Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der ETH Zürich und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) haben sich mithilfe einer Drohne die Dimension der Baumkronen erschlossen. Mithilfe von Klebstreifen sammelt diese DNA-Spuren – ohne, dass dafür Baumkletterer zum Einsatz kommen müssen.
Spuren in der Umwelt: DNA von Baumkronen und aus Zoos
Proben am Boden zu sammeln, sei für Forschungszwecke kein Problem. An DNA-Spuren aus Baumkronen zu kommen, war jedoch bisher mit einem höheren Arbeitsaufkommen verbunden, berichten die Schweizer Forschungsinstitute in aktuellen Meldungen. Die Drohne, die gemeinsam mit der Firma Spygen entwickelt wurde, soll dies nun ändern.
In den bisherigen Tests sammelte der fliegende Gehilfe Proben von sieben Baumarten. Darin fanden die Forschenden DNA von 21 Organismengruppen – Insekten, Vögeln und Säugetieren. Im Zoo in Zürich werden außerdem Kontrollproben genommen. „Das hat den Vorteil, dass bekannt ist, welche Arten vorkommen. Dadurch können wir besser einschätzen, wie vollständig wir Umwelt-DNA-Spuren mit dieser Technik sammeln oder ob wir etwas verpassen“, so Stefano Mintchev, Professor für Umweltrobotik der ETH Zürich und der WSL und Mitautor der Studie.
Wettkampf der Artenforschung
Die Untersuchungen im Zoo dienen außerdem den Vorbereitungen auf einen Wettkampf im Regenwald. Innerhalb von 24 Stunden soll die Drohne des Schweizer Forschungsteams in den Baumkronen von 100 ha Regenwald in Singapur möglichst viele Arten nachweisen. Der Masoala-Regenwald des Zoos dient als Trainingsstätte.
Für den Wettbewerb müsse die Drohne allerdings noch schneller werden, so die Forschenden. Außerdem erschweren echte Regenwaldverhältnisse das Sammeln der Proben. Regen wasche viele Spuren ab, der Wind erschwere die Flugbedienung der Drohne.
Flugmanöver: Drohne verharrt in Baumkrone
Mintchev erklärt: „Das Landen auf Ästen erfordert eine komplexe Steuerung.“ Denn jeder Ast unterscheide sich in seiner Dicke und Elastizität. Die Drohne müsse so auf dem Ast verharren können, dass sie Proben aufnehmen kann. Auf welche Verhältnisse die Drohne in der Baumkrone trifft, sei aber vorher nicht bekannt. Daher ist sie mit einem Kräftemesskäfig ausgestattet. Die Daten werden dann in das Flugmanöver eingezogen, so die Forschenden.
Gelingt der Landeanflug, bleibt Probematerial aus den Zweigen an der Drohne haften. Daraus werde anschließend im Labor DNA extrahiert und analysiert. Über einen Datenbankabgleich können die Spuren dann Arten zugeordnet werden. So solle in Zukunft keine Art mehr im Verborgenen bleiben.
Dieses Video zeigt die Drohne im Einsatz: