Seit rund drei Jahren können Smartphone-Nutzer mit der App “Flora Incognita” Pflanzen bestimmen und im Handumdrehen deren Namen herausfinden. Und Laufe dieser Zeit haben sie Unmengen von Daten gesammelt, die nun einen weiteren, wichtigen Nutzen haben können. Forscher können damit herausfinden, wie sich Umweltbedingungen vor dem Hintergrund von Klimawandel, dem Verlust von Lebensräumen und geänderter Landnutzung verändern.
Forscher des Deutschen Zentrums für Biodiversitätsforschung, des Remote Sensing Center for Earth System Research der Universität Leipzig und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung, des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie und der Technischen Universität Ilmenau sind nun der Frage nachgegangen, wie zuverlässig die so gesammelten Informationen sind und, ob sie ebenso akkurat sind wie langfristig angelegte Datensätze.
Dazu untersuchten die Wissenschaftler Daten, die User mithilfe von Flora Incognita zwischen 2018 und 2019 in Deutschland erfasst haben und verglichen diese mit der Datenbank FlorKart des Bundesamtes für Naturschutz. Die Daten des Bundesamtes waren mit herkömmlicher Langzeit-Kartierung über einen Zeitraum von über 70 Jahren und mit Hilfe von mehr als 5.000 Pflanzenexperten gesammelt worden.
Einfluss von Umweltfaktoren auf die Verbreitung von Pflanzen
Bei den Untersuchungen zeigte sich, dass von den Daten, die innerhalb von nur zwei Jahren mit der App Flora Incognita gesammelt worden waren, durchaus ökologische Muster abgeleitet werden können, die mit jenen aus einer langfristigen Kartierung der Flora Deutschlands vergleichbar sind. Außerdem konnten die Forscher aus den Daten auch erkennen, inwieweit die Verbreitung verschiedener Pflanzenarten durch unterschiedliche Umweltfaktoren beeinflusst wurde.
In Gebieten mit geringer Bevölkerungsdichte zeigte sich bei einem direkten Vergleich beider Datensätze jedoch eine größere Abweichung. “Wie viele Daten in einer bestimmten Region mit einer App gesammelt werden, ist natürlich stark davon abhängig, wie viele Smartphone-Nutzende es dort gibt“, sagt Jana Wäldchen, Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Biogeochemie und Mitentwicklerin der App. Aus diesem Grunde seien die Abweichungen in ländlichen Regionen eben stärker. Eine Ausnahme bildeten beliebte touristische Ziele, wie zum Beispiel die Gegeng um die Zugspitze oder die Nordsee-Insel Amrum.
Darüber hinaus hätten auch die individuellen Interessen der Nutzer einen Einfluss auf die erfassten Pflanzenarten. “Die mit der App gesammelten Pflanzenobservationen geben das wieder, was die Menschen in der Natur sehen und wofür sie sich interessieren”, sagt Wäldchen. Arten, die häufig vorkommen und durch ihre Erscheinung auffallen, würden somit auch öfter bestimmt als welche, die selten vorkommen und weniger auffällig sind. Alleine die Menge der Daten ermögliche es aber, bekannte biogeographische Muster zu rekonstruieren, erklären die Forscher. Sie hatten für ihre Studie aus den ersten beiden Jahren, in denen die App genutzt wurde, mehr als 900.000 Observationsdaten zur Verfügung.
Weltweite Erfassung in Echtzeit
“Wir sind überzeugt, dass die automatische Arterkennung in Zukunft noch viel größere Potentiale hat als bisher angenommen und eine schnelle Erfassung von Änderungen der Biodiversität ermöglichen könnte“, sagt Miguel Mahecha, Professor an der Universität Leipzig. So könne diese Art von Datenerfassung für die Biodiversitäts- und Umweltforschung schon bald in Strategien zur Langzeit-Kartierung integriert werden. Dabei könnten Veränderungen der Ökosysteme umso besser analysiert und sogar in Echtzeit erfasst werden, je mehr Menschen Apps wie Flora Incognita nutzen.
Flora Incognita wurde an der TU Ilmenau entwickelt und ist in Deutschland die erste angewandte App zur Pflanzenbestimmung, deren tiefe künstliche neuronale Netze mit Tausenden Pflanzenbildern trainiert wurden. Bereits heute kann die App mehr als 4.800 Pflanzenarten erkennen.
“Bei der Entwicklung von Flora Incognita haben wir festgestellt, dass es einen großen Bedarf und ein großes Interesse an besseren Technologien zur Erfassung von Biodiversitätsdaten gibt. Für uns als Informatiker ist es erfreulich zu sehen, dass die von uns entwickelten Technologien einen wichtigen Beitrag zur Biodiversitätsforschung leisten”, sagt Patrick Mäder, Professor an der TU Ilmenau.
Titelbild: Die App Flora Incognita kann Pflanzen bestimmen. Mithilfe der Standortdaten der erfassten Pflanzenarten entstehen außerdem wertvolle Datensätze zur Verbreitung der verschiedenen Arten. © Jana Wäldchen / MPI-BGC
Weitere Artikel zum Thema Smartphone-Apps finden Sie hier.