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Das „Internet der Tiere“ wird unser Verständnis der Natur verändern

Bereits im nächsten Jahr könnte eine weltweit zugängliche Datenbank online gehen, die das Leben von Tieren und geografische Strukturen dokumentiert. Die Sammlung von Echtzeitdaten wird Experten über Verhaltensänderungen bei Arten und Umweltveränderungen informieren.

Biologen, Ökologen und Naturschützer sind gleichermaßen um die Gesundheit unseres Planeten und allen Lebens auf ihm besorgt. Warum gibt es also keine umfassende, lebendige Datenbank, die sie bei ihrer Arbeit unterstützt?

Man könnte argumentieren, dass man bereits veröffentlichte Forschungsarbeiten zusammentragen kann, um bemerkenswerte Trends und Veränderungen aufzuzeigen. Das stimmt, aber abgesehen von der Konsultation der Arbeiten anderer Forscher gibt es nur eine spärliche Grundlage für unabhängige Naturstudien und Beobachtungen, die, ganz zu schweigen davon, über lange Zeiträume hinweg mühsam entwickelt werden.

Diese Lücke wollte der deutsche Ornithologe Martin Wikelski schließen, als er im Jahr 2001 auf die Idee kam, ein „Internet der Tiere“ zu schaffen. Seine Idee war die Entwicklung eines Trackers für ein satellitengestütztes Projekt namens ICARUS (International Cooperation for Animal Research Using Space).

Diese demokratisierte Datenbank wäre ein digitaler, lebendiger Knotenpunkt, der Daten über sensorbestückte Wildtiere und einzigartige Lebensräume liefert. Sie würde das Leben und die Muster der „nicht-menschlichen Welten“ des Planeten offenbaren, darunter verschiedene Wildtiere, Berge und Gletscher.

Die Idee mag zwar einfach erscheinen (warum ist noch niemand früher darauf gekommen?!), aber trotz Wikelskis größter Anstrengungen war die Umsetzung kein Kinderspiel. Er dachte, er könnte die Idee bis 2005 auf die Beine stellen, aber zwanzig Jahre später wird sie erst jetzt Wirklichkeit.

Wie wird ICARUS – oder das Internet der Tiere – aussehen?

Das Leben auf unserem Planeten verfolgen und dokumentieren

Um Daten für das Internet der Tiere zu sammeln, werden winzige solarbetriebene Ortungsgeräte an einer Vielzahl von Lebewesen und natürlichen Landschaften wie Gletschern und Meeresplastik angebracht. Einige dieser Geräte wiegen sogar weniger als eine Büroklammer.

Mithilfe der Markierungen werden Tausende von Tieren verfolgt, um herauszufinden, wie ihre Erfahrungen mit umfassenderen globalen Veränderungen zusammenhängen, etwa mit Umweltveränderungen, Variablen, die zum Rückgang oder zur Migration von Arten führen, und vielem mehr.

Diese kostengünstigen und leicht zu installierenden Tracker übermitteln die Daten an Weltraumsatelliten und zeichnen ein detailliertes Bild der Vorgänge bei verschiedenen Tieren und Lebensräumen auf der ganzen Welt. Sie helfen Wissenschaftlern dabei, Trends und Muster besser zu verstehen und herauszufinden, was den globalen Wandel vorantreibt.

Der Nutzen der Tracker liegt in den Echtzeit-Updates und Zeitplänen, die sie bieten. Wissenschaftler müssen sich nicht allein auf Beobachtungen verlassen, die sie bei Feldforschungen in der Natur machen, sondern können eine Datenbank konsultieren, um herauszufinden, wo sich die Tiere befinden oder aufhalten werden.

Tatsächlich wurde dieser Dienst im Rahmen des Projekts bereits bereitgestellt, bevor es aufgrund geopolitischer Spannungen auf Herausforderungen gestoßen ist.

Die Start- und Stopp-Reihe von ICARUS

Wenn alles nach Plan läuft, werden im nächsten Jahr fünf kostengünstige Satelliten mit ICARUS-Empfängern mit einer privaten Rakete ins All gebracht. Dies wird allerdings nicht der erste Versuch sein, das Projekt (buchstäblich) auf die Beine zu stellen.

Bereits 2018 startete das Projektteam mit einer Rakete aus Kasachstan einen für die Internationale Raumstation bestimmten Empfänger. Nach seiner Ankunft befestigten russische Weltraumexperten den Empfänger an seinem Orbitallabor.

