Datenmaterial und Informationsgewinnung zum Verlauf der Artenvielfalt

Die Artenvielfalt von Insekten, Vögeln und Säugetieren nimmt immer weiter ab. Dieser Trend spiegelt sich in ähnlichem Ausmaß auch in der Pflanzenwelt, insbesondere in der Agrarlandschaft, wider. Doch während Klimaforscher seit Jahrzehnten Daten über die Klimaentwicklung sammeln und somit in der Lage sind, Veränderungen nachzuweisen und Prognosen zu erstellen, fehlt vergleichbares Datenmaterial zur Biodiversität der Erde. Bislang gibt es kein breit angelegtes und automatisiertes Monitoringprogramm und auch die dafür erforderlichen technischen Voraussetzungen und Infrastrukturen liegen nicht vor. In der öffentlichen Wahrnehmung bleibt das Thema daher abstrakt. Um ihm die dringend gebotene Aufmerksamkeit zu verschaffen, braucht es verlässliche Zahlen und Schlussfolgerungen. Solche gibt es bislang jedoch entweder gar nicht oder nur räumlich punktuell, was ihre Aussagekraft schmälert. Experten sind sich einig, dass das Ausmaß des Problems nur mithilfe einer fundierten Datengrundlage zu Status quo und Entwicklung der Biosphäre verstanden werden kann.

Automated Multisensor Stations for Monitoring of BioDiversity (AMMOD)

Aufgabe

Ziel des BMBF-geförderten Projekts AMMOD ist die Erfassung der Artenvielfalt in Deutschland. Hierfür sollen bundesweit Stationen zur automatisierten Beobachtung der Fauna und Flora aufgebaut werden. Vorbild sind die automatisch arbeitenden Wetterstationen in Deutschland.
© Fraunhofer FKIE
Ergebnisanzeige einer 24-Stunden Erfassung der Anzahl detektierter Laute nordamerikanischer Zwergdrosseln.

Mit AMMOD haben 17 Universitäten und Institutionen unter der Leitung des Museum Königs Bonn, der Teilnahme des Fraunhofer FKIE und mit Unterstützung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ein groß angelegtes Entwicklungsprojekt für Deutschland gestartet, das die kontinuierliche Erfassung von Artenvielfalt mittels automatisierter Prozesse zum Ziel hat. Hierzu sollen bundesweit Stationen aufgebaut werden, die Fauna und Flora automatisiert beobachten. Vorbild dafür sind die automatisch arbeitenden Wetterstationen in Deutschland, die mit einer Vielzahl einzelner Systeme – vom Windmesser bis zum Niederschlagszähler – Daten für die meteorologische Forschung sammeln.

Für die »Wetterstationen für Artenvielfalt« sind neben bestehenden Technologien auch neue Beobachtungs- und Analysesysteme erforderlich, die im Rahmen des Projekts entwickelt und getestet werden, wie zum Beispiel spezielle Kameras und Mikrofone zur visuellen und akustischen Umgebungserfassung. Angedacht ist weiterhin, dass Skyscanner den Himmel beobachen, Multisammler Pollen, Sporen und Insekten aufnehmen und Analysatoren Duftstoffe detektieren. Im Zusammenspiel sollen diese Sensoren so eine gleichzeitige und standardisierte Datenerhebung an vielen Orten ermöglichen und damit eine zeitnahe Bewertung von Status quo und Entwicklung der Biosphäre. Wesentliche Voraussetzung hierfür ist eine gewährleistete Vergleichbarkeit der Datensätze.

Das Fraunhofer FKIE unterstützt das Projekt mit der Entwicklung von Analysetools, die die gesammelten Daten zusammenführen und auswerten. Methoden der künstlichen Intelligenz zur Sensordatenfusion und der Integration von Geo-Informationen helfen dabei, das Vorkommen und die Populationsgrößen der verschiedenen Tier- und Pflanzenarten zu bestimmen. Experten der akustischen Detektion und Klassifikation tragen durch innovative Verfahren der Arraysignalverarbeitung und KI zur Auswertung von Mikrofondaten bei.  

Monitoring von Biodiversität

Vortrag von Prof. Dr. J. Wolfgang Wägele, Direktor des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere (AMMOD-Projektleitung), anlässlich des Tags der Insekten am 30. März 2017, Bielefeld

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