Konventionelles Biodiversitätsmonitoring ist für gewöhnlich mit hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Im Rahmen des im März 2024 gestarteten Umwelt-DNA-Projekts (kurz: eDNA) erproben Wilderness International und die ETH Zürich mit Unterstützung der Audi Stiftung für Umwelt und Drohnen von DJI deshalb eine ganz neue Art der eDNA-Entnahme. Diese ist nicht nur schnell, minimalinvasiv und präzise, macht unerforschte Regionen zugänglich und schließt Forschungslücken, sondern ist langfristig auch günstiger als konventionelle Methoden.
Modernste Technologie für den Naturschutz
Für das neue Projekt hat das Environmental Robotics Lab der ETH Zürich einen Roboter für eine Matrice Drohne entwickelt, welche DJI für das Projekt zur Verfügung stellt. Der Roboter ist in der Lage, eDNA-Proben zu entnehmen, wodurch ermittelt werden kann, welche Tier- und Pflanzenarten sich an einem bestimmten Ort aufgehalten haben. Dank der eingesetzten Drohnen können Proben nicht nur wesentlich schneller und effektiver gesammelt werden, sondern auch an sonst nur schwer erreichbaren Orten wie den Baumkronen von Urwaldriesen. Während es eine hohe Datendichte für den bodennahen Bereich gibt, sind die oberen Schichten des Regenwaldes dahingehend noch nahezu unerforscht, obwohl sich hier 60-90 % der Artenvielfalt aufhalten. Dieses Pilotprojekt ermöglicht es Wilderness International, in kurzer Zeit und mit geringen Kosten wichtige Informationen über die Artenvielfalt in den geschützten Gebieten zu erhalten. Der ETH Zürich gibt das Projekt die Möglichkeit, die neue Technik zu erproben und die Ergebnisse mit denen traditioneller Methoden zu vergleichen. Bislang wurden 36 Proben an 3 Standorten in den peruanischen Schutzgebieten der Stiftung mittels Drohne entnommen.
Jeder Organismus hinterlässt Spuren in seiner Umgebung, zum Beispiel durch Häutungen und Verlust von Haaren oder das Ausscheiden von Sekreten und Exkrementen. Diese Spuren können wir im Anschluss auf DNA-Stränge untersuchen und die Arten bestimmen, von denen die DNA stammt. Bereits kleinste Mengen an DNA reichen dabei aus, da die Methode extrem sensibel ist. Letztendlich erhoffen wir uns, mit dieser neuen Methode den wahren Wert dieser artenreichen Hotspots zu ermitteln, um effektiv die Erhaltung intakter sowie die Wiederherstellung degradierter Ökosysteme zu fördern.
Bereits seit einigen Jahren erhebt Wilderness International in Zusammenarbeit mit der lokalen Forschungsorganisation Fauna Forever auf konventionelle Art Biodiversitätsdaten in ihren Schutzgebieten im Amazonasregenwald in Peru. Diese Daten werden eingesetzt, um neue potenzielle Schutzgebiete auszuwählen, um die Wirkung der Naturschutzarbeit für Spender:innen greifbar zu machen und um die Grundlagenforschung in den jeweiligen Gebieten zu unterstützen. Bis sich die neue Methode bewiesen hat, werden die Ergebnisse noch mit konventionellen Forschungsergebnissen verglichen.
Partnerschaften und zukünftige Anwendungsbereiche
Das Pilotprojekt kann nur dank der Zusammenarbeit mit engagierten Partnern durchgeführt werden:
- die ETH Zürich hat die Technologie zur Probenentnahme entwickelt und arbeitet kontinuierlich an Verbesserungen
- die Audi Environmental Foundation bezuschusst die Projektkosten
DJI stellt eine Matrice Drohne - Fauna Forever liefert die Vergleichsdaten von konventionellen Biodiverisitätsforschungsmethoden
- Wir wenden die Technologie und Methodik in unseren Schutzgebieten an und ermöglichen so Verbesserungen am Verfahren
Das Monitoring der Biodiversität auf der Grundlage drohnengestützter eDNA-Erhebung und Auswertung ist für die Naturschutzarbeit von Wilderness International wegweisend. Aktuell erproben wir diese Methodik im Zusammenhang mit dem Monitoring bereits geschützter Flächen und planen, in Zukunft auch die Auswahl noch zu schützender Flächen mit dieser Methodik zu revolutionieren. Wir können so unsere Ressourcen viel gezielter einsetzen und schneller valide Ergebnisse erzielen. Somit könnten wir in Zukunft Urwaldflächen noch schneller unter Naturschutz stellen.
Da die Technologie global anwendbar ist, trägt das Projekt dazu bei, neue Horizonte in der weltweiten Biodiversitätsforschung zu erschließen. Nach der Testphase in Peru kann Wilderness International diese neue Forschungsmethode so auch in den Schutzgebieten in Kanada anwenden. Für diese liegen bislang nur wenig Biodiversitätsdaten vor - die eDNA-Proben könnten somit auch dort große Wissenslücken schließen.
Die Studie zur neuen Methode der eDNA-Entnahme kann hier eingesehen werden.