Aufbau einer Bilddatenbank der Macroheterocera der Schweiz

Auftraggeber: BAFU, Abteilung Biodiversität und Landschaft

Umsetzungsphase : 2024

Obwohl eine wirklich systematische Grundlage fehlt, werden klassischerweise unter dem Begriff "Macroheterocera" oder "Nachtfalter" mehr als 1400 meist nachtaktive Arten in der Schweiz zusammengefasst.

Macroheterocera spielen eine wichtige Rolle in der Umwelt, sei es durch ihre Bestäubungsleistung oder als wichtige Nahrungsgrundlage für viele nachtaktive Insektenfresser (wie z. B. Fledermäuse und Greifvögel). Einige Arten, aber grundsätzlich auch ihre Biomasse (Hallemann et al. 2017), sind durch die Verschlechterung vieler ihrer Lebensräume und der zunehmenden Lichtverschmutzung vermutlich im Rückgang begriffen.  

Auch wenn zuverlässige Referenzlisten und Verbreitungskarten der einzelnen Arten vorhanden sind (oder im Falle der Geometridae in Kürze sein werden), ist die Datenlage derzeit noch zu heterogen und verstreut, um den Gefährdungsgrad der meisten Arten zu bewerten. Die Vielfalt der besiedelten Lebensräume (von der Ebene bis zur nivalen Stufe, von Intensivkulturen zu Felsensteppen, ...) und ihre sehr unterschiedlichen Aktivitätszeiten (einige Arten fliegen nur im Winter, andere nur im Frühling oder Herbst, ...) erfordern erhebliche zeitliche und finanzielle Ressourcen (sehr viele Nächte für Probenahmen an einem bestimmten Ort), um die verschiedenen in der Schweiz existierenden Artgemeinschaften zu beurteilen. Zudem gibt es nur eine sehr begrenzte Anzahl an Spezialisten, welche die Arten in der Schweiz bestimmen können.  

Eine Möglichkeit, diesen Datenmangel zu beheben, ist der Einsatz von automatischen Insektenüberwachungssystemen, die Digitalkameras und Algorithmen des maschinellen Lernens kombinieren. In den Niederlanden wird ein solches System derzeit eingesetzt, um ein nationales Überwachungsnetz aufzubauen, mit dem die langfristigen Trends der Insektenpopulationen im ganzen Land kartiert werden können (https://arise-biodiversity.nl). Es besteht aus einer autonomen, solarbetriebenen Kamera mit einem gelben Bildschirm, auf dem alle zehn Sekunden Insekten fotografiert werden, sowohl bei Tag als auch bei Nacht (https://diopsis.eu). Diese Technologien sind besonders interessant, da sie nicht nur eine Identifizierung auf Artebene ermöglichen, sondern auf nicht-invasive Weise auch die Populationsdichte beurteilt und die Biomasse geschätzt werden können.  

Solche Instrumente würden den Arbeitsaufwand senken, und die Spezialisten könnten sich dann auf die schwieriger zu bestimmenden Artengruppen konzentrieren. Die Erstellung eines langfristigen Monitorings und/oder einer Roten Liste der Macroheterocera wäre somit denkbar. Das BAFU hat deshalb info fauna beauftragt, in diese Richtung zu gehen.  

Ein erster Projektschritt startete 2024. Einerseits soll das vorhandene Wissen über die automatisierte Identifikation von Arten zusammengetragen werden, andererseits soll mit dem Aufbau einer zuverlässigen Bilddatenbank der verschiedenen Arten begonnen werden. Zu diesem Zweck wird info fauna für jede Art in der Schweiz so viele existierende Fotos wie möglich sammeln (mindestens 100 Fotos pro Art), die aus Museumssammlungen, von privaten Lepidopterologen oder direkt im Feld aufgenommen wurden. Die Identifizierung aller Fotos muss von einem Spezialisten überprüft werden, um die Qualität der Fotos zu gewährleisten. Die so gesammelten Fotos werden bearbeitet und in einer Datenbank zusammengefasst, bevor sie dem Algorithmus zur Verfügung gestellt werden.