Die Forscherin Morgan Gilmour verankert das Boot auf einer Sandbank, betritt das seichte Wasser und ist sofort von Haien umringt. Das warme Wasser rund um die tropische Insel dient den Riffhaien als Kinderstube und diese kleinen Beißer sind neugierig auf den Neuankömmling. Sie rasen nah heran und drehen im letzten Moment wieder ab, während Gilmour sich langsam auf das Kaleidoskop aus Grün zubewegt, das vor ihr auf der Insel sprießt.
Gilmour, ein Wissenschaftler am Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley, führt Meeresökologie- und Naturschutzstudien durch und verwendet dazu Daten, die der US Geological Survey (USGS) von Tieren sammelt, die mit Wildtiersendern ausgestattet sind. Das Palmyra-Atoll, ein Meeresschutzgebiet der Vereinigten Staaten, bietet den perfekten Ort für diese Arbeit.
Das Atoll besteht aus rund 50 kleinen Inseln im tropischen Herzen des Pazifischen Ozeans und ist voller Leben aller Art, von Riffhaien und Mantas, die die Küste umkreisen, über Kokosnusskrabben, die auf Palmzweigen klettern, bis hin zu Tausenden von Seevögeln, die über das Atoll hinwegfliegen. Durch die Analyse der Bewegungen von Delfinen, Thunfischen und anderen Lebewesen können Gilmour und ihre Mitarbeiter beurteilen, ob die Grenzen des Meeresschutzgebiets, das das Atoll umgibt, die beabsichtigten Arten tatsächlich schützen oder ob die Grenzen verschoben werden müssen.
Das Projektteam wurde 2020 von The Nature Conservancy und seinen Partnern – USGS, NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) und mehreren Universitäten – ins Leben gerufen und brachte 2022, als Gilmour Wissenschaftler beim USGS war, Wildtiermarkierungen in Palmyra an.
Jetzt nutzt sie bei der NASA die Daten für eine Studie im Rahmen des Internet of Animals-Projekts der Agentur. Indem sie die von Wildtier-Tags übermittelten Informationen mit Informationen über den Planeten kombiniert, die von Satelliten – wie NASAs Aqua, NOAAs GOES-Satelliten (Geostationary Operational Environmental Satellite) und dem amerikanisch-europäischen Jason-3 – gesammelt werden, können Wissenschaftler gemeinsam mit Partnern Schlussfolgerungen ziehen, die das ökologische Management beeinflussen.
„Internet of Animals ist mehr als nur eine einzelne Sammlung von Bewegungen oder einzelne Studien; es ist ein Weg, die Erde als Ganzes zu verstehen“, sagte Ryan Pavlick, damals Projektwissenschaftler für Internet of Animals am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien, während der Auftaktveranstaltung des Projekts.
Das Internet der Tiere in Palmyra
„Unsere Arbeit in Palmyra war bemerkenswert umfassend“, sagte Gilmour. „Wir verfolgten die Bewegungen von acht Arten gleichzeitig sowie ihre Umweltbedingungen und integrierten Klimaprognosen, um zu verstehen, wie sich ihr Lebensraum verändern könnte. Während Studien normalerweise zwei oder drei Vogelarten verfolgen, fügten wir Fische und Meeressäugetiere sowie Daten zur Luft- und Wassersäule hinzu, um ein 3D-Bild des Meeresschutzgebiets zu erstellen.“
Nun hat das NASA-Team diese Daten in ein Artenverteilungsmodell einfließen lassen, das die Informationen zur Wildtierbeobachtung mit Umweltdaten von Satelliten kombiniert, darunter Meeresoberflächentemperatur, Chlorophyllkonzentration und Meeresströmungsgeschwindigkeit. Das Modell kann Forschern helfen zu verstehen, wie Tierpopulationen ihre Lebensräume nutzen und wie sich dies mit dem Klimawandel ändern könnte.
Vorläufige Ergebnisse des Teams „Internet of Animals“ zeigen, dass die verfolgten Tiere sich über die Grenzen des Meeresschutzgebiets Palmyra hinaus bewegen. Das Modell identifizierte geeignete Lebensräume sowohl in als auch um die Schutzzone herum – jetzt und unter den vorhergesagten Klimawandelszenarien. Andere Forscher und Entscheidungsträger können dieses Wissen nutzen, um die Meerespolitik und den Meeresschutz zu verbessern.
Nach einem Präsidentenmemorandum aus dem Jahr 2023 begann die NOAA zu untersuchen und Informationen darüber zu sammeln, ob die Schutzgebiete um Palmyra und andere Teile des Pacific Remote Islands Marine National Monument erweitert werden sollten. Analysen des Internet of Animals der NASA könnten diese und ähnliche Entscheidungen beeinflussen, etwa die Frage, ob geschützte „Korridore“ im Ozean geschaffen werden sollen, um saisonale Wanderungen von Wildtieren zu ermöglichen. Die Erkenntnisse und Modelle aus der Lebensraumanalyse des Teams in Palmyra könnten auch dazu beitragen, den Naturschutz in ähnlichen Breitengraden auf der ganzen Welt zu verbessern.
Jenseits des Meeres: Weitere Studien zum Internet der Tiere
Die Forschung im Palmyra-Atoll ist nur ein Beispiel für die Arbeit der Wissenschaftler des Internet of Animals.
Claire Teitelbaum, eine Forscherin am Bay Area Environmental Research Institute am NASA Ames, untersucht die Vogelgrippe bei wilden Wasservögeln und erforscht, wie ihre Bewegung zur Übertragung des Virus auf Geflügel und anderes Nutzvieh beitragen kann.
Teams bei Ames und JPL arbeiten außerdem mit dem USGS an der Entwicklung von Wildtiersendern und -sensoren der nächsten Generation. Die bei JPL entwickelten Radarsender mit niedrigem Stromverbrauch wären leicht genug, um kleine Vögel zu verfolgen. Die Forscher von Ames planen die Entwicklung von Funksendern mit großer Reichweite, die die Abdeckung und Übertragung von Daten hochfliegender Vögel maximieren können. Dies könnte Forschern helfen, Messungen in schwer zugänglichen Schichten der Atmosphäre durchzuführen.
Mithilfe der im Internet der Tiere vereinten Technologie können sogar wildlebende Tiere eine aktive Rolle bei der Erforschung der interagierenden Systeme der Erde spielen und menschlichen Experten dabei helfen, mehr über unseren Planeten zu erfahren und wie sie den Herausforderungen, vor denen die Natur steht, am besten begegnen können.
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