Wie KI Tierarten schützen kann

Mit den gefährdeten Geoffroy-Klammeraffen, die hoch in den Baumkronen des Regenwalds baumeln, können Wissenschaftler nur schwer Schritt halten. Und so nutzt die Biologin Jenna Lawson auf der costa-ricanischen Halbinsel Osa 350 Audio-Aufnahmegeräte, um die Primaten auszuspionieren.

K​I wertet Daten aus

Die Geräte nahmen die Klänge des Waldes und der Umgebung eine Woche lang auf. Sie sammelten so viele Daten, dass Lawson ein Leben damit hätte zubringen können, die Aufnahmen anzuhören. Doch stattdessen fütterte sie KI-Systeme mit den Daten, die darauf trainiert sind, die Rufe der Geoffroy-Klammeraffen sofort zu erkennen und festzustellen, wohin sich die Tiere bewegt haben.

Als Lawson das Projekt im Jahr 2021 begann, war es eine der größten akustischen Wildtierstudien. Und sie förderte besorgniserregende Erkenntnisse über die Gesundheit eines geschätzten Wildtierrefugiums zutage.

K​I kann "aussagekräftige Muster aufdecken"

Da etwa 28 Prozent aller Pflanzen- und Tierarten vom Aussterben bedroht seien, sei mehr von Künstlicher Intelligenz unterstützte Naturüberwachung "dringend nötig", hieß es in einer Arbeit, die im Sommer in der Fachzeitschrift "Science" veröffentlicht wurde.

Forscher von niederländischen und dänischen Universitäten hätten gezeigt, dass Techniken des maschinellen Lernens "riesige Datenmengen verarbeiten und aussagekräftige Muster aufdecken können, was schnellere, billigere und bessere ökologische Studien ermöglicht", die zur Erhaltung der biologischen Vielfalt beitragen können. Aber es gibt noch viele technische Herausforderungen.

Das Programm AI for Good Lab des Tech-Giganten Microsoft verkündete jüngst, es hoffe, einige der technischen Herausforderungen mit neuer Hardware und einem neuen Computersystem zu meistern, um einige der wildesten Orte des Planeten zu belauschen. Aus Sicht der Biodiversität seien diese abgelegenen Orte die wichtigsten der Erde, sagte der führende Datenwissenschaftler von Microsoft, Juan Lavista Ferres, in einem Videointerview in der vergangenen Woche, für das er sich aus Kolumbien zuschaltete, wo ein Forscherteam den neuen Ansatz testen will.

Die Geräte werden von der Sonne und energieeffizienten KI-Computerchips angetrieben und können ohne menschliches Eingreifen jahrelang statt wochenlang laufen. Und sie können ihre Daten regelmäßig online über Satelliten in einer niedrigen Erdumlaufbahn übertragen. Das Projekt heißt "Sparrow", kurz für Solar-Powered Acoustic and Remote Recording Observation Watch.

K​I kommt immer öfter zum Einsatz

Pablo Arbelaez, Direktor eines auf KI fokussierten Forschungszentrums an der Universidad de los Andes, sagte, ein erster "Sparrow"-Test werde in einem Dschungelreservat entlang des größten Flusses des Landes, Magdalena, stattfinden.

In einem anderen Projekt im US-Bundesstaat Washington sollen Wälder in den Cascade Mountains überwacht werden. Bis Ende 2025 will Lavista Ferres Geräte auf allen Kontinenten im Einsatz haben, von den abgelegenen Rändern des Amazonas-Regenwalds bis hin zu Gorilla-Habitaten in der Demokratischen Republik Kongo. Die Daten sollen in einem Open-Source-Ansatz frei verfügbar sein. Es soll aber Möglichkeiten geben, sensible Standortdaten unkenntlich zu machen. "Wir wollen nicht, dass diese Geräte jemals von Wilderern benutzt werden, um herauszufinden, wo sich die Tiere aufhalten", sagte Lavista Ferres.

K​lammeraffen sind extrem scheu

Sorge um den Lebensraum der costa-ricanischen Geoffroy-Klammeraffen brachte Dawson vor drei Jahren, damals am Imperial College London beschäftigt, dazu, ihre ambitionierte, bioakustische Studie zu starten. Sie überzeugte Landbesitzer außerhalb des Corcovado-Nationalparks davon, ihr zu erlauben, ihre Aufnahmegeräte dort zu platzieren.

Dawson habe erkannt, in welcher schlimmen Situation sich der Klammeraffe befunden habe, sagte der lokale Umweltschützer und Insektenforscher Jim Córdoba-Alfaro. Bei einem Folgebesuch im vergangenen Jahr wanderten er und Lawson mit einem Reporter der Nachrichtenagentur AP durch ein privates Reservat, um die Affen zu beobachten und die Aufnahmegeräte zu prüfen.

Verglichen mit den charismatischen Kapuzineraffen und den notorisch lauten Brüllaffen in Costa Rica begegnen Klammeraffen dem Menschen und den von ihm verursachten Veränderungen mit weitaus größerem Misstrauen. "Sie sind die empfindlichsten aller Primaten, die wir hier haben", sagte Lawson. "Der Klammeraffe wäre das erste Tier, das bei Anzeichen von Problemen verschwindet. Sie wären die letzten Tiere, die zurückkehren, sobald die Wälder wiederhergestellt sind, denn sie brauchen reife Sekundär- und Primärwälder, um überleben zu können."

W​ildtierkorridore funktionieren weniger gut als gedacht

Die Royal Society of London veröffentlichte im März 2023 Lawsons Erkenntnisse aus den Audioaufnahmen: Die Klammeraffen hielten sich weder in der Nähe befestigter Straßen noch in der Nähe von Palmöl- und Teakholzplantagen auf, die die geschützten Nationalparks der Region durchziehen.

Das bedeutete, dass die von der Regierung ausgewiesenen Wildtierkorridore, die ihr Verbreitungsgebiet über die Osa-Halbinsel und darüber hinaus erweitern sollten, nicht so gut funktionierten wie geplant. Lawson kam zurück, um ihre Erkenntnisse den lokalen Behörden zu präsentieren.

Nach stundenlanger Suche tauchte eine Gruppe Klammeraffen auf, schaute auf die Menschen herunter, die sie entdeckt hatten - und verschwand binnen Augenblicken.

K​I hat nicht nur im Regenwald Vorteile

Selbsttätige, akustische Erkennung von Tiergeräuschen ist laut dem "Science"-Bericht nicht nur in Regenwäldern wertvoll, sondern in einer ganzen Reihe von Ökosystemen. So könnte die Technik etwa Schiffen helfen, Kollisionen mit großen Bartenwalen zu vermeiden, die durch ihre Fahrrinnen kreuzen. Lavista Ferres sagte, es seien noch viele Herausforderungen zu bewältigen - von der Feuchtigkeit, die Geräte in Mitleidenschaft ziehen könne, bis hin zu Elefanten in der afrikanischen Savanne, die sie unabsichtlich von Bäumen stießen.

Lawson sagte, der Einsatz der Audioüberwachungsgeräte zur Aufzeichnung der charakteristischen Laute der Klammeraffen mache es möglich, ein größeres Gebiet zu geringeren Kosten zu studieren. Zugleich entstehe dabei ein realistischeres Bild des Verhaltens der Primaten, weil diese nicht von Wissenschaftlern verfolgt würden. "Wir reduzieren unseren Einfluss auf ihr Verhalten", sagte sie. "Und außerdem wollen sie uns hier nicht haben."