Bessere Systeme zur Überwachung der biologischen Vielfalt in der Landwirtschaft entwickeln
Viele Arten leisten durch Bestäubung und Schädlingsbekämpfung einen positiven Beitrag für die Landwirtschaft. Nicht nachhaltige landwirtschaftliche Verfahren sind jedoch für den Rückgang der biologischen Vielfalt auf den Anbauflächen verantwortlich, was die wertvollen Beiträge von Insekten und anderen Organismen für die Nahrungsmittelerzeugung unterläuft. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts BioMonitor4CAP(öffnet in neuem Fenster) wurden mehrere neue Technologien eingeführt, von denen viele nahezu autonom funktionieren, um eine umfassende Datenbank für die Beobachtung der biologischen Vielfalt anzulegen. Das Projekt zielt darauf ab, die Systeme zur Überwachung der biologischen Vielfalt zu verbessern, und soll eine faktengestützte Entscheidungsfindung in Politik und Landwirtschaft ermöglichen.
Verschiedenartige Agrarökosysteme
Mit einem Konsortium von 23 Partnerorganisationen aus 10 Ländern machte sich BioMonitor4CAP an die Erprobung von Instrumenten in verschiedenartigen Landschaften. Das Projekt konzentriert ist auf bessere Beobachtungen in vier Schlüsselbereichen ausgerichtet: Bodenbedeckung, Böden, Insekten und Vögel. Die Erprobungsstandorte befinden sich in neun europäischen Ländern und in Peru, einem Land mit einer sehr großen biologischen Vielfalt. Zu den Feldstandorten zählen Weinberge, Grünland, Heidegebiete in Küstenregionen, die Agroforstwirtschaft und Anbaupflanzen. Die verschiedenartigen Landschaften ermöglichen einen umfassenden Überblick über die biologische Vielfalt im landwirtschaftlichen Kontext und unterstützen die Erforschung der am besten geeigneten Methoden bei unterschiedlichen Bedingungen.
Neue Instrumente zur Überwachung der biologischen Vielfalt
Bestehende Überwachungssysteme weisen darauf hin, dass landwirtschaftliche Verfahren negative Auswirkungen auf die biologische Vielfalt haben können. So zeigt beispielsweise der Feldvogelindex(öffnet in neuem Fenster) einen Rückgang der Feldvogelbestände um 42 % in den vergangenen drei Jahrzehnten. Um die Wechselwirkungen zwischen biologischer Vielfalt und Landwirtschaft besser zu verstehen – und abzumildern –, sind jedoch fortschrittlichere Überwachungssysteme erforderlich. BioMonitor4CAP trug mit Hilfe einer Vielzahl von optischen und akustischen Sensoren, Drohnen und passiven Sammelfallen Informationen zusammen. „Wir haben Hunderte von kleinen, leichten Zeitrafferkameras verwendet, um Insekten beim Pflanzenbesuch zu fotografieren, und Hunderte von akustischen Sensoren(öffnet in neuem Fenster) eingesetzt, um Vogelgesänge aufzunehmen. Diese Geräte sind einfach zu installieren und mit landwirtschaftlichen Verfahrensweisen kompatibel“, erklärt Projektkoordinator Christoph Scherber. Die KI-gestützte Identifizierung und molekulare Charakterisierung von Bodenproben verbessert zudem die Überwachungssysteme. „Wir nutzen eine neue molekulare Biodiversitätstechnik namens Umwelt-DNS (eDNA), um Indikatoren für die biologische Vielfalt in Böden zu entwickeln, einschließlich Metriken für den Artenreichtum und die Zusammensetzung von Gemeinschaften“, erklärt Scherber. „Die Proben können ohne spezielle Fachkenntnisse entnommen, in einer speziellen Pufferlösung konserviert und ohne Kühlkette europaweit transportiert werden.“
Interessengruppen zur Verbesserung landwirtschaftlicher Verfahren einbeziehen
Der Landwirtschaft liegen die Böden am Herzen, und die Betriebe sind an näheren Informationen über die biologische Vielfalt und die Abkehr von nicht nachhaltigen Verfahren interessiert. Die Bewirtschaftung ist jedoch überaus arbeitsintensiv, und die Interessengruppen benötigen Instrumente, die keine zusätzliche Arbeitsbelastung beinhalten. Viele der durch BioMonitor4CAP eingeführten Geräte erfordern nach der Installation keine menschliche Interaktion. Kameras und Mikrofone liefern Informationen für die KI-gestützte Identifizierung, und Drohnen, die diese Sensoren in entlegene Gebiete tragen können, erweitern die Überwachungssysteme auf schwer zugängliche Orte. Die Website des Projekts enthält eine Datenbank zur landwirtschaftlichen Vielfalt, in der die Nutzerschaft Beobachtungen und Indikatoren zur biologischen Vielfalt einsehen kann. Durch Konferenzen, Workshops und wissenschaftliche Veröffentlichungen möchte BioMonitor4CAP Informationen über die Arbeit des Projekts verbreiten und als Vorbild für weitere Maßnahmen fungieren. Durch den Einsatz von eDNA und anderen neuen Technologien weist BioMonitor4CAP den Weg zu besseren landwirtschaftlichen Verfahren. Zu den Lösungen gehören ein geringerer Chemikalieneinsatz, eine Landbewirtschaftung mit hohem Naturwert, die Anbaudiversifizierung und die Integration von Bäumen in Weiden und Felder. Scherber erklärt hierzu: „Wir brauchen dringend erschwingliche Überwachungstechnologien für landwirtschaftliche Flächen. Das Projekt hat es uns ermöglicht, Hunderte von Geräten und spannende neue Technologien in ganz Europa zu erproben, und ebnet so in Zukunft den Weg für ergebnisgestützte Agrarumweltstrategien.“