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Research and Innovation

Mit Vorhersagen schützen: Neue Technologie gibt der Natur eine Chance

©FitchGallery #322186404 | source: stock.adobe.com
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Das Ziel des EU-finanzierten Projekts NATURE-FIRST besteht darin, beim Schutz der biologischen Vielfalt einen Wandel von reak-tiver Schadensbegrenzung zu vorausschauender Intervention zu vollziehen. Im Rahmen des Projekts werden den im Umweltschutz-bereich Tätigen anhand von Satellitendaten und vor Ort erhobenen Informationen, Umweltforensik, mit von künstlicher Intelligenz unterstützten digitalen Zwillingen und Echtzeitüberwachung die nötigen Instrumente verschafft, um auf Bedrohungen der biologi-schen Vielfalt frühzeitig reagieren zu können.

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Ungeachtet jahrzehntelanger Naturschutzpolitik ist die biologische Vielfalt in Europa immer noch stark rückläufig. Die Partner von NATURE-FIRST haben sich vorgenommen, hier Änderungen herbeizuführen. Ihre Ziele lauteten, die Überwachung der biologischen Vielfalt schneller, intelligenter und vorausschauender zu gestalten, indem digitale Innovationen und Echtzeit-Intelligenz eingesetzt werden, und Werkzeuge für den praktischen Einsatz bei der wissenschaftlichen Arbeit, durch Rangerinnen und Ranger sowie Naturschutzbehörden zu erarbeiten, die mit dem Schutz der Tier- und Pflanzenwelt beauftragt sind.

Unter der Leitung von Sensing Clues, einer gemeinnützigen Naturschutzforschungsorganisation in den Niederlanden, vereinte das Projekt zwölf Partner aus den Bereichen Forschung, Technologie, Feldeinsatz und Geschäftsentwicklung. Im Mittelpunkt standen vier Schutzgebiete, die durch Landnutzungsänderungen, Klimadruck und Konflikte zwischen Mensch und Wildtieren zunehmend unter Druck geraten. Dazu zählten das spanische Naturschutzgebiet Ancares-Courel, das Donaudelta und das Maramuresch-Gebirge in Rumänien und der Ukraine sowie das bulgarische Balkangebirge.

Ein praktischer Ansatz

Die Lösungen von NATURE-FIRST wurden für die Praxis und nicht für das Labor entwickelt, wobei ein Zeitrahmen von drei Jahren schnelles Handeln erfordere. „Wir sind kein akademisches Gemeinschaftsunternehmen“, erklärt Jan-Kees Schakel, Direktor von Sensing Clues. „Wir wollten so schnell wie möglich reale Lösungen auf den Weg bringen.“

Von Beginn an wurde ein iterativer, agiler Ansatz gewählt. Die Interessengruppen aus den Bereichen Ökologie, Parkaufsicht und Datenwissenschaft arbeiteten zusammen, um den Bedarf zu definieren, Prototypen zu erproben und Instrumente zu verfeinern.

Ziel war es, Frühwarnsysteme zu schaffen, um Trends zu erkennen, bevor Probleme auftreten. Das Team hat Instrumente entwickelt, darunter mobile Melde-Apps, Echtzeitüberwachungssysteme, ein für die freie Natur geeignetes „Tatort-Ermittlungsset“ und eine integrierte Datenplattform, die Naturschutzfachleute dabei unterstützt einzugreifen, bevor Ökosysteme kritische Kipppunkte erreichen.

Eine weitere herausragende Leistung von NATURE-FIRST war die Entwicklung digitaler Zwillinge, datengesteuerte Modelle, die reale Ökosysteme simulieren und dazu beitragen, Verhaltensweisen vorherzusagen. Dazu gehören ein Störmodell, das Verhalten auf der Grundlage von Umweltdaten vorhersagt, ein Radar für Mensch-Bär-Konflikte, das Risikoprognosen erstellt, und ein Kranichzug-Radar, das Zugbewegungen vorhersagt. Diese in die Sensing Clues-Plattform integrierten Instrumente konsolidieren verschiedene Daten zu einer einzigen, umsetzbaren Ressource.

