Schweizer Expertinnen und Experten zeigten an einer hochkarätigen Veranstaltung in Bern, wie riesige Mengen vielfältiger vernetzter Daten KI und andere neue Ansätze zur Überwachung und Verbesserung der Umweltgesundheit ermöglichen. Der Bern Biodiversity Data Day, der gemeinsam vom SIB und der Schweizerischen Akademie der Naturwissenschaften (SCNAT) organisiert wurde, brachte Akteure aus der gesamten Biodiversitätsdatenkette des Landes zusammen – von naturhistorischen Sammlungen und Forschern bis hin zum WWF, der IUCN und dem Bundesamt für Umwelt –, um die nationale Zusammenarbeit für einen evidenzbasierten Ökosystemschutz und Nachhaltigkeit weiter zu stärken. Wissenschaftler des SIB haben diese Bemühungen diese Woche auf internationaler Ebene fortgesetzt und im Rahmen des World Biodiversity Forum Workshops zum Thema «Vernetzung von Biodiversitätsdaten für Naturschutzpraxis und -politik» durchgeführt.
Förderung datengestützter Biodiversitätsüberwachung und -politik
Die Veranstaltung hob den reichen Fluss an Daten zu Biodiversität, Klima, Landnutzung und anderen Themen in der Schweiz hervor und zeigte auf, wie diese in jede Phase der nationalen und internationalen Politik einfließen – vom Verständnis des Biodiversitätsverlusts bis hin zur Entwicklung, Umsetzung und Bewertung von Schutzmaßnahmen.
Neue Technologien verstärken diesen Datenstrom, indem sie umfangreichere Feldbeobachtungen, schnelle genetische Analysen und die Freigabe (d. h. FAIR-Konformität) von in der wissenschaftlichen Literatur eingeschlossenen Informationen ermöglichen. So stellt beispielsweise die Schweizer Organisation Plazi jedes Jahr veröffentlichte taxonomische Informationen zu 10'000 neu beschriebenen Arten Forschenden weltweit offen zur Verfügung.
Die Kombination dieser und anderer Datentypen liefert ein vollständigeres Bild davon, wo und wie Arten leben und wie gut sie sich an Veränderungen anpassen können. Eine solche Datenintegration war entscheidend für zwei bemerkenswerte Schweizer Erfolge im Naturschutz, nämlich beim Bartgeier und beim Felchen – und ist dank KI und anderer Ansätze nun in weitaus grösserem Massstab möglich. Beispiele, an denen Wissenschaftler des SIB beteiligt sind, sind das Projekt «Biodiversity Meets Data» zur Überwachung von Arten und Lebensräumen in ganz Europa nahezu in Echtzeit sowie das KI-Tool CAPTAIN, das verschiedene Variablen kombiniert, um vorrangige Schutzgebiete zu identifizieren.
Strategische Schritte für integrierte Schweizer Biodiversitätsdaten
Solche Bemühungen müssen ausgeweitet werden, um das Überleben anderer Schweizer Arten zu sichern – von denen jede dritte bedroht ist, was deutlich über den weltweiten Schätzungen von einer von acht liegt. Die Referenten und Teilnehmer der Veranstaltung empfahlen eine weitere Stärkung der Koordination zwischen den Biodiversitätsdatenanbietern, Datenplattformen und Entscheidungsträgern des Landes, um:
- Standardindikatoren zur Bewertung der Biodiversität zu entwickeln ;
- gezielte neue Daten zu erheben, unter anderem zu unterrepräsentierten Arten, Lebensräumen und Ökosystemen;
- bei Bedarf historische Daten zu mobilisieren;
- alle Datenströme zu harmonisieren und zu einem integrierten, interoperablen Wissens- und Überwachungssystem zu verknüpfen;
- den Datenzugriff, den Datenaustausch und die Wiederverwendung durch FAIR-Standards (Findable, Accessible, Interoperable and Reusable) und offene Forschungsinfrastrukturen zu verbessern .
