tier, von dem es mehrere Arten gibt, ebenfalls an Walen im Santa Catalina Basin vor Südkalifornien lebt, bemerkten die Forscher erst danach – denn es erscheint dort nicht so zahlreich wie andernorts.

Der Wurm sitzt in einer Schleimröhre und atmet mit federigen Kiemen, die er ins Wasser streckt, aber bei Gefahr auch einziehen kann. Er wirkt dann wie ein am Knochen klebender Schleimtropfen. Wie manche Innenparasiten verzichtet Osedax im Erwachsenenstadium auf einen Verdauungstrakt – er hat keinen Magen und weder Mund noch After. Stattdessen bohrt er grüne, fleischige »Wurzeln« in freiliegende Walknochen. Wahrscheinlich versorgt er so symbiontische Bakterien – die in seinen Anhängen leben und seine eigentliche Nahrungsquelle darstellen – mit Fetten oder Proteinen aus den Knochen. Alle sichtbaren Würmer sind Weibchen. Doch jedes beherbergt in seinem Innern Dutzende winziger Männchen, die nie über das Larvenstadium hinauskommen und anscheinend einzig dazu da sind, Sperma zu liefern.

Diese Knochenwürmer sind nahe Verwandte der teils bis zu drei Meter langen Riesenröhrenwürmer, die bei hydrothermalen und kalten Quellen der Tiefsee leben. Laut genetischen Befunden könnten sie seit rund 40 Millionen Jahren existieren, etwa so lange wie die Wale und die Muschelfamilie der Vesicomyiden.

Suche nach den urzeitlichen Verbreitungswegen

Osedax zerstört die Knochenmasse ziemlich rasch, was das Werk der Schwefelbakterien beschleunigen und ihre Verweildauer verkürzen dürfte. Vielleicht bestehen jene Ökosysteme deswegen oft gar nicht so lange, wie man zunächst angenommen hat. Falls daher aber tatsächlich nicht so viele Wale auf dem Meeresboden liegen sollten wie anfangs geglaubt, es also wesentlich weniger der ökologischen Inseln gibt, wäre zu überdenken, wie die besondere Tierwelt an all den abgeschiedenen Orten der Tiefsee wohl den Weg über die oft recht weiten Distanzen findet.

Auch die Ursprünge der Tiefseeoasen faszinieren Forscher. Hydrothermale und kalte Quellen gab es schon in der Frühzeit der Erde. Wale hingegen entstanden erdgeschichtlich gesehen erst vor kurzer Zeit, vor rund 40 Millionen Jahren. Wann und wie kamen die Ökosysteme an den Tiefseequellen auf, für deren Organismen heute Walkadaver vermutlich als unverzichtbare Verbreitungshilfe dienen? An heißen Quellen im Meer könnte das Leben sogar überhaupt seinen Anfang genommen haben. Schon deswegen möchten wir die heutigen und früheren Verbindungen zwischen solchen Habitaten verstehen. Dabei können Fossilstudien helfen.

Zwar fanden Paläontologen in den letzten 150 Jahren in Gesteinen eine Menge Walfossilien, doch erst 1992 entdeckten sie im US-Bundesstaat Washington zum ersten Mal Versteinerungen von Ökosystemen mit toten Walen – und zwar aus dem Oligozän, der Epoche vor rund 34 bis 23 Millionen Jahren. Eine gezielte Suche brachte inzwischen mehr solcher Funde zutage. Darunter sind einige Fossilien aus dem Miozän, der Phase vor 23 bis 5 Millionen Jahren, unter anderem aus Kalifornien und Japan. Bei zwei der drei japanischen Fundstätten habe ich zusammen mit Kazutaka Amano von der Universität von Joetsu mitgearbeitet. Die einstigen Walökosysteme lassen sich an versteinerten Muscheln oder Schnecken erkennen, deren heutige Verwandtschaft chemosynthetische Bakterien beherbergt oder abweidet.

Noch gibt es keine Zeugnisse von Organismen ohne harte Schalen, weil diese sich fossil kaum erhalten. Deshalb wissen wir bisher nicht, ob zum Beispiel der Zombiewurm Osedax tote Wale schon damals besiedelte. Charakteristische Bohrlöcher in fossilen Knochen von Meeressauriern deuten aber an, dass Osedax oder verwandte Arten schon damals in dieser ökologischen Nische existierten. Dennoch waren bei den frühesten Walkadaver-Ökosystemen noch Muscheln in der Überzahl, die auch unabhängig von Chemosynthese leben können. Das beschrieben 2006 Steffen Kiel von der Universität Göttingen und Jim Goedert vom Burke Museum of Natural History and Culture in Seattle. Die Funde stammen aus dem Oligozän sowie der Zeit davor, dem späten Eozän. Erst im Miozän erscheinen in diesem Zusammenhang jene Weichtiere, die heute das Stadium der Schwefelbakterien kennzeichnen.

