Entwicklung und Einsatz automatisierter Verfahren zum Monitoring von bestäubenden Insekten

Zur Erfassung blütenbestäubender Insekten wurden an mehreren Standorten mit unterschiedlichen Lebensraumtypen Blumentöpfe als Messstationen positioniert. Sie wurden einheitlich bepflanzt (Margerite, Wilde Möhre, Wiesenflockenblume) und mittels Kamerafallen (RaspberryPi Cams) kontinuierlich über mehrere Monate beobachtet. Die in grossem Umfang als Rohdaten erzeugten Einzelbilder wurden per Machine Learning auf das Vorkommen unterschiedlicher Morphospezies hin analysiert: Honigbienen, Wildbienen, Hummel, Schwebfliege, Fliege.

Multimedial und informativ angereicherte 360°-Darstellung ökologischer Zusammenhänge

Basierend auf der Analyse der Eigenschaften, Bedürfnisse und Leistungen unterschiedlicher Aktanten in einem bestimmten Teilgebiet wurden deren wechselseitige Relationen erarbeitet. Das 360°-Panorama erlaubt es den Betrachter*innen, unterschiedliche Perspektiven einzunehmen und zu erleben. Neben der interaktiven Verknüpfung der unterschiedlichen Positionen und Ansichten erlaubt das Medium auch zusätzliche Inhalte einzubinden: Bilder, PDF-Texte (Metainformationen, Resultate, Anleitungen, etc.), Tondokumente (Atmosphären, Aufzeichnungen, Interviews).

Interdisziplinäres Mapping der Wechselbeziehungen zwischen lokaler Artenvielfalt und struktureller Diversität von Terrain, Infrastrukturen oder Interaktionen

Die interdisziplinäre Grundlagenstudie befasst sich mit den ökologischen Zusammenhängen von Pflanzen, Tieren, Menschen, Dingen, Strukturen und Atmosphären in Bezug auf das Terrain und die Landschaft des Feldstudiengebiets. Lebensraumtypen und Alltagsprozesse werden aus unterschiedlichen Perspektiven und mit verschiedensten Methoden aller im Projekt vertretener Disziplinen offen untersucht. Die neu gewonnenen oder bereits vorgefundenen Daten, Materialien und Dokumente werden in einer interaktiven, vielschichtigen Web Map geographisch und gestalterisch zusammengeführt. Als massgebliche (fach-)spezifische Beiträge fliessen insbesondere die kulturwissenschaftliche qualitative Feldforschung anhand von teilnehmender Beobachtung und Interviews mit Mitarbeitenden der Merian Gärten sowie die Auswertung der kontinuierlich an sechs Standorten aufgezeichneten Tonaufnahmen ein.

Entwicklung von aussagekräftigen und Visualisierungsformen und medienkritischen Interfaces für heterogene quantitative wie qualitative Datensätze

Im Bereich der Medien- und Wissensgestaltung wurden auf verschiedenen Ebenen Tools und Formate zur Erschliessung und Darstellung der sehr unterschiedlichen Sammlungen von Daten und Dokumenten entwickelt, die bei der Gewinnung von Einsichten aus den reichhaltigen Rohdaten und Forschungsdokumenten und der anschliessenden Wissensvermittlung eine kritische Rolle spielen. Unter Einsatz etablierter Software-Umgebungen wie Grafana können Sensor-Daten dynamisch in Echtzeit dargestellt und erkundet werden. Eine eigens entwickelte Web Map integriert auf der Ebene des Feldstudiengebiets mit Blick auf das regionale Umfeld die verschiedenen spezifischen Datensätze für Forschende und Öffentlichkeit. Themenspezifische Kombinationen von Tonaufnahmen, Annotationen, Geodaten und weiterführenden Links veranschaulichen Zusammenhänge und bieten Materialien zum weiteren Eintauchen an.

Erfassung von Lebewesen, Aktivitäten und Umweltbedingungen

Zur Erfassung und Untersuchung der Biodiversität und ihrer Bedingungen und Besonderheiten im vielschichtigen ökologisch-sozialen Alltagsgeschehen in den Merian Gärten wurde eine erste Generation verschiedener Typen von Sensoren entwickelt und testweise eingesetzt: Bestäuber-Sensoren für die Erfassung blütenbesuchender Insekten; Bluetooth-Sensoren für die anonyme Erhebung menschlicher Präsenz- und Bewegungsmuster; Temperatur-, Luft- und Bodenfeuchtigkeitssensoren zur Registrierung der Wetterverhältnisse sowie bereits verfügbare Audio-Logger, für die nur Gehäuse und Halterungen gestaltet werden mussten, zur Bestimmung von Vögeln und für allgemeine Soundscape-Analysen. Sie sind grösstenteils digital vernetzt (LoRaWAN, Ethernet) und an eine Datenbank angeschlossen, über die die gewonnenen Daten ausgewertet, öffentlich zugänglich gemacht und situationsabhängig mittels hinzukommender Aktuatoren und Medienplattformen ins Terrain zurückgespielt werden.

Vogelbestandsaufnahmen mittels Audio-Loggern und Transektbegehungen

Mit zwei Ornitholog*innen wurden wiederholte Transektbegehungen zur Erfassung der vorkommenden Vogelarten und Kartierung ihrer Reviere durchgeführt. Dabei wurden Audio-Logger (Audiomoth, Tonaufnahmen) mitgeführt und mittels Analyse-Software (BirdNet, Machine Learning) ausgewertet, um diese Technologien als Ergänzung der Arbeit der Fachleute zu evaluieren. In einer weiteren Untersuchung wurde ein kontinuierlicher, stationärer Einsatz der Audio-Logger an verschiedenen Standorten mit unterschiedlichen Lebensraumtypen über mehrere Monate getestet.