Nach einem erfolgreichen Start war das Internet der Tiere im Frühjahr 2020 für kurze Zeit im Einsatz, doch mechanische Komplikationen im russischen Weltraumlabor führten dazu, dass die Signale fast ein ganzes Jahr lang ausfielen.

Im Jahr 2021 war das System wieder einsatzbereit und verfolgte 3,500 Tiere rund um den Globus. Wieder einmal war das Signal nur von kurzer Dauer. Russlands Invasion in der Ukraine veranlasste den Westen, seine Beziehungen zu Russland abzubrechen, was dazu führte, dass die gesamte Datenübertragung von ICARUS abbrach.

Nach zahlreichen Enttäuschungen, Gesprächen mit privaten Trägerraketenherstellern und viel Innovation hat das Team von ICARUS beschlossen, fünf verschiedene Satelliten, sogenannte CubeSats, erneut zu starten, um Daten zu und von ihren Trackern zu übertragen. CubeSats sind Miniatursatelliten, die wie Zauberwürfel aussehen und nur wenige Kilogramm wiegen.

Das wird kein billiges Unterfangen, denn allein der Start kostet rund 1.57 Millionen US-Dollar. Glücklicherweise kommt die Finanzierung von der Max-Planck-Gesellschaft, einem unabhängigen nichtstaatlichen und gemeinnützigen Zusammenschluss deutscher Forschungsinstitute. Die Betriebskosten für die CubeSats betragen jährlich etwas über 150,000 US-Dollar.

Globales Tierortungssystem Icarus ist eingeschaltet
Prof. Martin Wikelski zeigt, wie ein Tracker platziert wird

Die Einbeziehung privater Unternehmen zum Start der ICARUS-Empfänger war eine taktische Entscheidung.

Die Einbeziehung der Internationalen Raumstation in den Betrieb erfordert Konsultationen und Genehmigungen der nationalen Regierungen. Dies öffnet die Tür für potenzielle geopolitische Hürden, die den Betrieb zum Erliegen bringen könnten – wie beispielsweise als Russlands Krieg in der Ukraine 2021 zur Abschaltung der Satelliten führte.

Ganz zu schweigen davon, dass die neuen Empfänger eine bessere globale Abdeckung bieten werden. Die auf der ISS installierten Empfänger waren nicht in der Lage, Daten von Tags zu übertragen, die in großer Höhe auf der Erde angebracht waren. Ich schätze also, dass es für das ICARUS-Team eine Win-Win-Situation ist.

Welchen Wert hat das ICARUS-Projekt?

Das Internet der Tiere ist ein cooles Konzept, aber was noch wichtiger ist: Es wird die Zugänglichkeit, Genauigkeit und Detailliertheit der Informationen für Wissenschaftler verbessern, die unseren Planeten erforschen.

Das Projekt soll „gleiche Bedingungen für die Erforschung der Erde schaffen“, indem es qualitativ hochwertige Informationen bereitstellt, die für jedermann zugänglich sind. Dazu gehören große Organisationen, kleinere Teams oder Einzelpersonen mit kleinem Budget oder obskuren Forschungsthemen.

Die an ICARUS beteiligten Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass die Daten auch dazu beitragen werden, Klimamodelle zu verbessern. Durch die Erfassung von Informationen aus Bereichen, die bisher nur schwer zu überwachen waren, wie Himmel, Ozean oder Eis, können Experten besser verstehen, wie sich menschliche Einflüsse auf diese Bereiche auswirken.

Dank der zielgenauen Technologie der Tracker werden auch Naturschutzstrategien davon profitieren. Satelliten erfassen die genauen Koordinaten der Gebiete, in denen sich die größten Veränderungen abzeichnen, und liefern Informationen über Luftdruck, Höhe, Temperatur und Luftfeuchtigkeit vor Ort.

Und schließlich könnten die Erkenntnisse des ICARUS-Projekts Menschen überall auf der Welt zum Handeln inspirieren. Wenn wir die unmittelbaren Ursachen für Artenschwund, plötzliche Migration oder verändertes Verhalten verstehen, sind wir besser informiert über die Veränderungen, die wir vornehmen können, um diese Dinge zu verhindern.

Bis 2026 wollen Wikelski und sein Team bis zu 9,000 weitere Tiere in ganz Europa markieren. Wenn der Start 2025 erfolgreich ist, könnte das Internet der Tiere eines Tages die wichtigste und umfassendste Echtzeit-Datenbank für die Natur sein, die wir haben.

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