Für wirksame Strategien und Massnahmen auf verschiedenen Ebenen müssen solche Bemühungen in der Schweiz die lokale, kantonale und nationale Ebene umfassen und mit europäischen und globalen Initiativen und Strategien zur biologischen Vielfalt abgestimmt sein.
Die Schweiz würde von einem integrierten Biodiversitätsmonitoring profitieren, das für verschiedene Ebenen und Politikbereiche geeignet ist.
Referenten der Veranstaltung. Von links nach rechts: Donat Agosti (Präsident, Plazi), Robert Waterhouse (Gruppenleiter, SIB), Eva Spehn (wissenschaftliche Mitarbeiterin, SCNAT), Jérôme Frei (wissenschaftlicher Mitarbeiter, FOEV), Alexandra Weber (Gruppenleiterin, Eawag), Daniele Silvestro (Dozent, ETH Zürich)
Entwicklung neuer Werkzeuge – und der nächsten Generation von Biodiversitätsexperten
Referenten des SIB-Netzwerks und der Partner Plazi und Eawag stellten innovative Technologien zur gross angelegten Erfassung und Analyse von Biodiversitätsdaten vor, unter anderem mit dem Ziel,
- das Wissen über Biodiversität aus Forschungsveröffentlichungenweiter zugänglich zu machen;
- die Biodiversität zu überwachen und zukünftige Veränderungen auf europäischer Ebene mithilfe virtueller Forschungsumgebungenzu modellieren;
- die Überwachung invasiver Quagga-Muscheln mithilfe von Daten aus der Gesamtgenomsequenzierung;
- die Biodiversitätsbewertungen durch die Integration bisher isolierter Daten in Modelle zur Artenvielfalt und -verteilungzu verbessern;
- die KI-gestützte Naturschutzplanung zu stärken, auch auf kantonaler Ebene in der Schweiz.
Menschliches Fachwissen bleibt jedoch unverzichtbar. Die Teilnehmenden stellten beispielsweise fest, dass KI-Modelle menschliches Feedback zur Feinabstimmung benötigen, während entscheidende Feldstudien nur von Menschen durchgeführt werden können.
Um die Fachkompetenz und Kapazitäten der Schweiz im Bereich der Biodiversität auch weiterhin zu sichern, empfahlen Referenten und Teilnehmer eine verstärkte Aus- und Weiterbildung – einschließlich der Sicherstellung, dass junge Biologinnen und Biologen sowie Freiwillige mit den für die Zukunft notwendigen Fähigkeiten ausgestattet werden.
Die internationale Verbreitung der Schweizer Biodiversitätskompetenz
Auf dem World Biodiversity Forum in dieser Woche führten Wissenschaftler des SIB und Partner zwei Workshops durch, um evidenzbasierte Strategien und Massnahmen zur Erhaltung der biologischen Vielfalt auf globaler Ebene voranzutreiben: einen zur Entwicklung genomikgestützter Indikatoren für Biodiversitätsziele und einen zur Gründung einer neuen Community of Practice, um die Erschließung von Wissen zur biologischen Vielfalt aus der Fachliteratur zu optimieren.
Die Schweiz ist gut aufgestellt, um Biodiversitätsdaten auf nationaler und internationaler Ebene in Erkenntnisse und Massnahmen umzusetzen, dank hochqualifizierter Feldbiologen, Forscher und Datenwissenschaftler, die in einem kooperativen Ökosystem aus akademischen, gemeinnützigen und staatlichen Institutionen arbeiten.
Referenten und teilnehmende Institutionen:
- Fachhochschule Ostschweiz
- ETH Zürich
- Botanischer Garten Genf
- Global Biodiversity Information Facility (GBIF) Schweiz
- Infofauna
- IUCN
- Plazi
- SIB
- Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft
- Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (Eawag)
- Bundesamt für Umwelt
- Netzwerk der Schweizer Naturhistorischen Sammlungen (SwissCollNet)
- Schweizerisches Institut für Ornithologie
- Universität Bern
- Universität Freiburg
- Universität Lausanne
- Universität Neuenburg
- Museen im Waadtland
- WWF Schweiz
Reference(s)
Bildnachweis: Eva Sphen – SCNAT
