Es gibt immer weniger Insekten – bei uns in Deutschland und weltweit. Die Zahl der Individuen sinkt, aber auch die Artenvielfalt geht immer mehr zurück. Für unsere Ökosysteme und die Ernährungssicherheit wird das Insektensterben künftig weitreichende Folgen haben. Was können wir tun?
Bevor wir konkrete Ideen zum Schutz der Insekten entwickeln müssen wir zunächst herausfinden, wie sich die Zahl der Insekten und das Artenprofil an unserem Standort über die Zeit verändert. Hier setzt unser Open Source Projekt KInsecta an.
Umweltbehörden führen ein Biomasse-Luft-Monitoring durch. Dabei werden Insekten in sogenannten Malaise-Fallen gesammelt, konserviert und später einzeln von Hand unter dem Mikroskop oder per DNA-Metabarcoding bestimmt. Das Verfahren ist zeitaufwändig, teuer und deckt nur wenige Standorte in Deutschland ab. Die Daten werden analog und zeitverzögert erhoben. Wir wollen das Verfahren schon während der Insektenzählung digitalisieren. Die Insekten werden dabei nicht getötet, sondern fliegen und krabbeln durch unseren Insektencounter.
Digitales Zählen und Erkennen von Insekten liefert Echtzeitdaten. Die Daten können den Tagesverlauf, Wochenverlauf oder Jahresverlauf der Insektenvorkommen anzeigen. Kombiniert mit Boden-, Vegetations- und Wetterdaten (Luftfeuchte, Temperatur, Helligkeit etc.) entsteht so ein komplexes Standortprofil.
Unsere Basis ist der Raspberry Pi. Mit diesem kostengünstigen Minicomputer wollen wir ein Outdoor-Gerät (Insektencounter) konstruieren, das automatisiert im Freiland messen kann. Der Insektencounter soll dabei nicht nur Bilddaten, sondern auch optoakustische und später weitere Signalarten aufzeichnen können.
Mücken bewegen ihre Flügel etwa 1000mal pro Sekunde auf und ab, Schmetterlinge flattern um ein vielfaches langsamer. Anhand ihres Flügelschlags lassen sich so bestimmte Ordnungen, Familien und möglicherweise sogar Arten voneinander unterscheiden. Diesen Sachverhalt machen wir uns mit der sogenannten „Wingbeat“-Messmethode zunutze, welche die Flügelschlagfrequenz der durchfliegenden Spezies mithilfe von Infrarotlicht messen kann.
Den Wingbeat-Sensor kombinieren wir mit Kameramodulen, die das Tier genau dann fotografieren, wenn es durch eine Lichtschranke krabbelt. Die Multi-Sensordaten werden für die Datenauswertung miteinander kombiniert.
Zunächst wollen wir Signale des Wingbeat- und des Kamera-Sensors auswerten und wenden darauf künstliche neuronale Netze an. Im zweiten Schritt integrieren wir weitere Daten wie Temperatur, Helligkeit, Luftdruck und andere, um die gemessenen Insekten mit hoher Wahrscheinlichkeit der richtigen Spezies zuordnen zu können.
Ziel ist es, ein kostengünstiges Open Source-Gerät zu entwickeln. Das Multisensorsystem kann jede*r für sich selbst oder gemeinsam mit uns in einem DIY-Workshop zusammenbauen.
Sobald wir die ersten Workshops veranstalten, findest du die Infos unter Aktuelles.
Bist du Maker, Elektronikbastler*in, Hard- oder Softwareentwickler*in oder interessierst dich allgemein für Technik? Es gibt viele Möglichkeiten, dein Wissen einzubringen: bei KI, Raspberry Pi, Stromversorgung und Optimierung, Signalprocessing, LoRaWan, Datenbankerstellung oder Visualisierung.
Oder bist du Naturliebhaber*in, Ökolog*in, Gärtner*in, Landwirt*in oder Insektenforscher*in? Mit dem entstehenden Insektencounter wirst du Insekten an deinem Standort bestimmen – so der Plan.
Gemeinsam für die Artenvielfalt – mach mit!