Zuerst glaubten die Forscher, dass die frühen Wale für solche Lebensgemeinschaften einfach noch nicht groß genug waren. Doch unlängst fand sich an den Klippen einer kalifornischen Insel ein ziemlich kleines Walskelett aus dem Miozän mit genau solchen Muschelfossilien – aus der Familie der Vesicomyiden. Für die chemosynthetischen und die von ihnen lebenden Organismen waren somit wohl weniger die Ausmaße eines Kadavers entscheidend als der relative Fettgehalt der Walknochen. Denn der scheint über die letzten rund 20 Millionen Jahre zugenommen zu haben.

Möglicherweise erleichterten fettere Knochen den Walen die Eroberung des offenen Meers. Seit der Entdeckung der ersten Walkadaveroasen spekulieren Forscher, dass ähnliche Lebensgemeinschaften schon im Erdmittelalter (Mesozoikum) existiert haben könnten, dem Zeitalter der Dinosaurier. Die Ära endete vor 65 Millionen Jahren. Vielleicht bildeten sich ähnliche Habitate wie später bei toten Walen einst an verendeten großen Meeresreptilien, darunter Plesiosaurier (Ruderechsen), Ichthyosaurier (Fischechsen) und Mosasaurier (Meereswarane). Diese Gruppen gehörten in ihrer Zeit zu den dominanten Raubtieren im Meer.

Erbe aus der Dinosaurierzeit?

Die These wurde wieder diskutiert, als 1994 in Neuseeland an einem Schildkrötenknochen ein fossiles Exemplar der Napfschnecke Osteopelta entdeckt wurde – in Sedimenten des Eozäns. Zwar gehört das Eozän nicht ins Erdmittelalter, sondern in eine jüngere Zeit. Aber der Fund zeigte zumindest, dass solche Schnecken auch auf Reptilienskeletten leben konnten. 2008 gab dann eine japanisch-polnische Forschergruppe bekannt, sie hätte an Knochen von zwei Plesiosauriern aus Japan Schnecken der Familie Provannidae gefunden. Die beiden zehn Meter langen Reptilien hatten in der Oberen Kreidezeit gelebt, im späten Erdmittelalter. Solche Schnecken kennen wir bisher nur von Lebensgemeinschaften, die auf Chemosynthese basieren. Somit liegt der Schluss nahe, dass tote, große Meeresreptilien schon damals zu inselartigen Ökosystemen am Boden der Ozeane beitrugen, die aus Schwefelverbindungen Energie gewannen. Allerdings starben die Plesiosaurier wie die Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren aus, und erst mehr als 20 Millionen Jahre danach entstanden Wale.

Entwickelten sich derartige Ökosysteme an verendeten Riesentieren vielleicht mehrmals neu? Oder bestanden zwischen ihnen doch Verbindungen? Noch ist diese Frage nicht gelöst. Es zeigte sich, dass die Plesiosaurierknochen im Aufbau durchaus denen heutiger Wale ähnelten. Auch sie boten Raum für viel potenziell fettreiches Knochenmark. Ob die Knochen aber tatsächlich besonders fetthaltig waren, ist schwierig festzustellen. Ein Indiz dafür könnte sein, dass viele der an Walkadavern lebenden Tiergruppen, die auf Schwefelverbindungen als Energiequelle angewiesen sind, anscheinend schon vor der Evolution der Wale existierten – nämlich als Artengemeinschaften von kalten Quellen, verrottendem Holz und wahrscheinlich auch von Hydrothermalquellen. Vorstellbar wäre, dass dort schon lange lebende Organismen sich bei der ersten Gelegenheit über die großen Meeressäuger hermachten.

Leider sind Fossilien von Walökosystemen immer noch selten. Auch stammen die bisherigen Funde mit wenigen Ausnahmen aus Japan und von der US-Westküste. Besonders wünschenswert wäre es, Hinweise auf den Zombiewurm Osedax zu entdecken, weil dieser Knochenfresser die hier besprochenen Lebensgemeinschaften stark beeinflusst. Versteinerungen des skelettlosen Tiers dürfte es kaum geben, dafür aber vielleicht Fraßspuren, also die von ihm angelegten Kanäle und Tunnel in Walknochen. Immerhin fand ein Forscherteam um Steffen Kiel mutmaßliche Osedax-Gänge in 30 Millionen Jahre alten fossilen Knochen von Vögeln, die unter Wasser jagten. Demnach mussten sich auch diese Würmer wohl nicht auf Säugerknochen beschränken und hätten damit womöglich in Reptilienkadavern leben können.

Vielleicht bestand also tatsächlich eine Brücke von den ausgestorbenen Sauriern zu den jüngeren Walen. Aber auch die Zeugnisse von heutigen Walkadavern am Meeresgrund sind noch allzu sporadisch. Von vielen Gebieten liegen bisher gar keine Funde vor, besonders nicht von der südlichen Halbkugel und vom Südpolarmeer mit den großen Walpopulationen. Erst wenn wir zu all diesen Fragen mehr wissen, kann geklärt werden, welche Rolle versunkene Walkadaver für die Verbreitung von Organismen spielen, ob es vor ihrer Zeit schon ähnliche Oasen gab – und wie das alles mit den Tiefseequellen zusammenhängt.