Aufnahmen aus dem All - Solche Bilder können die Artenvielfalt retten

Die Artenvielfalt aus dem Weltraum überwachen: Eine neue Studie zeigt, dass es möglich ist. Ein Hoffnungsschimmer für die Biodiversität.

Welche Pflanzen verschwinden von der Erdfläche? Wo gibt es nur noch Monokulturen? Und welche Baumart sollte in einem Wald gepflanzt werden? Um handeln zu können, braucht es Daten über den Zustand der globalen Artenvielfalt. Doch es ist sehr aufwendig und kostspielig, herauszufinden, welche Pflanzen in verschiedenen Ökosystemen verbreitet sind. Und erst recht in schwer zugänglichen Gebieten.

Diese Aufnahme zeigt die Biodiversität einer Graslandschaft in Texas.

Universität Zürich, Anna Schweiger, Etienne Laliberté

Auch die Prairie in Kansas untersuchten die Forschenden Anna Schweiger und Etienne Laliberté.

Universität Zürich, Anna Schweiger, Etienne Laliberté

Das Farbspektrum sagt aus, wie gering oder hoch die Biodiversität am Boden ist. Hier auf einem Hochplateau in Utah.

Universität Zürich, Anna Schweiger, Etienne Laliberté

Ein weiteres Beispiel einer Wüstenlandschaft in New Mexico.

Universität Zürich, Anna Schweiger, Etienne Laliberté

Hoffnung bringt eine neue Studie. Anhand von Satellitenaufnahmen könne die Biodiversität kontinuierlich auf der ganzen Welt erfasst werden.

Anhand von reflektiertem Licht Pflanzen bestimmen

Die Bildspektroskopie macht es möglich. Die Forschenden messen, wie viel Licht Pflanzen reflektieren. Pflanzen mit ähnlichen chemischen, anatomischen und morphologischen Merkmalen haben tendenziell auch ähnliche Reflexionsspektren. So kann die Pflanzenvielfalt mittels Satellitenbildern aus dem Weltall erfasst werden.

Wer's genau wissen will

Die Forschenden der Universität Zürich und der Universität Montreal entwickelten einen sogenannten spektralen Diversitätsindex, um die Daten auszuwerten. Als Alpha-Diversität wird die lokale Vielfalt innerhalb von Pfanzengemeinschaften bezeichnet. Je nach Grösse der Pflanzen kann diese unterschiedlich genau ermittelt werden. Beispielsweise liess sich die Pflanzenvielfalt in Wäldern mit geschlossenen Kronendächern gut erfassen. In Graslandschaften, wo kleine Pflanzen und Gräser wachsen, hingegen weniger. Bei der Vielfalt zwischen Pflanzengemeinschaften spricht man von Beta-Diversität.

Für die Studie verwendeten die Forschenden Daten des National Ecological Observatory Networks (NEON), das Beobachtungsdaten von Nordamerika sammelt – von der arktischen Tundra bis zu tropischen Wäldern.

Die Luftbildaufnahmen stammen von Forschungsflugzeugen. Die Spektrometer, welche NASA und ESA mit Satelliten ins All schicken werden, befinden sich in der Entwicklung. Daten werden in den kommenden Jahren verfügbar sein. Die Studienautoren gehen davon aus, dass sich diese Daten ebenso verwenden lassen, um die Biodiversität am Boden zu erfassen.

Vor Ort können dann «mit gezielten Feldarbeiten Ursachen und Folgen von Änderungen der pflanzlichen Artenvielfalt analysiert und so hoffentlich negativen Folgen rechtzeitig entgegengewirkt werden», so die Studienautorin in der Mitteilung.

Praktische Anwendung

Beispielsweise lässt sich der Stickstoff- und Wassergehalt der Vegetation mithilfe der Bilddaten vorhersagen. «Diese Information kann dann genutzt werden um präzise zu Düngen und zu Bewässern», so Schweiger.