Bäume jenseits des Waldes: die strategischen Wächter der Trockengebiete
Denken Menschen an Wälder, stellen sie sich oft dichte Waldgebiete vor. Aber in den Trockengebieten der Welt, von Afrika bis Indien, stehen viele wichtige Bäume einsam für sich. Verstreut über Farmen, Grassavannen und semiaride Landschaften waren diese isolierten Bäume lange Zeit für die Wissenschaft weitgehend unsichtbar. Die am ERC-finanzierten Projekt TOFDRY(öffnet in neuem Fenster) arbeitenden Forscherinnen und Forscher ändern dies nun und nutzen künstliche Intelligenz (KI) und ultrahochauflösendes Satellitenbildmaterial, um erstmalig einzelne Bäume in ausgedehnten Trockengebieten zu kartieren. Die Ergebnisse prägen das wissenschaftliche Verständnis für die Ökosysteme in Trockengebieten neu und unterstreichen die übersehene Bedeutung der außerhalb von Wäldern wachsenden Bäume. „In Europa werden Landschaften sehr stark bewirtschaftet, und die meisten Bäume stehen in speziellen Waldgebieten“, sagte Dr. Martin Brandt, Hauptforscher des Projekts und Geograf an der Universität Kopenhagen(öffnet in neuem Fenster). „Das ist in Trockengebieten anders, wo Bäume in fast allen Landschaften eher verstreut wachsen.“ Trockengebiete bedecken rund 65 Millionen Quadratkilometer(öffnet in neuem Fenster) der Landoberfläche der Erde, und dennoch ist erstaunlich wenig über die dort wachsenden Bäume bekannt. „Einzelne Bäume sind zu klein, um auf den üblichen Satellitenbildern erkannt zu werden, daher werden sie auf den meisten globalen Karten einfach nicht dargestellt“, erklärte Brandt. „Aber sie bilden einen wesentlichen Bestandteil der Lebensgrundlage und der Ernährung der Menschen, sie verhindern die Bodendegradation und düngen die Felder.“
Bäume als einzelne Individuen sehen
Anstatt die Waldbedeckung als Ganzes zu messen, untersucht das Team von TOFDRY Bäume als Einzelorganismen. Die Forschungsgruppe kann nun mithilfe von Deep-Learning-KI-Systemen, die darauf trainiert sind, Bäume als Objekte zu erkennen, jeden einzelnen von ihnen erkennen. „Die KI ist klug genug, um das Konzept dessen zu verstehen, was wir Menschen als Baum definieren“, erläuterte Brandt. „Das gestattet uns eine Maßstabserweiterung, denn für das, was KI in Sekunden erledigen kann, bräuchten wir Jahrhunderte.“ Im Rahmen dieser Arbeit wurde bereits eine globale Karte der Bäume in Trockengebieten erstellt. Dies gilt als ein großer Erfolg, der weltweit zu besseren Klimamodellen, Wiederherstellungsmaßnahmen und Erhaltungsstrategien beitragen könnte.
Überlebenswichtige Bäume
Diese Bäume spenden weitaus mehr als nur Schatten. In den Trockengebieten dienen sie als Nahrungsmittellieferanten, Medizin, Brennstoff, Baumaterial und Unterschlupf für Tiere. Ihre Wurzeln stabilisieren die Böden, während Blätter und organisches Material zur natürlichen Anreicherung der landwirtschaftlich genutzten Böden beitragen. Besonders wichtig ist die Agroforstwirtschaft, womit die Erhaltung von Bäumen auf landwirtschaftlichen Flächen gemeint ist. „Agroforstwirtschaft ist eine naturbasierte Klimalösung, die allen Seiten Vorteile verspricht“, merkte Brandt an. Angesichts des Klimawandels, der Dürren und Wetterextreme verschärft, könnten diese Bäume für gefährdete Gemeinschaften noch wichtiger werden. „Wenn Erträge ausbleiben, können die Bäume immer noch Früchte liefern, die gegessen oder verkauft werden können“, erklärte er. Doch auch die Aktivitäten der Menschen setzen viele Bäume in Trockengebieten unter Druck. Die Forschungsgruppe von TOFDRY hat herausgefunden, dass in Indien millionenfach Ackerbäume(öffnet in neuem Fenster) mit der zunehmenden Mechanisierung der Landwirtschaft verschwunden sind. Die Ergebnisse erregten große Aufmerksamkeit und trugen dazu bei, dass rechtliche Schritte(öffnet in neuem Fenster) zum Schutz der verbliebenen Bäume eingeleitet wurden.
Veränderte Wahrnehmungen
Für Brandt besteht eine der größten Errungenschaften des Projekts in der veränderten Denkweise der Menschen über die Trockengebiete an sich. „Unsere Arbeit hat mit Sicherheit das Bewusstsein dafür geschärft, dass Trockengebiete keine Wüsten sind“, berichtete er. „Es gibt dort Bäume, und die sind wichtig und sollten kartiert und geschützt werden.“ Die Forscherinnen und Forscher hoffen, dass die Sichtbarmachung dieser bisher übersehenen Bäume dazu führt, dass politisch Verantwortliche und lokale Gemeinschaften besser in der Lage sein werden, sie zu schützen. „Wenn wir einzelne Bäume kartieren können, dann können wir sie auch schützen“, betonte Brandt.
