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Wälder sind essenzielle Ökosysteme, doch der Klimawandel, Schädlinge und menschliche Einflüsse setzen ihnen zunehmend zu. Wissenschaftler der Technischen Universität Kaunas (KTU) setzen nun auf Künstliche Intelligenz (KI) und Datenanalyse, um die Gesundheit der Wälder effektiver zu überwachen.
Da es an Personal für eine lückenlose Kontrolle mangelt, könnte diese Technologie eine bedeutende Unterstützung für Forstbehörden und Naturschützer darstellen. (via Pressetext)
Unsichtbare Gefahren frühzeitig erkennen
Oft bleiben Veränderungen im Wald lange unbemerkt, bis der Schaden nicht mehr rückgängig gemacht werden kann. „Klimawandel, Schädlinge und menschliche Aktivitäten verändern die Wälder schneller, als wir es erfassen können. Einige Veränderungen werden erst dann bemerkt, wenn der Schaden bereits irreversibel ist“, erklärt Rytis Maskeliūnas, einer der Entwickler des KI-gestützten Systems.
Akustische Überwachung der Wälder
Ein innovativer Ansatz dieses Systems ist die akustische Analyse von Umweltgeräuschen. Sensoren erfassen und interpretieren verschiedene Klänge des Waldes. So kann beispielsweise illegales Abholzen durch das Erkennen typischer Geräusche wie Axtschläge oder Kettensägen aufgedeckt werden. Doch nicht nur offensichtliche Eingriffe werden registriert – auch subtilere akustische Signale liefern wertvolle Informationen über den Zustand des Waldes.
Besonders aufschlussreich ist die Analyse von Vogelgesang. „Vogelgesang hilft beispielsweise dabei, die Aktivität der Tiere, Artenvielfalt und saisonale Veränderungen bei der Wanderung zu überwachen. Plötzliche Veränderungen wie eine deutliche Zunahme oder Abnahme von Vogelstimmen kann auf ökologische Probleme des Waldes hinweisen“, betont Maskeliūnas. Die KI kann aus diesen akustischen Daten Muster erkennen und frühzeitig auf Veränderungen hinweisen.
Bäume als Informationsquelle
Nicht nur die Tierwelt, sondern auch die Bäume selbst liefern akustische Hinweise auf ihren Gesundheitszustand. Bewegung von Blättern oder das Brechen von Ästen können Aufschluss über Trockenstress oder andere Umweltfaktoren geben. Diese Daten werden von Sensoren erfasst und in ein Internet der Dinge (IoT) integriert. Die daraus gewonnenen Informationen helfen dabei, strukturelle Veränderungen innerhalb des Waldes in Echtzeit zu beobachten.
Technologische Helfer für den Waldschutz
Die kontinuierliche Übermittlung der gesammelten Daten an einen Zentralrechner ermöglicht eine sofortige Auswertung. Wird ein auffälliges Muster erkannt, löst das System einen Alarm aus. „Die IoT-Geräte von ‚Forest 4.0‘ sind wie stille Wächter der Ökosysteme von morgen, die den Herzschlag unserer Wälder in Echtzeit analysieren und eine Welt fördern, in der die Technologie auf die Natur hört“, beschreibt KTU-IoT-Experte Egidijus Kazanavičius die Vision hinter dem Projekt.
Neben der akustischen Überwachung kommt eine zweite technologische Komponente zum Einsatz: ein Prognosemodell. Basierend auf aktuellen Umweltbedingungen sowie Wachstums- und Sterblichkeitsraten kann vorhergesagt werden, wie sich der Wald entwickeln wird. „So können wir vorhersagen, wie viele junge Bäume überleben oder aufgrund von Krankheiten oder Schädlingen absterben werden, und so fundiertere Entscheidungen in der Waldbewirtschaftung treffen“, erläutert Robertas Damaševičius.
Dank dieser Technologien ist es möglich, frühzeitig auf Bedrohungen zu reagieren und gezielte Maßnahmen zu ergreifen, um die Wälder langfristig zu schützen. KI und IoT könnten so eine neue Ära im Umwelt- und Naturschutz einläuten.
