Um herauszufinden, wie es den Wildtieren geht, versuchen Wissenschaftler, zuzuhören

Eine röhrende Pfeife und ein hohes Triller-Duett vor dem Hintergrund eines tiefen Insektendröhns. Ihre Symphonie ist der Klang eines Waldes und wird von Wissenschaftlern überwacht, um die Artenvielfalt zu messen.

Die Aufzeichnung aus dem Wald in Ecuador ist Teil einer neuen Forschung, die untersucht, wie künstliche Intelligenz das Tierleben in sich erholenden Lebensräumen verfolgen könnte.

Wenn Wissenschaftler die Wiederaufforstung messen möchten, können sie große Landstriche mit Werkzeugen wie Satellit und Lidar vermessen.

Aber festzustellen, wie schnell und in großer Zahl Wildtiere in ein Gebiet zurückkehren, stellt eine schwierigere Herausforderung dar – manchmal ist es erforderlich, dass ein Experte Tonaufnahmen durchsucht und Tierrufe herausfindet.

Jörg Müller, Professor und Feldornithologe am Biozentrum der Universität Würzburg, fragte sich, ob es einen anderen Weg gäbe.

„Ich habe die Lücke gesehen, dass wir insbesondere in den Tropen bessere Methoden brauchen, um die enorme Vielfalt zu quantifizieren … um die Schutzmaßnahmen zu verbessern“, sagte er gegenüber .

Er wandte sich der Bioakustik zu, die Schall nutzt, um mehr über das Leben und die Lebensräume von Tieren zu erfahren.

Es ist ein seit langem bewährtes Forschungsinstrument, wird aber in jüngerer Zeit mit Computerlernen kombiniert, um große Datenmengen schneller zu verarbeiten.

Muller und sein Team nahmen Audioaufnahmen an Standorten in der Choco-Region Ecuadors auf, die von kürzlich verlassenen Kakaoplantagen und Weiden über landwirtschaftlich genutzte Flächen, die sich nach der Nutzung erholen, bis hin zu alten Wäldern reichten.

Zunächst ließen sie Experten die Aufnahmen anhören und Vögel, Säugetiere und Amphibien heraussuchen.

Anschließend führten sie eine akustische Indexanalyse durch, die ein Maß für die Artenvielfalt auf der Grundlage allgemeiner Messwerte einer Geräuschkulisse wie Lautstärke und Häufigkeit von Geräuschen liefert.

Schließlich führten sie zwei Wochen lang Aufnahmen durch ein KI-gestütztes Computerprogramm durch, das darauf trainiert war, 75 Vogelrufe zu unterscheiden.

Weitere Aufnahmen erforderlich

Das Programm war in der Lage, die Aufrufe, für die es trainiert wurde, auf konsistente Weise auszuwählen, aber konnte es die relative Artenvielfalt jedes Standorts korrekt identifizieren?

Um dies zu überprüfen, verwendete das Team zwei Basislinien: eine von den Experten, die sich die Audioaufnahmen angehört hatten, und eine zweite basierend auf Insektenproben von jedem Standort, die einen Indikator für die Artenvielfalt bieten.

Obwohl die Bibliothek verfügbarer Geräusche zum Trainieren des KI-Modells bedeutete, dass es nur ein Viertel der Vogelstimmen identifizieren konnte, die den Experten möglich waren, war es dennoch in der Lage, die Artenvielfalt an jedem Standort korrekt einzuschätzen, heißt es in der Studie.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Klanglandschaftsanalyse ein leistungsstarkes Instrument zur Überwachung der Erholung von Tiergemeinschaften in hyperdiversen Tropenwäldern ist“, heißt es in der am Dienstag in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Naturkommunikation.

„Die Vielfalt der Klanglandschaft kann auf kostengünstige und robuste Weise über den gesamten Verlauf von der aktiven Landwirtschaft bis hin zu sich erholenden Wäldern und Altwäldern quantifiziert werden“, heißt es weiter.

Es gibt immer noch Mängel, darunter ein Mangel an Tiergeräuschen, mit denen KI-Modelle trainiert werden können.

Und mit dem Ansatz können nur Arten erfasst werden, die ihre Anwesenheit ankündigen.

„Natürlich gibt es keine Informationen über Pflanzen oder stille Tiere. Allerdings sind Vögel und Amphibien sehr sensibel für die ökologische Integrität, sie sind ein sehr guter Ersatz“, sagte Müller gegenüber .

Er glaubt, dass das Tool angesichts der aktuellen Bestrebungen nach „Biodiversitätsgutschriften“ – einer Möglichkeit, den Schutz von Tieren in ihrem natürlichen Lebensraum zu monetarisieren – immer nützlicher werden könnte.

„Die Möglichkeit, die biologische Vielfalt direkt zu quantifizieren, anstatt sich auf Stellvertreter wie wachsende Bäume zu verlassen, fördert und ermöglicht eine externe Bewertung von Schutzmaßnahmen und fördert die Transparenz“, heißt es in der Studie.

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