Mithilfe von Teststationen sollen die Lebensgewohnheiten von Tieren gemessen werden, um so mehr und genauere Informationen über die Auswirkungen des Klimawandels auf die Menschen und ihre Umgebung sammeln zu können. Ziel ist es, die Lebensentwicklung auf unserem Planeten besser modellieren zu können.
Das Klima wandelt sich, da ist die Wissenschaft sich einig. Doch was heißt das für das Leben auf der Erde? Es gibt zwar sehr gute Modelle für die Entwicklung des Klimas, die aus Messwerten von unzähligen Wetterstationen abgeleitet werden, ein vergleichbares Modell der Biodiversitätsentwicklung aber fehlt. Schon jetzt ist beispielsweise klar, dass in Deutschland ein Großteil der Biomasse an Insekten in den letzten 20 Jahren verschwunden ist. Das ist für viele andere Tiere problematisch, denn Insekten bilden die Lebensgrundlage und Nahrung für viele Vögel, Amphibien und Reptilien. Darüber hinaus tragen sie maßgeblich über die Bestäubung zur Fruchtausbildung von Pflanzen bei, die ebenfalls Nahrungsgrundlage vieler Tiere und letztendlich des Menschen sind. Biodiversität geht uns also alle an. Und es zeigt sich, dass bis jetzt viel zu wenig über die Zusammenhänge des Lebens bekannt ist.
Sensoren verarbeiten gemessene Daten
Wissenschaftlich gelöst werden soll das Problem mithilfe des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Vorhabens „AMMOD – Automatisierte Multisensor-Station für das Monitoring von Biodiversität“. Ein Zusammenschluss mehrerer Partner mit unterschiedlichsten Aufgaben. Für die Technische Universität Hamburg koordiniert das Institut für Hochfrequenztechnik (IHF) deutschlandweit die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für die Basisstation solcher AMMOD-Standorte. Diese Standorte können sich in Städten oder belebten Regionen befinden, werden aber oftmals in freier Natur, fernab von jeglicher Zivilisation aufgestellt. „Die Basisstation dient als Zentraleinheit an jedem lokalen Standort. An sie werden sämtliche Sensoren angeschlossen, sie verarbeitet die Messdaten, stellt die elektrische Energie bereit und baut eine Anbindung an eine zentrale Cloud auf“, erklärt Lukas Reinhold, der das Projekt für das IHF verantwortlich betreut. Er führt aus: „Diese Cloudanbindung wird über Mobilfunk realisiert. Problematisch dabei ist, dass häufig an abgelegenen Standorten mit schlechter Netzabdeckung gerechnet werden muss“. Hierfür werden am IHF Lösungsmöglichkeiten in Form von Multiband-Modems, dynamischer Lastverteilung, adaptiven Antennen und energieeffizientem Betriebskonzept untersucht.
Insekten, Pollen und Sporen sammeln
Koordiniert wird das Gesamtvorhaben vom Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere/ Zoologisches Forschungsmuseum Alexander König in Bonn. Hier ist man auf die genetische Identifikation von Insekten spezialisiert, dem so genannten Metabarcoding. Dafür werden Insekten mithilfe von automatisierten Käferfallen an den Teststandorten gesammelt. Daneben werden auch Pollen und Sporen automatisiert erfasst und pflanzliche Gerüche mit einer künstlichen Nase klassifiziert. Tiere werden gefilmt, Tierstimmen aufgenommen und klassifiziert. Alle gesammelten Daten werden zusammen mit Metadaten, wie dem lokalen Wetter, in einer Datenbank zusammengeführt, die eine strukturierte Auswertung und Fusion der Sensorinformationen erlaubt.
AMMOD ist eine erste Machbarkeitsstudie, die an drei Teststandorten in Bonn, bei Berlin und in Hamburg ihre grundsätzliche Funktion beweisen soll. Schon jetzt zeichnet sich ab, dass die gesteckten Ziele, ein automatisiertes Erfassen und Klassifizieren von Biodiversität für die als Marker ausgewählten Tiere erfolgreich erreicht werden können. Das AMMOD-Konzept bietet die Basis für ein flächendeckendes Monitoring-Netzwerk für Biodiversität in Deutschland, Europa und international.
