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Loewe-Vorhaben

Natur 4.0 Naturbeobachtung mit vernetzter Sensorik und künstlicher Intelligenz

„Insektensterben“, „Bienensterben“, „Waldsterben“ – die drei Beispiele der letzten Jahre sind stellvertretend für die zunehmende Gefährdung von Artenvielfalt, Natur- und Kulturlandschaft sowie den damit verbundenen Ökosystemleistungen für uns Menschen. Die Effekte bisherige Maßnahmen bleiben trotzt großer Anstrengung hinter dem notwendigen Erfolg zurück. Um eine Trendwende herbei zu führen, müssen Landschaften als Systeme verstanden und deren Reaktion auf veränderte Umweltbedingungen erfasst werden. Grundlage hierfür ist ein dauerhaftes Monitoring, das belastbare Informationen zur Artenvielfalt, zu Ökosystemleistungen und zu Umweltbedingungen gleichzeitig und in der Fläche liefert. Expertenaufnahmen alleine können das nicht leisten. Hier setzt Natur 4.0 mit vernetzten Sensoren und künstlicher Intelligenz an. Das interdisziplinäre Projekt kombiniert Beobachtungen von Expertinnen und Experten mit vernetzten Fernerkundungs- und Umweltsensoren, die an ferngesteuerten Fluggeräten, fahrenden Robotern, Bäumen und Tieren angebracht, sowie in Umweltbildungsprojekten eingesetzt werden. Mikrofonaufnahmen liefern beispielsweise die Grundlage für eine automatische Erkennung von Vogel- oder Fledermausarten. Mit Kameraaufnahmen und neuartigen Radarsensoren kombiniert, können gleichzeitig Brut- und Futterressourcen dieser Tiere, wie Baumhöhlen oder Insekten klassifiziert werden. Durch Künstliche Intelligenz werden aus den Daten kleinräumig differenzierende Karten zur Artenvielfalt, zu Ökosystemleistungen und Ökosystemfunktionen erstellt und mit Umweltbedingungen in Beziehung gesetzt. Damit können sich verändernde Nahrungsressourcen oder ein sich veränderndes Mikroklima mit Veränderungen in Ökosystemleistungen in Bezug gesetzt werden.

LOEWE-Schwerpunkt

Partner

  • Philipps-Universität Marburg (Federführung)
  • Justus-Liebig-Universität Gießen
  • Technische Universität Darmstadt
  • Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung

Fachrichtungen

  • Geographie                 
  • Biologie                 
  • Informatik                 
  • Mathematik

Förderzeitraum

seit 2019

Sprecher

  • Prof. Dr. Thomas Nauss
  • Prof. Dr. Jörg Bendix

Standorte

  • Darmstadt
  • Frankfurt am Main
  • Giessen
  • Marburg

Weiterführende Informationen