Die Projektarbeit verbindet Naturschutzbiologie mit der Prävention von Straftaten im Zusammenhang mit wildlebenden Tier- und Pflanzenarten und befasst sich mit Herausforderungen wie Wilderei, Artenschutzkriminalität und Konflikten zwischen Mensch und Wildtier.

Die Zusammenarbeit zwischen Ökologie, Technologie und Ermittlungen im Bereich der Artenschutzkriminalität ergab neue Erkenntnisse, die in der Entscheidung mündeten, den Rangerinnen und Rangern eine Ausbildung in Wildtierforensik anzubieten. „Sie sind oft die Ersteinsatzkräfte an Tatorten von Straftaten im Zusammenhang mit wildlebenden Tier- und Pflanzenarten“, berichtet Schakel. „Ausgestattet mit grundlegender Forensikausrüstung können sie wichtige Beweise für Ermittlungen sichern.“

Eine voll funktionsfähige Plattform

Herzstück von NATURE-FIRST ist die Datenintegrationsplattform, die auf Flexibilität und Geschwindigkeit ausgelegt ist. Das System ist in der Lage, Sensordaten, Kamerafallenbilder, Satellitenbildmaterial und historische Aufzeichnungen aufzunehmen und gestattet es den Nutzenden, auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene Berichte, Analysen und Warnmeldungen zu erstellen.

Das Sensing Clues-Portal ist marktreif und bietet ein Freemium-Abonnementmodell an, sodass die Instrumente auch Naturschutzteams mit geringem Budget zugänglich sind. Im Gegensatz zu vielen Forschungsprojekten, die sich nur schwer skalieren lassen, wurden im Zusammenhang mit NATURE-FIRST bereits in einem frühen Stadium Markttests durchgeführt. Resultat ist ein System, das über eine nachgewiesene Nachfrage verfügt und erfolgreich arbeitet.

„Es handelt sich nicht um einen Prototyp“, merkt Schakel an. „Es ist voll funktionsfähig und befindet sich bereits in Benutzung.“ Die Arbeit unterstützt die Umsetzung ehrgeiziger umweltpolitischer Maßnahmen wie der EU-Biodiversitätsstrategie für 2030, einem Kernstück des europäischen Grünen Deals, das darauf abzielt, in ganz Europa die Bemühungen um Naturschutz und Wiederherstellung der Natur auszuweiten.

Im Donaudelta wird das Störmodell nun von rumänischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern auf der Grundlage von Daten zur Flussmorphologie und zu Wasserständen operativ eingesetzt. In den ukrainischen Karpaten und in Polissja verfolgen WWF-Teams große Raubtiere wie Bären mit neuer Präzision, wobei die Erkenntnisse der Plattform genutzt werden, um ihre Schutzstrategien neu zu gestalten.

Schutz für die Zukunft

Aus der Arbeit von NATURE-FIRST resultierte ein voll funktionsfähiges System, mit dem die Naturschutzteams schneller reagieren, bessere Vorhersagen treffen und handeln können, bevor einige Lebensräume und Arten ganz verschwinden. Die Ergebnisse und Zukunftspläne wurden auf der Abschlusskonferenz des Projekts im Juni vorgestellt. Dabei wurden Erkenntnisse zu dem Thema präsentiert, wie mithilfe datengestützter Vorausschau die Zukunft des Schutzes der biologischen Vielfalt gestaltet werden kann.

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Einzelheiten zum Projekt

Kurztitel des Projekts
NATURE-FIRST
Projekt-Nr.
101060954
Projektkoordinator: Niederlande
Projektteilnehmer:
Österreich
Bulgarien
Rumänien
South Africa
Spanien
Ukraine
Aufwand insgesamt
€ 4 538 348
EU-Beitrag
€ 4 538 348
Laufzeit
-

Siehe auch

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