Ob Fledermäuse, kleine Vögel oder sogar Schmetterlinge: Bei vielen kleinen und leichten Tieren war es bislang schwer, Verhalten und Bewegungen mittels Sensoren oder GPS-Ortung nachzuvollziehen. Jetzt haben Forscher eine Methode entwickelt, die dieses Biologging auch für solche Leichtgewichte ermöglicht. Das System funktioniert durch eine Kombination aus besonders leichten Sensoren und Empfangsantennen, die in weitem Umkreis um das Untersuchungsgebiet aufgestellt werden.
Wenn es darum geht, die Bewegungen und das Verhalten von Tieren zu erforschen, sind Biologger die Methode der Wahl. Über solche am Tier befestigten Sensoren oder GPS-Sender haben Biologen beispielsweise wertvolle Daten über das Tauch- und Wanderverhalten von Walen und anderen Meeressäugern gewonnen, aber auch Zugvögel auf ihren Flügen begleitet.
Kombination aus Mini-Loggern und stationären Empfängern
Doch um diese Daten zu sammeln und an Satelliten oder die Forscher zu übertragen, benötigen solche Biologger relativ große und schwere Batterien. Für sehr kleine Tiere sind diese Sensor- oder GPS-Rucksäcke daher oft zu schwer. Hinzu kommt, dass die GPS-Ortung für die Feldbeobachtung in kleinerem räumlichen Maßstab oft nicht präzise genug ist. „Zudem ist der Satellitenempfang in komplexen Habitaten wie dichten Wäldern oft beeinträchtigt und sogar ganz unmöglich, wenn die Tiere sich in hohlen Bäumen, Höhlen oder unterirdischen Gängen aufhalten“, erklären Simon
Ripperger vom Museum für Naturkunde Berlin und seine Kollegen. Vor allem für Fledermäuse und Kleinsäuger fehlte daher bislang eine geeignete Logging-Methode.
Abhilfe schafft nun ein neues Biologging-System, das Ripperger und seine Kollegen entwickelt und schon bei Fledermäusen getestet haben. Das System nutzt eine Kombination aus stationären Empfängern und Biologgern auf Tieren. Die Biologger wiegen nur ein bis zwei Gramm und können mehrere Wochen lang Daten sammeln und senden. Ein Algorithmus sorgt dabei dafür, dass die Daten nicht kontinuierlich übermittelt werden müssen, sondern in Schüben gebündelt an die Empfangsstationen geschickt werden. Das begrenzt den Energiebedarf der Logger auf ein Minimum und erlaubt es, ihre Batterien extrem klein und leicht zu halten.
In Tests mit Fledermäusen erfolgreich
Wie gut das neue Biologger-System funktioniert und wie viele Empfangsstationen man benötigt, um die Tiere genau genug orten zu können, haben Ripperger und sein Team bei drei Fledermausarten getestet. Diese Flugsäuger sind klein und bewegen sich schnell durch oft dichte Vegetation, was für bisher gängige Loggingverfahren eine große Herausforderung bedeutete. Im ersten Feldversuch statteten die Forscher 50 Vampirfledermäuse (Desmodus rotundus) mit den neuen Biologgern aus, um deren soziale Netzwerke zu erfassen. Dafür registrierten die Sensoren alle zwei Sekunden, ob und wie nah ein anderer Sensor in ihrer Umgebung präsent war. „Auf diese Weise haben wir in den ersten acht Tagen unseres Tests fast 400.000 individuelle Treffen aufgezeichnete“, berichten die Wissenschaftler. „Unser System erstellte so alle paar Sekunden ein komplettes Netzwerk der räumlichen Nähe.“
In einem zweiten Feldversuch in einem Laubwald in Bayern untersuchten die Forscher, wie viele Empfangsstationen man benötigt, um ausreichend genaue Informationen über die Position von Mausohrfledermäusen (Myotis myotis) zu erhalten. Es zeigte sich: mit 15 bis 17 Knotenpunkten ließ sich die Position trotz dichtem Baumbestands bis auf gut fünf Meter genau orten – dies war sogar präziser als die zu Vergleichszwecken getesteten GPS-Tracker, wie Ripperger und sein Team berichten. Und auf einem Gebiet von rund 1,5 Hektar reichten sogar und elf Empfangsstationen aus, um eine Ortung zu erreichen. Im dritten Test wollten die Forscher wissen, wie gut die Übertragung der Daten über größere Entfernungen von bis zu vier Kilometern funktioniert. Als Testobjekte dienten dabei Große Abendsegler (Nyctalus noctula) in einem Berliner Waldgebiet. Auch in diesem Versuch erwiesen sich die neuen Biologger als geeignet.
„Unser neues, innovatives Sensorsystem bringt Biologging auf ein neues Level“, sagt Ripperger. „Wir können viel präziser als durch herkömmliche Technik aufzeichnen, wo sich die Tiere bewegen und wie sie interagieren.“ Als nächsten wollen die Forscher mit ihrem neuen Biologging-System die Lebensraumnutzung von Zauneidechsen (Lacerta agilis) entlang von Zuggleisen in Deutschland erfassen. Weitere Studien könnten sich auf Nagetiere, Singvögel oder sogar große Insekten wie Hirschkäfer, Großes Heupferd oder Totenkopfschwärmer konzentrieren.
Quelle: Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung; Fachartikel: PLoS Biology, doi: 10.1371/journal.pbio.3000655
