Wenn KI dem Auerhuhn zuhört
Über den Einsatz Künstlicher Intelligenz im Artenschutz – und darüber, warum Erfahrung im Gelände unersetzlich bleibt.
In Südtirol unterstützt Technologie Experten und Expertinnen beim Monitoring des Auerhuhns. Tonaufzeichnungsgeräte und Künstliche Intelligenz könnten das Monitoring erweitern und die Arbeitsbelastung und menschliche Fehler reduzieren. Die Erfahrung vor Ort bleibt aber unersetzlich: Experten und Expertinnen bestimmen die Monitoringstandorte, überprüfen die gesammelten Daten und leiten die Schutzmaßnahmen. KI ist ein mächtiges Werkzeug, aber Weitblick und Verantwortung für die Zukunft bleiben dem Menschen vorbehalten.
Walter Eccli beobachtet Auerhühner auf die altbewährte Weise: zu Fuß, mit wachen Augen und gespitzten Ohren, Fernglas und Notizbuch stets griffbereit. Wie seit fünfzig Jahren verbrachte er auch in diesem Frühling unzählige Stunden in einem kleinen, mit Tarnstoff verkleideten Unterstand, um die balzenden Männchen zu beobachten. Doch diesmal gab es eine Neuerung. Nur wenige Meter von seinem Versteck entfernt ragte eine etwa ein Meter hohe Stange aus dem Boden, an der ein automatisches Aufnahmegerät befestigt war. Über 270 Stunden hinweg zeichnete das Gerät die Balzlaute der Vögel in einem Umkreis von rund 150 Metern auf – Daten, die später in ein Programm mit Künstlicher Intelligenz eingespeist werden. Es ist nur eine von mehreren neuen Methoden, die Biologinnen und Biologen derzeit erproben – Techniken, die das Naturmonitoring revolutionieren könnten. KI kann Hunderte Stunden an Tonaufnahmen in wenigen Minuten durchforsten, Muster erkennen, die dem menschlichen Ohr entgehen würden, und Tierpopulationen in bislang unvorstellbarem Maßstab überwachen. Doch kann sie Walter Eccli ersetzen?
Jedes Jahr verbringt Walter Eccli Dutzende von Stunden versteckt in einem kleinen Tarnzelt aus Stoff und beobachtet balzende Auerhähne. Sein Ziel: die Population zu überwachen.
Credit: Eurac Research | Andrea De GiovanniWer im Frühling durch einen subalpinen Nadelwald spaziert, kann mit etwas Glück eine merkwürdige Abfolge von Lauten hören – als würde man eine Flasche nach der anderen entkorken. Es ist der Balzgesang des Auerhahns. Vor Tausenden von Jahren, während der Eiszeit, gelangte das Auerhuhn in die Alpen – heute jedoch ist die Art im Rückgang begriffen. Gründe dafür sind der Verlust ihres Lebensraums, der Klimawandel, die zunehmende Störung durch den Menschen und, so erklärt Walter Eccli, ein wachsender Jagddruck durch Arten wie Fuchs, Marder, Iltis und Habicht – vor allem dort, wo die Populationen ohnehin klein sind . Deshalb ziehen Expertinnen und Experten wie er Jahr für Jahr an dieselben Orte, um die Zahl der Vögel zu erfassen und ihr Verhalten zu beobachten – versteckt in Tarnzelten, um sie nicht zu stören. Das Ziel: den Zustand der Population im Blick behalten.
Das Auerhuhn gilt als sogenannte Schirmart – das heißt: Wer seinen Lebensraum schützt, bewahrt zugleich eine Vielzahl anderer Arten, die dort ebenfalls vorkommen.
Credit: Eurac Research | Andrea De GiovanniDas Provinzgebiet ist jedoch zu groß, als dass die verfügbaren Fachkräfte alle potenziellen Lebensräume des Auerhuhns überwachen könnten. Försterinnen, Förster und Jagdaufseher sind bereits stark mit dem Monitoring zahlreicher anderer – meist jagdbarer – Tierarten beschäftigt. Genau hier könnte also die Technologie ins Spiel kommen. Im vergangenen Frühjahr installierte eine Gruppe von Forschern und Forscherinnen neun Tonaufzeichnungsgeräte an sieben Standorten in Südtirol und im österreichischen Vorarlberg. Die Geräte zeichneten über Wochen hinweg die Geräuschkulisse des Waldes auf – während der gesamten Balzzeit des Auerhuhns. Jetzt durchforstet eine Künstliche Intelligenz die gewonnenen Audiodateien auf der Suche nach den charakteristischen Lauten der Art. „Wir befinden uns noch in der Testphase“, erklärt Benjamin Kostner, Wildtierökologe am Institut für Regionalentwicklung. „Aber wenn sich die Methode bewährt, könnten wir damit ein deutlich größeres Gebiet überwachen als bisher.“ Besonders vielversprechend ist der Ansatz für Gebiete, die als potenziell geeigneter Lebensraum gelten, in denen bislang jedoch unklar ist, ob das Auerhuhn tatsächlich vorkommt – oder zu denen schlicht zu wenige Daten vorliegen .
