Standardisierte europäische Überwachung der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Bestäubern

• Antragstellerin: Professorin Dr. Tiffany Marie Knight
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 532239370

Die Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Bestäubern bestimmen, wie beide auf Umwelteinflüsse reagieren, und sind entscheidend für unsere Ernährungssicherheit und für die Aufrechterhaltung der von Wildpflanzen angebotenen Ökosystemleistungen. Sowohl EuropaBON als auch eLTER haben darauf hingewiesen, dass Pflanzen, Bestäuber und ihre Wechselwirkungen gleichzeitig überwacht werden müssen und dass diese Überwachung so kostengünstig und automatisiert wie möglich sein sollte. Eine solche standardisierte Überwachung in ganz Europa würde es ermöglichen, Trends bei den Bestäubern und der Ökosystemdienstleistung der Bestäubung zeitnah zu erkennen, was ein schnelles Eingreifen des Managements erlauben würde. Die unbeantwortete wissenschaftliche Frage ist, ob schnelle automatisierte Methoden in der Lage sind, Trends mit der gleichen Genauigkeit zu erkennen, wie es derzeit mit traditionellen Methoden der Bestäubungsökologie möglich ist. SEPPI zielt darauf ab, das Protokoll (Messung, Datenfluss, Qualitätskontrolle, Metadaten) zu entwickeln und zu optimieren, Pipelines für die Bildverarbeitung, Analysen und Visualisierungen zu erstellen und die Skalierbarkeit und Nachhaltigkeit der automatischen Überwachung zu untersuchen. SEPPI wird eine neue, nicht-tödliche Technologie einsetzen, um Bilder von Bestäubern auf Blüten im Feld mit Zeitraffer-Kameras und Deep Learning zur Identifizierung von Bestäubern zu erfassen. Zu den wissenschaftlichen Ergebnissen gehören die Quantifizierung der Abundanz und Vielfalt von vier Ordnungen bestäubender Insekten in Raum und Zeit und europäische Karten zu Bestäubertrends sowie die Quantifizierung von Veränderungen der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Bestäubern und des Ausmaßes, in dem Umweltveränderungen die Bestäuber durch Veränderungen der Pflanzengemeinschaften beeinflussen. Die Protokolle und Pipelines werden in Zusammenarbeit mit den vorher bestimmten Interessengruppen erstellt, die sie nutzen werden: Wissenschaftler, Manager von Forschungsstandorten, eLTER, EuropaBON und die EUA. Das entwickelte Protokoll wird an den Feldstandorten der PIs auf seine Leistungsfähigkeit bei der Erkennung von Veränderungen in der Interaktion zwischen Pflanzen und Bestäubern über eine Vielzahl ökologischer Gradienten hinweg getestet, wie z. B. Landnutzung, Wiederherstellung, Höhenlage, Fragmentierung und ökologische Sukzession. Da Bestäubungsökologen erst seit kurzem die Reaktionen von Netzwerken auf jeden dieser Gradienten untersuchen, stellt jede Fallstudie einen neuen Beitrag zur Wissenschaft dar. Zusammen ermöglichen uns diese Fallstudien, Hypothesen darüber zu testen, wie gut automatisierte Methoden Veränderungen in den Interaktionen in einem breiten Spektrum biogeografischer Gegebenheiten und Arten von Gradienten erkennen. So will SEPPI die Skalierbarkeit und Nachhaltigkeit der automatisierten Methoden demonstrieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Belgien, Finnland, Italien, Lettland, Rumänien, Tschechische Republik, Ungarn
• Partnerorganisation: Academy of Finland (AKA); Belgian Science Policy Office (BELSPO); Ministero dell'Università e della Ricerca (MUR); National Research, Development and Innovation Office; Technology Agency of the Czech Republic; UEFISCDI; Valsts izglītības attīstības aģentūra (VIAA)
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professor Dr. Peter Batary, Ph.D.; Dr. Anu Eskelinen; Dr. Hans Jacquemyn; Professorin Dr. Jana Jersakova; Dr. Viesturs Melecis; Natalia Timus, Ph.D.; Ramona Viterbi, Ph.D.