KI ermöglicht Smartphones die Erkennung ökologischer Veränderungen

Wenn künstliche Intelligenz (KI) mit heutigen Smartphone-Anwendungen kombiniert wird, kann sie Dinge wie die Identifizierung von Pflanzenarten mit hoher Genauigkeit und die Erkennung ökologischer Veränderungen durchführen. All dies kann von jedem durchgeführt werden, sodass keine spezielle Ausbildung erforderlich ist, und es bietet uns mehr Möglichkeiten, Informationen über Umweltbedingungen zu sammeln.

Forscher des Deutschen Zentrums für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), des Fernerkundungs-Zentrums für Erd-systemforschung (RSC4Earth) der Universität Leipzig (UL) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie (MPI-BGC) und der Technischen Universität Ilmenau haben sich daran gemacht, die Zuverlässigkeit dieser Daten zu bestimmen.

Die Forscher sammelten und analysierten Daten aus der mobilen App Flora Incognita in Deutschland und verglichen sie mit der FlorKart-Datenbank des Bundesamtes für Naturschutz (BfN), die Daten von über 5.000 floristischen Experten über 70 Jahre enthält.

Erkennung makroökologischer Muster

Laut den Forschern konnten sie makroökologische Muster in Deutschland mit den gesammelten Daten aufdecken, und diese waren ähnlich wie die Daten der deutschen Flora-Inventur. Als die Forscher die beiden Datensätze verglichen, fanden sie jedoch große Unterschiede zwischen den Daten von Flora Incognita und den langfristigen Inventurdaten in Regionen mit geringer Bevölkerungsdichte.

Dr. Jana Wäldchen ist Erstautorin vom MPI-BGC und eine der Entwicklerinnen der mobilen App.

“Natürlich hängt die Menge der gesammelten Daten in einer Region stark von der Anzahl der Smartphone-Nutzer in dieser Region ab”, sagte Wäldchen.

Deshalb gab es Abweichungen in den Daten je nach Herkunft, wie z.B. in ländlichen Gebieten und Touristenzielen.

Ein weiterer einflussreicher Faktor ist das Nutzerverhalten, das die Arten von Pflanzen beeinflusste, die von der App aufgezeichnet wurden.

“Die mit der App durchgeführten Pflanzenbeobachtungen spiegeln wider, was die Nutzer sehen und was sie interessiert”, fuhr Wäldchen fort.

Benutzer haben die Tendenz, häufiger gemeinsame und auffällige Arten aufzuzeichnen als seltene, aber trotzdem konnten die Forscher aufgrund der Menge der Pflanzenbeobachtungen vertraute biogeographische Muster rekonstruieren. Die Forscher untersuchten insgesamt über 900.000 Dateneinträge.

Artenvielfalt und Umweltforschung

Die neue Entwicklung könnte große Auswirkungen auf die Artenvielfalts- und Umweltforschung haben.

Miguel Mahecha ist Erstautor und Professor an der UL. Er ist auch Mitglied von iDiv.

“Wir sind überzeugt, dass die automatisierte Artenerkennung ein viel größeres Potenzial hat, als bisher angenommen, und dass sie zur schnellen Erkennung von Veränderungen in der Artenvielfalt beitragen kann”, sagte Mahecha.

Laut dem Team könnten Apps wie Flora Incognita die Erkennung und Analyse ökologischer Veränderungen auf der ganzen Welt in Echtzeit ermöglichen.

Patrick Mäder ist Mitautor und Professor an der TU Ilmenau.

“Als wir Flora Incognita entwickelten, erkannten wir das enorme Potenzial und das wachsende Interesse an verbesserten Technologien für die Erkennung von Artenvielfalts-Daten. Als Informatiker sind wir froh, zu sehen, wie unsere Technologien einen wichtigen Beitrag zur Artenvielfaltsforschung leisten”, sagte Mäder.