Audiovisuelle Biodiversitätsforschung

Forschung


An der Forschungsstation Chiquitos in Bolivien erproben wir neue Methoden für Biodiversitätsinventuren und Monitorings, zum Beispiel mit passiven Audiorekordern und Kamerafallen. Aber auch die reine Beschreibung der Biodiversität (alpha-Taxonomie) mittels bioakustischer Methoden spielt bei der AVBF eine große Rolle.

I) Biomonitoring, Citizen Science, KI und Naturschutz

Moderne Techniken erlauben uns heute, große Mengen an audiovisuellen Daten zu sammeln und zu speichern und lassen neue Möglichkeiten für Biodiversitätsinventuren und audiovisuelle Biomonitorings entstehen. Aber wie werden aus „Big Biodata“ die nutzbaren „Smart Biodata“? Bei der Analyse unserer audiovisuellen Datenmengen setzen wir gleichermaßen auf Bürgerwissenschaften und Künstliche Intelligenz.

(1) Bügerwissenschaft für den Naturschutz: Mit etwa 30 Kamerafallen beobachten wir die Säugetierpopulationen in einem Trockenwald in Bolivien im Jahresverlauf, man spricht von einem sogenannten Biomonitoring. Mehr als 25 Arten tappen uns auf diese Weise regelmäßig in die Falle, darunter Tapire, Ozelote, Agutis (eine Gattung der Nagetiere), Pekaris (Wildschweine), aber auch die Top-Predatoren Jaguar und Puma. Im WildLIVE! – Projekt wird diese große Menge an Kamerafallen-Fotos und -Videos aus Bolivien mit Hilfe von Bürgerwissenschaftlern gesichtet. Daraus entsteht auch ein Trainingsdatensatz für eine KI. WildLIVE! dient also der Langzeitbeobachtung von Biodiversität, es fördert aber auch ein Naturerlebnis im digitalen Raum für jedermann und jedefrau, und ist gleichzeitig greifbare Wissenschaft und Wissenschaftskommunkation. 

(2) Mensch-Jaguar-Koexistenz auf Rinderfarmen in Bolivien: Der große WildLIVE!-Datensatz wird aktuell mit Fokus auf den Jaguar ausgewertet. Folgende Fragen stehen dabei im Vordergrund: Wie häufig sind der Jaguar und seine natürliche Beute an unserem Standort? In welchen Dichten tritt der Jaguar im Chiquitanowald auf? Welche Bedeutung hat der Chiquitanowald als Lebensraum für die Jaguarpopulationen in Südamerika? Welche Konflikte gibt es zwischen Natur und Viehwirtschaft in der Chiquitania? Wie hoch ist der Schaden, der durch Jaguarrisse entsteht, und wie hängt der Schaden (die Anzahl an von Jaguaren gerissenen Rindern) mit vorhandenen Waldflächen zusammen? Können wir Anti-Prädationsstrategien entwickeln, um den Konflikt an unserem Standort zu bewältigen? 

(3) Rufleistung von Pfeiffröschen (Gattung Leptodactylus): Jüngste Entwicklungen in der passiven akustischen Überwachung und akustischen Mustererkennung ermöglichen es uns nun, akustische Ereignisse über längere Zeiträume umfassend aufzuzeichnen und zu analysieren. In diesem Projekt untersuchen wir die Rufanstrengung und Merkmalsvariation von Weißlippenfröschen (Leptodactylus) während des anhaltenden Rufens über mehrere Nächte. Was ist der absolute Rufaufwand und wie gehen Frösche mit ihren energetischen Grenzen um?

II) Integrative Taxonomie der neotropischen Anuren

Bioakustische Daten und Methoden können heute besonders vermehrt dazu benutzt werden, Biodiversität (vor allem Amphibien) zu erfassen und ggf. neue Arten zu beschreiben (alpha-Taxonomie). Durch die Integration verschiedener Methoden, wie Morphologie, Bioakustik und molekulare Daten, suchen wir nach Kandidatenarten bei neotropischen Fröschen. Von besonderem Interesse ist dabei, wie Froschrufe als Instrument zur Artenabgrenzung genutzt werden können, und wie sich akustische Merkmale im Laufe der Evolution herausgebildet haben Aktuelle taxonomische Revisionen: Leptodactylus, Dendropsophus, Proceratophrys.

 

Neue Froscharten, die mit bioakustischen Methoden abgegrenzt wurden

Boana eucharis (Fouquet, Marinho, Réjaud, Carvalho, Caminer, Jansen, Rainha, Rodrigues, Werneck, Lima, Hrbek, Giaretta, Venegas, Chávez, Ron 2021)

Boana courtoisae (Fouquet, Marinho, Réjaud, Carvalho, Caminer, Jansen, Rainha, Rodrigues, Werneck, Lima, Hrbek, Giaretta, Venegas, Chávez, Ron 2021)

Dendropsophus arndti (Caminer, Míla, Jansen, Fouquet, Venegas, Chávez, Chek & Ron 2017)

Dendropsophus vreami (Caminer, Míla, Jansen, Fouquet, Venegas, Chávez, Chek & Ron 2017)

Hydrolaetare caparu (Jansen, Gonzales &. Köhler 2009)

Pseudopaludicola ibisoroca (Pansonato, Veiga-Menoncello, Mudrek, Jansen, Reco-Pimentel, Martins & Strüssmann 2017) 

Pseudopaludicola motorzinho (Pansonato, Veiga-Menoncello, Mudrek, Jansen, Reco-Pimentel, Martins & Strüssmann 2017) 

Scinax villasboasi (Brusquetti, Jansen, Barrio-Amorós, Segalla & Haddad 2014)

Scinax madeirae (removed from synonymy of Scinax fuscomarginatus, Brusquetti, Jansen, Barrio-Amorós, Segalla & Haddad 2014)