Manchmal ist es tatsächlich möglich, dass Wissenschaftler unterschiedlicher Disziplinen miteinander reden - und sich dabei auch noch verstehen: So saßen etwa vor einpaar Jahren Winifred Frick von der Universität von Kalifornien in Santa Cruz und Phillip Chilson von der Universität von Oklahoma zusammen: Sie, Biologin und Fledermausexpertin, und er, Atmosphärenforscher und erfahrener Fachmann für Radaranlagen:
"Wir waren zum Frühstück verabredet und Phil redete ständig über die QNA. Und irgendwann sagte ich ihm: 'Es tut mir leid, aber ich weiß nicht, was die QNA ist.' Er erklärte mir also, dass die Abkürzung Quantitative Niederschlags-Abschätzung bedeutet und was es damit auf sich hat. Ich machte eine Pause, legte meinen Bagel auf den Teller und sagte – 'Moment mal, Du kannst also die Zahl der Regentropfen in einer Wolke abschätzen?' Und er meinte: 'Aber klar doch.' Ich sagte: 'Könntest Du denn auch abschätzen wie viele Fledermäuse sich in einem Fledermaus-Schwarm befinden?' Und er: 'Aber klar doch.'"
Dafür mussten Chilson und Frick jedoch zunächst einzelne Fledermäuse in einem speziellen Radarlabor vermessen, um zu wissen, wie stark die Tiere die Radarsignale reflektieren. Mit diesen Daten lässt sich nun aus dem gesamten Echo eines Schwarmes schließen, wie viele Tiere sich darin befinden. Phillip Chilson:
"Die technische Herausforderung ist es jetzt, die Daten möglichst vieler Wetterradare so zusammen zu bringen, dass die Biologen sie alle nutzen können. Im Prinzip steht uns ein ganzes Wetter-Netzwerk zur Verfügung, das weite Teile Nordamerikas überdeckt. Dazu nutzen wir noch Radars mit kleinerer Reichweite und größerer Auflösung. Insgesamt können wir einzelne Tiere, aber auch Schwärme verfolgen sowie Zahl und Dichte der Tiere weiträumig bestimmen."
Mit dieser Datenfülle wird es zum Beispiel möglich, die Flugwege der Mexikanischen Freischwanz-Fledermaus zu beobachten. Diese in Nordamerika häufigste Art lebt in großen Kolonien. Etwa 20 Millionen Exemplare wohnen allein in der größten Höhle bei San Antonio in Texas. Mit 50 Stundenkilometern flattern sie durch die Nacht und fressen Insekten – darunter sehr viele Pflanzenschädlinge.
"Bislang haben wir diese Tiere immer nur in der Umgebung ihrer Höhlen untersuchen können. Denn es ist nicht möglich, ihnen kleine Satelliten-Transmitter mitzugeben; die sind einfach zu schwer für diese kleinen Tiere. Mit den Radarbildern aber können wir ihre Flüge aber genau verfolgen. Wir können untersuchen, wie sich die Flugbewegungen der Schwärme mit den Jahreszeiten ändern, welche Rolle Wetter und Klima dabei spielen. Oder wir schauen uns an, wie kalte Luftmassen sich nachts bewegen und wie die Fledermäuse dieser Bewegung folgen. Das alles ist sehr inspirierend, den wir können jetzt Dinge verstehen, die uns bislang verborgen waren."
Aeroökologie nennt sich dieses neue Forschungsgebiet: Der Luftraum wird hier als ökologische Umgebung für Tiere erforscht – mit Infrarotkameras, Lasermesstechnik – und vor allem mit Radartechnologie und aufwendiger Bildbearbeitungssoftware. Thomas Kunz von der Universität in Boston untersucht das Verhältnis von Fledermäusen und Insekten – denn auch diese lassen sich im Radar ausmachen.
"Die modernen Doppelpolarisations-Radargeräte, die ihre Signale in zwei Schwingungsrichtungen gleichzeitig aussenden, haben eine sehr gute Auflösung. Mit ihnen können wir Fledermäuse von Insekten unterscheiden. Und wir können verfolgen, wie die Fledermäuse große Mengen von Insekten fressen. Manchmal nehmen sie in einer Nacht ihr gesamtes Körpergewicht noch einmal auf. Wenn wir diese Daten dann mit Google-Earth-Karten kombinieren, können wir verfolgen, wie die Fledermäuse über landwirtschaftliche Bereiche fliegen. Denn dort finden sie besonders viele Insekten. Außerdem hoffen wir, dass wir auf diese Weise lernen werden, ob und wie die Fledermäuse mit der wachsenden Zahl von Winderädern fertig werden."
An Daten wird es den Forschern in Zukunft jedenfalls nicht mangeln: Auf den Festplatten der amerikanischen Meteorologen schlummert ein 20 Jahre altes Archiv mit Rohdaten. Darin sind natürlich auch Signale der Fledermäuse, Insekten und Vögel enthalten. Signale, die den Wetterforschern bislang eher ein Ärgernis waren. Für die Vertreter der neuen Aeroökologie sind sie ein Glücksfall: sie können nun untersuchen, wie sich mit dem Luftraum auch der Lebensraum Erde verändert.
