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Die Drohne als Vogel – Biologen und Geowissenschaftler wollen Umweltdaten mit unbemannten Fluggeräten sammeln

Flugmanöver auf dem Testgelände der Universität Potsdam in Golm. Foto: Simon Schneider.

Flugmanöver auf dem Testgelände der Universität Potsdam in Golm. Foto: Simon Schneider.

Wie reagieren Wildtiere auf eng bebaute Siedlungen, intensiv bewirtschaftete Ackerflächen, Industrieanlagen oder Verkehrsnetze? Das wollen Biologen und Geowissenschaftler der Universität Potsdam herausfinden, und zwar durch den Einsatz von mit Sensoren ausgestatteten Drohnen. Die unbemannten Flugkörper sollen einerseits dabei helfen, die Genauigkeit der Sensoren selbst zu testen. Andererseits erhoffen sich die Forscher Umweltdaten über die Nutzung von Landschaften durch die Tiere.

Bodo Bookhagen blickt konzentriert in den Himmel. Der Geowissenschaftler, der sich sonst eher mit Strukturen und Dynamiken unter unseren Füßen befasst, kontrolliert die Flugbahn eines Multicopters. Dieser ferngesteuerte Flugkörper ist mit einer hochauflösenden Videokamera und neuen Sensoren zur Positionsbestimmung ausgestattet, die das Institut für Biologie und Biochemie der Universität Potsdam in einem neuen Forschungsprojekt einsetzen möchte. Jan Pufelski ist einer der Techniker des Instituts und überprüft die neuen Sensoren auf deren Genauigkeit. „Die Testversuche an einem Telemetriesystem sollen zeigen, ob die automatisierte Erfassung der Bewegung von Tieren möglich ist“, sagt Pufelski. „Wir bringen die kleinen Sensoren an einer Drohne an, um den Flug von Vögeln zu simulieren. Besonders der Einfluss der Flughöhe auf die Datengenauigkeit ist für uns interessant.“ In den kommenden Monaten wollen die Biologen und die Geoforscher gemeinsam die moderne Technik der Drohnen nutzen, um Umweltdaten zu sammeln und Empfehlungen für das Landschaftsmanagement zu erarbeiten.

Die Biologinnen und Biologen erforschen dabei insbesondere die Einflüsse menschengemachter Umgebungen auf das Verhalten von Wildtieren. Die intensive Bewirtschaftung von Ackerflächen hat zum Beispiel zur Folge, dass Hasen, Rehe und Wildschweine aber auch Vögel und Fledermäuse neue Bewegungsmuster und ein verändertes Revierverhalten zeigen. „Das veränderte Verhalten von Wildtieren beeinflusst sowohl deren Effekte auf die Landschaft als auch die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Arten“, erklärt Prof. Dr. Florian Jeltsch, der das Forschungsprojekt BioMove leitet. „Dies betrifft die ohnehin bedrohte Artenvielfalt in unseren Agrarlandschaften, kann aber auch direkte Effekte auf den Menschen haben.“ So können unter Umständen Ackerschädlinge lokal zunehmen, weil ein verändertes Verhalten der insektenfressenden Vögel den Fraßdruck reduziert. Ein anderes Beispiel sind die zunehmenden Konflikte von Wildschweinen, Kranichen oder neuerdings auch Wölfen mit der Landwirtschaft. Jeltsch und seine Kolleginnen und Kollegen möchten besser verstehen, wie Wildtiere auf die von Menschen gemachten Umweltbedingungen reagieren und wie sich das auf die biologische Vielfalt auswirkt. Er hofft, dass so zum Beispiel neue Managementpläne erstellt werden können, die einen Erhalt der Artenvielfalt auch in modernen Agrarlandschaften ermöglichen.  

Von besonderem Interesse sind dabei die Vögel der Agrarlandschaft. Die Bestände typischer Vogelarten der offenen Felder und Wiesen haben in den letzten Jahrzehnten immer schneller abgenommen. Deswegen wollen die Forscher herausfinden, inwieweit die Tiere ihr Verhalten an die moderne Landnutzung anpassen können. Die Biologen um Jeltsch haben begonnen, Wildvögel mit Sensoren zur Ortsbestimmung auszustatten. Sie wollen die Bewegungsmuster und Flugrouten der Vögel aufzeichnen – so exakt wie möglich. Wenn es gelingt, die Routen metergenau zu bestimmen, können die Biologinnen und Biologen untersuchen, ob und wie sich die Vögel an die veränderte Nahrungsverfügbarkeit aber auch an die häufigen Störungen durch die Landnutzung anpassen können. Auch die Wechselwirkungen zwischen konkurrierenden Tieren bei der Nahrungssuche oder die Reaktion auf Greifvögel könnten dann im Detail erforscht werden. In dem BioMove-Projekt unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung werden außerdem die Fledermäuse der Uckermark beobachtet. Arrangieren sich Fledermäuse derselben oder verschiedener Arten bei der Insektenjagd oder vertreiben sie sich gegenseitig? Danach fragt das aktuelle Projekt, in welchem auch die neuen Sensoren zum Einsatz kommen sollen.

Bookhagen unterstützt das Vorhaben, indem er seine Multicopter zur Verfügung stellt. Die Drohnen, die normalerweise am Institut für Erd- und Umweltwissenschaften geologische Strukturen in schwer zugänglichen Gebieten kartieren, simulieren nun Vögel und Fledermäuse. „Wir lassen die Drohnen auf vorprogrammierten Wegen fliegen“, so Bookhagen. „Mit etablierten GPS-Methoden zeichnen wir die genauen Flugbahnen auf, um diese dann mit den Daten der neuen Sensoren der Biologen zu vergleichen.“ Denn Global Positioning-Systeme (GPS) benötigen immer eine Referenzstation am Boden, deren Position genau bestimmt ist. Bei der Beobachtung von Wildvögeln und Fledermäusen, die teils sehr große Strecken zurücklegen, ist dies aber kaum möglich. Später würden die Geowissenschaftler den Vogelflug gerne mit den Drohnen nachstellen. Umweltbedingungen wären dann aus der Sicht der Vögel analysierbar. 

Kontakt:

Prof. Dr. Florian Jeltsch, Vegetationsökologie und Naturschutz
E-Mail: jeltsch@uni-potsdam.nomorespam.de

Prof. Dr. Bodo Bookhagen, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften
E-Mail: bodo.bookhagen@uni-potsdam.nomorespam.de

Text: Simon Schneider
Online gestellt: Marieke Bäumer
Kontakt zur Online-Redaktion: onlineredaktion@uni-potsdam.nomorespam.de