Mit Tierbewegungen zeigen, wo Biodiversität zu schützen ist
Was verrät uns die Bewegung von Tieren über ihre Umwelt? VEBITA wertet Bewegungsdaten mit KI aus und schafft ein transformatives Umweltmonitoring.
Tierbewegungen spielen eine zentrale Rolle für die Stabilität von Ökosystemen und die Anpassungsfähigkeit von Arten im globalen Wandel. Im neuen LOEWE-Schwerpunkt „Verhaltensplastizität im Wandel: Biologging als Schlüssel zur Erfassung tierischer Anpassungsfähigkeit (VEBITA)“ wird mit Bewegungsdaten und KI-Methoden erforscht, wie Tiere auf den Klimawandel und Lebensraumveränderungen reagieren. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, das Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE) und die Philipps-Universität Marburg untersuchen gemeinsam, welche Rückschlüsse sich aus dem Umweltmonitoring für Forschung, Naturschutz und Gesellschaft ziehen lassen.
Gazellen, die auf ihrer Suche nach Futterplätzen weite Distanzen in den mongolischen Steppen zurücklegen. Oder Zugvögel, die jedes Jahr Tausende Kilometer zwischen Brut- und Wintergebieten bewältigen: Bewegung ist ein Grundprinzip tierischen Lebens – sie entscheidet darüber, wo Tiere Nahrung finden, wie sie Partnern begegnen, ob neue Lebensräume erschlossen werden und ob ein genetischer Austausch zwischen Populationen stattfindet. Unterschiede im Bewegungsverhalten können daher darüber bestimmen, ob eine Art sich erfolgreich an Umweltveränderungen anpasst oder verschwindet.
Das heißt: Tiermobilität ist auch eine Art Frühwarnsystem für Biodiversität. Lange bevor es für eine Art kritisch wird, zeigen sich Veränderungen in den bekannten Bewegungsmustern von Tieren. Das Forschungsteam im LOEWE-Schwerpunkt VEBITA wertet Bewegungsdaten aus Tiersensoren (Biologging-Daten) mithilfe von KI-Methoden aus, um die Muster tierischer Mobilität sowie Veränderungen im Verhalten systematisch zu erfassen. Ziel ist es, besser zu verstehen, wie Tiere auf Klimawandel, Landnutzungsänderungen und Veränderungen von Lebensräumen reagieren.
Die Perspektive auf dynamische Anpassung und Veränderung im Monitoring ist dabei neu, ein derartiges transformatives Umweltmonitoring spielt bei der Beobachtung von Arten und ihren Bewegungsmustern bislang noch keine Rolle. Vom Aussterben bedrohte Arten werden deshalb oft erst erkannt, wenn es zu spät ist. Für seinen innovativen Forschungsansatz greift das Team von VEBITA auf umfangreiche bestehende Datensätze zurück, vor allem die globale Forschungsdatenbank Movebank, die Bewegungsdaten aus der weltweiten Tierforschung bündelt. Das Land Hessen fördert das Vorhaben ab Januar 2027 für vier Jahre mit rund 4,6 Millionen Euro. Beteiligt sind die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (Federführung), das Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE), die Philipps-Universität Marburg sowie weitere Partner.
Das ISOE bringt in VEBITA seine Expertise in der transdisziplinären Forschung ein und schlägt damit die Brücke zwischen den wissenschaftlichen Erkenntnissen des Projekts und ihrer Anwendung. Ziel ist es, aussagekräftige Frühwarnindikatoren für die Naturschutzpraxis zu entwickeln und das neue anwendbare Wissen für sogenannte Knowledge Hubs zur Verfügung zu stellen. Hierfür bindet das ISOE Akteure aus Naturschutz, Verwaltung, Politik und Wirtschaft früh in den Forschungsprozess ein, um deren Anwendungswissen, Problemverständnis und Interessen an künftigen Nutzungspraktiken einfließen zu lassen.
In ausgewählten Regionen werden in enger Zusammenarbeit mit lokalen Stakeholdern Frühwarnindikatoren und vorsorgende Strategien für den Biodiversitätsschutz an konkreten Anwendungsfällen entwickelt – zum einen in der Mongolei, das als Refugium der Migration von Gazellen gilt, zum andren in Hessen, etwa zur Ausbreitung der Vogelgrippe. Das ISOE untersucht zudem, inwieweit die KI-generierten Indikatoren in der Praxis akzeptiert werden. Für die Forschenden ist es wichtig zu verstehen, wie Hürden überwunden werden können, insbesondere mit Blick auf das Vertrauen in die Nutzung von Künstlicher Intelligenz.
Schließlich bindet das ISOE auf europäischer Ebene Stakeholder aus Politik, Verwaltung und Wirtschaft ein, um das im Forschungsprozess entwickelte transformative Monitoring für die Umsetzung internationaler und europäischer Regelungen wie der EU-Verordnung zur Wiederherstellung der Natur (Nature Restoration Law) nutzbar zu machen.
VEBITA ist trans- und interdisziplinär aufgestellt und greift auf ein etabliertes nationales (Max-Planck Institut für Verhaltensbiologie, MPIAB) und internationales (Smithsonian Conservation Biology Institute, SCBI) wissenschaftliches Netzwerk zurück. Zudem bindet der LOEWE-Schwerpunkt Praxispartner aus der Wirtschaft (KPMG Deutschland, d-fine), Regierungsorganisationen (Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie, HLNUG) und Nichtregierungsorganisationen (Frankfurt Conservation Center (FCC); Hessische Gesellschaft für Ornithologie und Naturschutz, HGON; Wildlife Science and Conservation Center of Mongolia, WSCCM) ein.
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