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StartseiteForschung aktuellBig Data, um die Arktis und das Klima besser zu verstehen06.11.2020

Archiv der TierbewegungenBig Data, um die Arktis und das Klima besser zu verstehen

Tiere in ihrem natürlichen Lebensraum zu beobachten, ist für Ökologen nicht einfach. Doch elektronische Halsbänder und Peilsender ermöglichen ganz neue Einsichten in das Verhalten von Bären, Karibus und Steinadlern. "Tiere sind für uns die neuen Erdbeobachter", sagt der Ornithologe Martin Wikelski im Dlf.

Martin Wikelski im Interview mit Ralf Krauter

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Karibus legen bei ihren jährlichen Wanderungen mehr als 1.200 km zurück (NPS / Kyle Joly)
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Wärmere Winter, frühere Frühlinge, schrumpfendes Eis und mehr menschliche Aktivitäten – die Arktis durchläuft dramatische Veränderungen, die sich auch auf die einheimische Tierwelt auswirken.

Forschende aus der ganzen Welt haben jetzt ein Datenarchiv zur Dokumentation von Tierbewegungen in der Arktis und Subarktis aufgebaut. Das Arctic Animal Movement Archive enthält Millionen Bewegungsdaten von 96 Tierarten, die die Nordpolarregion durchstreifen, darunter Bären, Karibus, Elche, Wölfe und Steinadler.

Das Archiv enthält derzeit über 200 Forschungsprojekte mit den Bewegungsdaten von mehr als 8.000 Meeres- und Landtieren von 1991 bis heute. "Mit dem Archiv wollen wir eine globale Forschungsgemeinschaft über Institutionen und politische Grenzen hinweg aufbauen", sagt Martin Wikelski vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie in Radolfzell, der die Datenbank mit aufgebaut hat, über die das Fachmagazin "Science" berichtet.

"Wir haben Milliarden von Datenpunkten"

Ralf Krauter: Woher stammen die Daten zum Leben in der Arktis, die in dieser Datenbank gebündelt werden?

Martin Wikelski: Ja, das ist ganz toll, wir können jetzt global mit Ökologen aus allen Ländern zusammenarbeiten, die in der Arktis forschen – das sind 17 Länder, das sind 150 Forscherteams –, unglaublich spannend, diese Daten alle zusammenzubringen.

Krauter: Ich hab gesehen, da wurden Millionen von Datenpunkten aus 30 Jahren erfasst für 96 Spezies, die in der Arktis, an Land, im Meer und in der Luft leben – Bären, Karibus, Elche, Wölfe, Adler und vieles mehr. Wie aufwändig war es denn, all diese Daten, die ja in separaten Archiven wahrscheinlich schlummerten, auf einer Plattform zu bündeln? Das ist technisch ja sehr aufwändig vermutlich.

Wikelski: Das ist technisch erst mal aufwändig, aber das Schwierigste ist eigentlich die persönliche Komponente. Man braucht jemand so wie bei uns die Sarah Davidson, die sich wirklich dann persönlich mit den Leuten zusammensetzt und sagt, macht doch mal hier noch und bitte da noch und das noch ändern. Auch braucht man erst mal ein wirkliches Muster, nach dem man diese Daten in so eine Datenbank einfügt, das haben wir geschaffen über die Movebank. Und man muss auch sagen, dieses arktische Archiv ist ungefähr nur ein Zehntel von den Arten, die wir insgesamt in der Movebank haben und vielleicht ein Hundertstel oder ein Tausendstel von den Daten, die ja jetzt drin sind. Also wir haben da schon Milliarden von Punkten, die Arktis ist nur ein Teil, aber eben ein ganz wichtiger Teil.

Krauter: Warum ist die Arktis so wichtig, welchen Mehrwert bietet so ein öffentlich zugängliches Tierdatenarchiv aus der Nordpolarregion jetzt für die Wissenschaft, und wer könnte am meisten davon profitieren?

Wikelski: Es sind eigentlich wir alle, weil Tiere sind für uns die neuen Erdbeobachter. Die sind überall auf der Welt unterwegs, die sagen uns, was die draußen sehen, und können uns auch sagen, was wir brauchen zum Überleben, also wie soll die Welt denn ausschauen. Was brauchen die Tiere und was sagen uns die Tiere, wie wir unser Verhalten verändern sollen, um eben ein gemeinsames Überleben möglich zu machen, und da sind die Tiere unsere besten Schnüffelhunde draußen.

Wie reagieren Tiergruppen auf eine veränderte Arktis?

Krauter: Also Sie nutzen Tiere und ihr Bewegungsverhalten quasi als Sensordaten, um rauszufinden, wie sich die Natur in der Arktis verändert und wie das Leben dort darauf reagiert.

Wikelski: Genau, weil wir können nicht überall sein, wir können zwar mit Satelliten beobachten, aber sie sind oft ungenau, sie wissen nicht wirklich genau, was am Boden vor sich geht. Tiere machen das so, wie wenn man seinen Hund oder seine Katze rausschickt, die sagen einem auch, wie das Wetter draußen ist und was draußen gerade passiert. Das sind unglaublich intelligente Sensoren, die schalten wir jetzt eben in dieser großen, in dieser Big-Data-Datenbank zusammen zum Wohl der Menschheit und zum Wohl der Tiere.

