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28.11.2017

Monitoring per Satellit lückenhaft

Satellitendaten sind für Biodiversitätsanalysen laut Helmholtz-Forschern nur begrenzt geeignet. Bei Angaben zur Artenvielfalt von Wildbienen ist das Feldmonitoring viel genauer.

 

Die internationale Raumstation ISS
Neben der großen Forschungsstaion ISS sind mittlerweile zahlreiche kleine Satelliten im All unterwegs, die Daten und Bilder von der Erde liefern.
Quelle: 
Wikipedia

Eine Vielzahl an Satelliten ist im Orbit unterwegs, um Daten und Bilder zu Klima oder Bodenbeschaffenheit zu liefern. Nicht nur für die Landwirtschaft sind die sogenannten Fernerkundungsdaten von immer größerer Bedeutung. Auch zur Analyse der biologischen Vielfalt wie beispielsweise bei Insekten werden Satellitenaufnahmen immer häufiger herangezogen. Auf diese Weise können größere Flächen über einen längeren Zeitraum beobachtet und abgeglichen werden als mit dem klassischen Feldmonitoring. Dieses ist oft zeit- und kostenintensiv. Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) wollten wissen, ob die Methode der Fernerkundung tatsächlich für die Erfassung aller Arten taugt.

Vergleich von Satelliten- und Feldmonitoringdaten

In der von ihnen im Fachjournal „PLOS ONE“ veröffentlichten Studie hinterfragten die Forscher entsprechende Angaben zu Wildbienen. Sie wollten wissen, inwiefern man Satellitenbilder nutzen kann, um die Diversität der Insektengruppe auch auf Landschaftsebene abzubilden. Dafür wurden Monitoring-Daten für Wildbienen aus den Jahren 2010 bis 2013 von sechs jeweils 16 Quadratkilometer großen Untersuchungsflächen in Mitteldeutschland ausgewertet. Mit den Daten wurden mathematische Modelle validiert. Die Forscher überprüften, inwieweit Texturmerkmale aus Satellitenbildern lokale Diversitätsmuster aus dem Feldmonitoring widerspiegeln. Die Texturmerkmale spiegeln den Grad räumlicher Heterogenität wieder, der eine Schlüsselrolle für die Verbreitung und die Vielfalt von Arten zukommt.

Wenig Variabilität aus Satellitendaten erkennbar

Das Ergebnis: Die Texturen bildeten die Diversität der Bienen nun zu einem geringen Teil ab. Nur drei bis fünf Prozent der Variabilität bei Wildbienen wurde der Studie zufolge durch die Texturmaße aus Satellitenbildern wiedergegeben. Im Vergleich dazu konnten mithilfe der Daten aus dem herkömmlichem Feldmonitoring bis zu 60% der Variabilität erklärt werden. Damit stehen die Ergebnisse im Widerspruch zu früheren Studien: Die Texturmerkmale von  Satellitenbildern hatten zur Artenvielfalt von Vögeln eine deutlich höhere Aussagekraft.

Die Helmholtz-Forscher vermuten, dass mit den Satellitenbildern Heterogenität erfasst wird, die sich aus der räumlichen Anordnung der Landschaftselemente ergibt. Diese Ebene der Heterogenität ist der Studie zufolge für Wildbienen offenbar weniger relevant als die Vielfalt der Zusammensetzung der Pflanzenarten. Die Forscher kommen daher zu dem Schluss, dass die Fernerkundungsdaten zur Diversitätsbewertung bei Wildbienen unzureichend sind und daher in absehbarer Zukunft auf ein Feldmonitoring nicht verzichtet werden kann.

bb

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