"Wir waren zum Frühstück verabredet und Phil redete ständig über die QNA. Und irgendwann sagte ich ihm: 'Es tut mir leid, aber ich weiß nicht, was die QNA ist.' Er erklärte mir also, dass die Abkürzung Quantitative Niederschlags-Abschätzung bedeutet und was es damit auf sich hat. Ich machte eine Pause, legte meinen Bagel auf den Teller und sagte – 'Moment mal, Du kannst also die Zahl der Regentropfen in einer Wolke abschätzen?' Und er meinte: 'Aber klar doch.' Ich sagte: 'Könntest Du denn auch abschätzen wie viele Fledermäuse sich in einem Fledermaus-Schwarm befinden?' Und er: 'Aber klar doch.'"
Dafür mussten Chilson und Frick jedoch zunächst einzelne Fledermäuse in einem speziellen Radarlabor vermessen, um zu wissen, wie stark die Tiere die Radarsignale reflektieren. Mit diesen Daten lässt sich nun aus dem gesamten Echo eines Schwarmes schließen, wie viele Tiere sich darin befinden. Phillip Chilson:
"Die technische Herausforderung ist es jetzt, die Daten möglichst vieler Wetterradare so zusammen zu bringen, dass die Biologen sie alle nutzen können. Im Prinzip steht uns ein ganzes Wetter-Netzwerk zur Verfügung, das weite Teile Nordamerikas überdeckt. Dazu nutzen wir noch Radars mit kleinerer Reichweite und größerer Auflösung. Insgesamt können wir einzelne Tiere, aber auch Schwärme verfolgen sowie Zahl und Dichte der Tiere weiträumig bestimmen."
Mit dieser Datenfülle wird es zum Beispiel möglich, die Flugwege der Mexikanischen Freischwanz-Fledermaus zu beobachten. Diese in Nordamerika häufigste Art lebt in großen Kolonien. Etwa 20 Millionen Exemplare wohnen allein in der größten Höhle bei San Antonio in Texas. Mit 50 Stundenkilometern flattern sie durch die Nacht und fressen Insekten – darunter sehr viele Pflanzenschädlinge.
"Bislang haben wir diese Tiere immer nur in der Umgebung ihrer Höhlen untersuchen können. Denn es ist nicht möglich, ihnen kleine Satelliten-Transmitter mitzugeben; die sind einfach zu schwer für diese kleinen Tiere. Mit den Radarbildern aber können wir ihre Flüge aber genau verfolgen. Wir können untersuchen, wie sich die Flugbewegungen der Schwärme mit den Jahreszeiten ändern, welche Rolle Wetter und Klima dabei spielen. Oder wir schauen uns an, wie kalte Luftmassen sich nachts bewegen und wie die Fledermäuse dieser Bewegung folgen. Das alles ist sehr inspirierend, den wir können jetzt Dinge verstehen, die uns bislang verborgen waren."
Aeroökologie nennt sich dieses neue Forschungsgebiet: Der Luftraum wird hier als ökologische Umgebung für Tiere erforscht – mit Infrarotkameras, Lasermesstechnik – und vor allem mit Radartechnologie und aufwendiger Bildbearbeitungssoftware. Thomas Kunz von der Universität in Boston untersucht das Verhältnis von Fledermäusen und Insekten – denn auch diese lassen sich im Radar ausmachen.
"Die modernen Doppelpolarisations-Radargeräte, die ihre Signale in zwei Schwingungsrichtungen gleichzeitig aussenden, haben eine sehr gute Auflösung. Mit ihnen können wir Fledermäuse von Insekten unterscheiden. Und wir können verfolgen, wie die Fledermäuse große Mengen von Insekten fressen. Manchmal nehmen sie in einer Nacht ihr gesamtes Körpergewicht noch einmal auf. Wenn wir diese Daten dann mit Google-Earth-Karten kombinieren, können wir verfolgen, wie die Fledermäuse über landwirtschaftliche Bereiche fliegen. Denn dort finden sie besonders viele Insekten. Außerdem hoffen wir, dass wir auf diese Weise lernen werden, ob und wie die Fledermäuse mit der wachsenden Zahl von Winderädern fertig werden."
An Daten wird es den Forschern in Zukunft jedenfalls nicht mangeln: Auf den Festplatten der amerikanischen Meteorologen schlummert ein 20 Jahre altes Archiv mit Rohdaten. Darin sind natürlich auch Signale der Fledermäuse, Insekten und Vögel enthalten. Signale, die den Wetterforschern bislang eher ein Ärgernis waren. Für die Vertreter der neuen Aeroökologie sind sie ein Glücksfall: sie können nun untersuchen, wie sich mit dem Luftraum auch der Lebensraum Erde verändert.