Erfassung des Biodiversitätswandels vom Weltraum aus

Sommerliche Phytoplanktonblüte in der Ostsee, aufgenommen von Envisat's MERIS am 13. Juli 2005. (Bild: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO)

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Wie Wissenschaftler mit Satelliten die Artenvielfalt messen

Basiert auf einer Medienmitteilung der Universität Twente

Enschede/Halle. Wir Menschen sind derzeit mit zwei großen Umweltkrisen konfrontiert: dem Klimawandel und dem Verlust der biologischen Vielfalt. Während die erste viel öffentliche und auch finanzielle Aufmerksamkeit bekommt, läuft die zweite eher im Hintergrund ab. Ein Hauptproblem der Biodiversitätskrise ist, dass die Veränderungen schwer zu erfassen sind. Ein internationales Team unter der Leitung der Universität Twente unter Beteiligung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) hat nun bestehende Fernerkundungsmethoden mit sogenannten Essentiellen Biodiversitätsvariablen (EBVs) verknüpft, um die Biodiversität mit Hilfe von Satelliten messen zu können. Die Publikation ist heute in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution erschienen.

Zum Zustand der biologischen Vielfalt auf der Welt bestehen erhebliche Informationslücken. Um herauszufinden, wie diese geschlossen werden können, arbeiteten Ökologen und Fernerkundungsexperten zusammen.

„Wir präsentieren hier eine umfassende Analyse der Vorteile und Grenzen modernster Fernerkundungsmethoden für die Überwachung von Biodiversitätsveränderungen“, sagt einer der Autoren der Studie Dr. Néstor Fernández, der als Postdoktorand am iDiv und an der MLU forscht.

„Wichtige Biodiversitätsmerkmale wie die Verteilung und Häufigkeit von Tier- und Pflanzenarten können nur durch Feldstudien überwacht werden. Doch diese erfordern einen erheblichen Aufwand an Probenahmen", erklärt Erstautor Andrew Skidmore, Professor an der Universität Twente. „Auf der anderen Seite können Ökosysteme von Satelliten aus beobachtet werden, die innerhalb weniger Stunden oder Tage die gesamte Erde abdecken. Mithilfe von unbemannten Fluggeräten und Satelliten ist es relativ einfach, die pflanzliche Landbedeckung in einem Gebiet zu messen und auch, wie sich diese im Laufe der Zeit verändert“, sagt Skidmore. „Aber wir können die Artenvielfalt aus dem Weltraum nicht operativ messen“.

In ihrer Veröffentlichung haben die Wissenschaftler fast 120 wichtige Biodiversitätsaspekte identifiziert, die vom Weltraum aus gemessen werden können. So lassen sich zum Beispiel Veränderungen in der Funktion und Struktur eines Ökosystems, etwa nach Waldbränden, messen. Darüber hinaus können die von Satelliten gewonnenen Informationen auch genutzt werden, um Verluste und Zugewinne von Lebensräumen für Arten zu erfassen oder um Veränderungen des Pflanzenbewuchses als Folge des Klimawandels zu erkennen.

„Die Studie wird uns helfen, Essentielle Biodiversitätsvariablen zu messen, um den Zustand der Biodiversität vom lokalen bis zum globalen Maßstab zu erfassen“, sagt Fernández. Die Forscher geben drüber hinaus Empfehlungen für Weltraumagenturen wie ESA und NASA, um geeignete Sensoren und Satelliten für Biodiversitätsstudien zu entwickeln.

Diese Publikation ist ein Teilbeitrag zum H2020-Projekt e-shape unter Beteiligung der MLU und wurde finanziert von der Europäischen Kommission unter der Fördervereinbarung 820852.

 
Originalpublikation:
(Forscher mit iDiv-Affiliation fett)

Skidmore, A., ..., Fernández, N., ... & Wingate, V. (2021): Priority list of biodiversity metrics to observe from space, Nature Ecology & Evolution. DOI: 10.1038/s41559-021-01451-x

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Andrew Skidmore(spricht Englisch)
Universität Twente
Fakultät für Natürliche Ressourcen
E-Mail: a.k.skidmore@utwente.nl

Dr. Néstor Fernández(spricht nur Englisch und Spanisch)
Post-Doktorand
Arbeitsgruppe Biodiversität und Naturschutz
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU)
Tel.: +49 341 97 33229
E-Mail: nestor.fernandez@idiv.de
Web: www.idiv.de/de/gruppen_und_personen/mitarbeiterinnen/mitarbeiterdetails/eshow/fernandez_nestor.html

Sebastian Tilch
Abteilung Medien und Kommunikation
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Tel.: +49 341 97 33197
E-Mail: sebastian.tilch@idiv.de
Web: www.idiv.de/medien