Forscherinnen und Forscher erproben derzeit eine neue Methode, die auf dem Einsatz von Tonaufzeichnungsgeräten und Künstlicher Intelligenz basiert, um die Auerhuhn-Population zu monitoren.
Credit: Eurac Research | Andrea De GiovanniNeben der Entlastung der Fachleute hätte diese Methode noch einen weiteren Vorteil: Sie ermöglicht eine objektivere Datenerhebung. Zwei Rekorder, die am selben Ort installiert sind, liefern identische Ergebnisse – denn anders als Menschen arbeiten sie immer gleich und werden von keiner vorherigen Erfahrung beeinflusst. Trotz der Vorteile der neuen Technologie ist Benjamin Kostner überzeugt, dass der Mensch weiterhin unersetzbar bleibt. „Um die Wirksamkeit der automatischen Aufnahmegeräte zu testen, mussten wir sie an Orten platzieren, die tatsächlich von Auerhühnern aufgesucht werden“, erzählt er. „Und um diese Plätze zu finden, haben wir auf die Erfahrung jener gesetzt, die das Gebiet seit vielen Jahren kennen und beobachten.“ Also begleitete Walter Eccli die Forscherinnen und Forscher zu den Balzplätzen – jenen Stellen, an denen die Auerhähne Jahr für Jahr um die Weibchen werben. Es scheint kein Zufall zu sein, dass in diesem Frühling ein Auerhahn genau am Fuß eines der Aufnahmegeräte zu singen begann. Und das ist noch nicht alles. „Die Daten, die Expertinnen und Experten wie Walter während der letzten Brutsaison des Auerhuhns gesammelt haben, dienen uns dazu, die Aufnahmen der Rekorder zu überprüfen“, erklärt Kostner. In dieser ersten Testphase wird zudem die Arbeit der Künstlichen Intelligenz beim Erkennen der Balzlaute von geschultem Ohr überprüft. Ornithologinnen und Ornithologen müssen sicherstellen, dass die KI keine akustischen „Halluzinationen“ hat – und nicht versehentlich eine andere Art für das Auerhuhn hält.
Doch welche Rolle werden die Expertinnen und Experten noch spielen, wenn sich die neuen Methoden als wirksam erweisen? Die Antwort liegt bereits im Ansatz des Projekts – und in seinem eigentlichen Ziel. „Das Auerhuhn ist eine sogenannte Schirmart“, erklärt Kostner. „Wer seinen Lebensraum schützt, bewahrt gleichzeitig viele andere Arten, die dort leben. Doch genau dieser Lebensraum ist bedroht – sowohl durch den Klimawandel als auch durch die wirtschaftlichen Veränderungen der vergangenen Jahrzehnte. Der Tourismus auf der einen Seite und der Rückgang extensiver forstwirtschaftlicher Praktiken auf der anderen wirken sich negativ auf den Erhaltungszustand der Art aus.“ Der Schutz des Auerhuhns ist daher nicht nur eine Frage von Zahlen und Daten, sondern auch von Bewusstseinsbildung – für die Natur und für das empfindliche Gleichgewicht, in dem sie sich befindet. „Wir organisieren bereits Schulungen mit verschiedenen Schlüsselfiguren – etwa Försterinnen und Förstern sowie jenen, die Wald besitzen – um darüber zu sprechen, wie sich der Lebensraum des Auerhuhns erhalten und wiederherstellen lässt“, berichtet Kostner. „Am 4. November etwa haben wir Umweltpädagoginnen, -pädagogen und Wanderführerinnen und -führer getroffen, um sie für Themen wie den Einfluss des Menschen und nachhaltige Waldbewirtschaftung zu sensibilisieren.“ Währenddessen setzt Walter Eccli seine Arbeit fort: Er organisiert Treffen von Fachleuten, Freiwilligentage zur Pflege d es Auerhuhn-Lebensraums – und bildet eine neue Generation von Hüterinnen und Hütern dieser besonderen Art aus. „Der Umgang mit Technologie wird zweifellos immer wichtiger“, sagt Kostner zum Schluss, „aber ich bin überzeugt, dass Biologinnen und Biologen weiterhin ins Feld gehen müssen. Eine Art wirklich kennenzulernen bedeutet, in ihren Lebensraum einzutauchen – mit all unseren Sinnen, die übrigens weitaus leistungsfähiger sind, als wir oft meinen.“
Der Künstlichen Intelligenz liegt das Schicksal des Auerhuhns nicht am Herzen – sie kann nur innerhalb der Grenzen agieren, die ihr von Menschen gesetzt werden. Expertinnen und Experten hingegen haben eigene Prioritäten, können Initiative zeigen, unkonventionelle Entscheidungen treffen und bestimmen selbst, auf welche Fragen die KI überhaupt Antworten suchen soll. Menschen wie Walter Eccli und Benjamin Kostner kennen nicht nur den Lebensraum, sondern auch die Bedürfnisse und Interessen derer, die dort leben. In diesem Sinne wird Künstliche Intelligenz immer bleiben, was sie ist: ein Werkzeug. Die Vision und die Verantwortung für die Zukunft – sie liegen weiterhin in menschlicher Hand.
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