Krauter: Schauen wir uns vielleicht mal ein paar konkrete Beispiele an, da sind ja in diesem "Science"-Artikel auch schon exemplarisch mal Analysen gemacht worden. In einer ging es um 900 weibliche Karibus, die da über einen Zeitraum von 2000 bis 2017 nachverfolgt wurden mit Datenloggern quasi. Da kam raus, manche davon, die regelmäßig weite Strecken wandern von diesen Karibus, bringen ihren Nachwuchs jetzt früher zur Welt, als Reaktion auf die Erderwärmung, andere, die eher ortsgebunden sind, tun das nicht. Wozu sind solche Einsichten hilfreich?

Wikelski: Ich würde sagen, generell mal um zu verstehen, wie die Zusammenhänge sind, weil wir haben in der Vergangenheit, eigentlich auch seit der darwinischen Zeit, immer aufs Individuum geschaut oder vor allem. Jetzt schauen wir auf Populationen und auf die Interaktion dieser Populationen, dieser Gruppen von Tieren, und das ist unglaublich spannend, weil wir sehen, dass es da Gruppenverhalten gibt. Es gibt Schwarmintelligenz, aber auch Schwarmdummheit, und wir können davon unglaublich viel lernen, wie die Kultur, auch Bewegungskultur, Überlebenskultur bei diesen Tieren funktioniert und wie die interagieren in ihrer Umwelt. Das ist eine Neuerung, die wir jetzt wirklich in der Wissenschaft sehen, nicht mehr nur aufs Individuum zu schauen, sondern wirklich auf die Gruppe und die Intelligenz und die Interaktion dieser Gruppe.

Globales Datenarchiv zu Tierwanderungen in der Arktis

Krauter: Eine zweite Studie, die auch erwähnt wird, hat sich auf Basis dieser Archivdaten das Wanderverhalten von 100 Steinadlern angeschaut im Zeitraum von 1993 bis 2017. Was kam da denn raus?

Wikelski: Da ist es so, dass die jungen Tiere noch relativ flexibel sind, die gehen dann früher schon hoch, wenn es in der Arktis früher warm wird, die erwachsenen eher nicht. Das hat natürlich dann massive Auswirkungen auf das Brutverhalten, den Bruterfolg, weil wenn die zur falschen Zeit am falschen Ort sind, das weiß jeder, dann geht's einem nicht gut, da ist eben offensichtlich bei den erwachsenen Tieren schon zu viel festgelegt.

Krauter: Das heißt, die können quasi nicht mehr schnell genug reagieren dann auf diese klimatischen Veränderungen, die eigentlich eine Verhaltensanpassung erfordern würden.

Wikelski: Genau, das sehen wir ja auch in der Kultur der Menschen so ein bisschen: Die Alten sagen, ach ja, das war doch immer okay, es wird ja auch weiterhin okay bleiben, und die Jungen sagen, nee, so kann es nicht sein, und ein bisschen so was sehen wir auch bei den Steinadlern.

Datenbank ist eine Goldgrube für die Verhaltensforschung

Krauter: Spannende Parallele: In einer dritten Studie wurde das Wanderverhalten von Bären, Karibus, Elchen und Wölfen über einen Zeitraum von 20 Jahren analysiert, um rauszufinden, wie die auf den Klimawandel reagieren und ob durch das Wechselspiel dieser Arten neue Probleme entstehen könnten. Stehen wir sozusagen am Beginn einer neuen Ära der Erforschung der ökologischen Folgen der Erderwärmung im hohen Norden?

Wikelski: Ganz genau, weil bisher hat man immer gedacht, es geht linear, also wenn sich da was ändert, zum Beispiel mehr Schnee und es wird zu bestimmten Zeiten wärmer, dann wird das schon diese gesamten Tiere irgendwie gleich beeinflussen. Man merkt aber, die Verbindung der Tiere, die ja ganz diffizil ist, wer läuft wann vor wem davon, wer frisst wen wie, in welchem Schnee, und können die Wölfe dann noch durch den Schnee springen oder nicht und so weiter, da gibt es ganz vertrackte Verbindungen, die wir jetzt erst wirklich verstehen und damit auch wirklich die Ökologie von diesen Systemen verstehen, aber eben auch besser über das Leben in der Gegend Bescheid wissen.

Krauter: Ist dieses Arctic Animal Movement Archive so eine Art Goldgrube für Verhaltensforscher wie Sie?

Wikelski: Absolut. Wir können jetzt wirklich zum ersten Mal in einer großen Übersicht in der gesamten Arktis uns diese Vorgänge anschauen. Das ist eigentlich das, was Humboldt vor 200 Jahren von uns wollte, dass er gesagt hat, über das Zusammenspiel der Teilchen können wir dann wirklich mal das Ganze verstehen. Das ging 200 Jahre nicht, aber jetzt sind wir so weit, dass wir es machen können. Das ist ein unglaublicher Durchbruch, da können wir auch mit dem Exzellenzzentrum in Konstanz, das wir an der Universität Konstanz haben, über Schwarmverhalten, über Kollektivverhalten wirklich ganz neue Sachen beobachten, die auch gesellschaftlich relevant sind.

Äußerungen unserer Gesprächspartner geben deren eigene Auffassungen wieder. Der Deutschlandfunk macht sich Äußerungen seiner Gesprächspartner in Interviews und Diskussionen nicht zu eigen.

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