Wie hilft KI beim Artenschutz?

Ob in den Meeren, Flüssen, Seen oder an Land: Mit dem Artensterben geht überall die Biodiversität – also die Vielfalt des Lebens – zurück. Neben dem Klimawandel sei das Artensterben die zweite globale Krise.

Allein in Europa sind in den kommenden Jahrzehnten ein Fünftel aller Tier- und Pflanzenarten vom Aussterben bedroht. Das geht aus einer Studie von Wissenschaftlern des Nationalmuseums für Naturgeschichte Luxemburg und der Universität Trier hervor.  

KI als Game Changer für besseren Artenschutz 

Mit künstlicher Intelligenz können die Zusammenhänge, warum es zu einem großen Artensterben kommt, besser verstanden werden. Tatsächlich zeigt eine Studie zur Wirkung von KI Anwendungen, dass ein großer Teil der Nachhaltigkeitsziele , die die Vereinten Nationen ausgearbeitet haben, einen positiven Einfluss hat. 

Bei Zielen, die das Leben auf dem Land und das Leben im Wasser betreffen, hat KI sogar ein besonders großes Potential diese Ziele zu realisieren. Wie sieht das ganze aus?

App für Artenschutz: KI als Vogelexperte 

Um die Komplexität unserer Ökosysteme zu verstehen, braucht es eine Bestandsaufnahme. Wer lebt innerhalb eines Ökosystems und wer agiert miteinander? Einen genauen Blick auf das Ökosystem Wald wirft Felix Günther. Er ist Ökologe im Team von BirdNet, eine App und Forschungsplattform der Cornell Lab of Ornithology und der Universität Chemnitz.

Ihre Forschung dreht sich rund um die Frage, wie Computer lernen können, Vögel anhand von Geräuschen zu erkennen. Mittlerweile sind es bis zu 6.000 Vogelarten, die die KI-gestützte App Birdnet erkennt.

Der Ton bestimmt die Lage im Wald

Jeder Vogel hat seine einzigartige Melodie, durch die er mit anderen Waldbewohnern kommuniziert. So gibt es gibt bestimmte Rufe, seinen Angreifer zu vertreiben und auch Rufe, andere Vögel vor Angreifer zu warnen.

Der sogenannten Mobbing Call nutzt die Kohlmeise zum Beispiel, wenn sie andere Vögel in der Nähe auffordert, sie zu unterstützen und ihren Feind, die Eule, zu belästigen, wenn sie sich von ihr gemobbt fühlt. Dadurch können Ornithologen nicht nur verschiedene Lebensbedingungen der Vögel erfassen, so Günther, sondern auch erkennen, welche Feinde sich im Wald befinden.

Vogelgezwitscher stärkt die mentale Gesundheit

Große Fragen brauchen große Lösungen 

Wir können das Ökosystem besser verstehen, zumindest all das, was vokalisiert.

Durch Audiorekorder, die im Wald hängen, können viele Daten vom Leben im Wald gesammelt werden. Durchaus mehr als von Forscher und Forscherinnen und mit deutlich weniger Aufwand. So gibt es Gebiete, die kaum zugänglich sind, wie etwa Überschwemmungsgebiete oder Naturschutzgebiete.

Hinzu kommt, dass allein die Anwesenheit von Forschenden bestimmte Arten vertreiben und diese somit nicht erfasst werden können. Ein Audiorekorder dagegen stört die Waldbewohner nicht und liefert der KI mehrere hundert Stunden Material im Jahr, die dann von ihr ausgewertet werden können. 

Was die KI eigentlich macht, ist Fragen zu ermöglichen, die wir vorher gar nicht so stellen konnten.

Das Archiv an Daten wächst. Auch durch Hobby Ornithologen und Spaziergänger, die die App Birdnet nutzen und mir ihrem Material die KI füttern. Mehr Daten bedeutet mehr Überblick und das Ökosystem in seiner Vielfalt und Gänze besser zu begreifen.

Die KI taucht ab und wird zum Forellenexperte 

Ähnlich wie im Wald, werden auch Daten in Flüssen gesammelt. Ein Grund mit Kameras abzutauchen, gab die Meerforelle. Sie stand bereits zweimal auf der Liste der gefährdeten Arten. Um ihren Bestand festzustellen , wird ihr Laichweg von Matthias Vahl, Abteilungsleiter von Maritime Graphics am Fraunhofer Institut, dokumentiert.

Bisher wurden die knapp 1,4 Millionen Videos, aufgenommen in einem halben Jahr und in einem Umfang von 5.600 Stunden, mühsam von Wissenschaftlern ausgewertet. Diese zeitintensive Arbeit hat nun die KI übernommen. 

So können Fragen, wie z.B. über den Zustand und Einfluss von Staudämmen und Wasserkraftwerken auf den Laichweg der Meerforelle schneller und effektiver beantwortet werden. Ergänzt durch weitere Daten, wie Wassertemperatur oder Salzgehalt, kann so das Leben im Fluss umfangreicher abgebildet werden.