Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

In den Wald hinein lauschen: Akustische Überwachung zum Schutz frei lebender Affen

19.03.2015

Forscher haben eine neue Monitoring-Methode entwickelt, die die Geräusche von Schimpansen und zwei weiteren Affenarten automatisch aus der Geräuschkulisse des Regenwalds herausfiltert

Um zu schätzen, wie viele Primaten in einem bestimmten Abschnitt des Dschungels leben, schreiten Forscher normalerweise kilometerlange Streckenabschnitte ab, zählen die Primaten und ihre Rufe.


Die lauten Rufe der Weißbartstummelaffen wurden in der aktuellen Studie am besten erkannt.

© Ammie Kalan, MPI für evolutionäre Anthropologie


Die Forscher nutzten im Rahmen ihrer Studie autonome Audiorekorder vom Typ Songmeter SM2+ der Firma Wildlife Acoustics.

© Ammie Kalan, MPI für evolutionäre Anthropologie

Die zunehmende Verfügbarkeit audiovisueller Technologien brachte Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und vom Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie (IDMT) in Ilmenau auf die Idee, autonome Aufnahmegeräte in Kombination mit einer automatisierten Datenverarbeitung zur Überwachung frei lebender Primaten im Regenwald zu nutzen.

Ein interdisziplinäres Team von Toningenieuren, Biomonitoring-Experten, Statistikern und Experten für die Lautäußerungen von Primaten arbeitete gemeinsam an diesem Projekt.

In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut IDMT entwickelten die Forscher eine Software, die automatisch große Mengen an kontinuierlich eintreffenden Audiodaten scannen und bestimmte Geräusche herausfiltern kann.

In der aktuellen Studie nutzten die Forscher autonome Aufnahmegeräte der Firma Wildlife Acoustics und filterten die Kommunikationslaute von Schimpansen und zwei weiteren Primatenarten aus der Geräuschkulisse des tropischen Regenwalds im Taï-Nationalpark an der Elfenbeinküste heraus. Zunächst legten die Forscher eine Trainingsbibliothek von Primatenlauten an.

„Der Computeralgorithmus wurde so konzipiert, dass das Aufnahmegerät die Aufzeichnungen aus dem Wald scannen, typische Geräusche – wie etwa das Trommeln der Schimpansen auf Brettwurzeln und die lauten Rufe der Dianameerkatze und des Weißbartstummelaffen – automatisch erkennen und klassifizieren kann“, sagt Projektleiterin Ammie Kalan.

Anschließend prüften die Forscher, wie oft der Algorithmus ein Geräusch fälschlicherweise als Primatengeräusch identifizierte („falsch-positiv“), beziehungsweise den Ruf eines Affen nicht als solchen erkannte („falsch-negativ“). Mithilfe von Computermodellen schätzten sie dann die Wahrscheinlichkeit, mit der sich die Tiere an bestimmten Orten innerhalb des Studiengebiets aufhalten.

Dabei ähnelten die auf den neuen akustischen Daten basierenden Schätzungen denen, die von Erhebungsteams durch Abschreiten des Studiengebiets gesammelt wurden. Insbesondere erwiesen sich die von den Geräten aufgenommenen Langzeitdaten als besonders wertvoll zum Aufspüren von Schimpansen, da sich diese in Anwesenheit von Menschen häufig still verhalten.

Für alle drei Arten lieferte die automatische Aufzeichnungsvariante überzeugende Ergebnisse. Trotzdem müssen die Daten manuell überprüft werden. Der Zeitaufwand dafür war jedoch deutlich geringer als für das Abschreiten der Streckenabschnitte.

„Wir erhielten für die Aufenthaltsorte von Weißbartstummelaffen akkurate Schätzungen, indem wir einfach 90 Prozent der ‚falsch-positiven‘ Befunde manuell entfernten. Das dauert für 179 Stunden Audiodaten lediglich 23 Minuten“, sagt Ammie Kalan.

„Die neue Methode könnte noch sehr viel mehr leisten“, sagt Hjalmar Kühl, der maßgeblich am Projekt beteiligt war. „Prinzipiell könnte das System auch zum Langzeit-Monitoring und als Frühwarnsystem genutzt werden, wenn sich zum Beispiel die Zahl der Tiere im Studiengebiet verringert.“

„Autonome Geräte, wie die von uns verwendeten Audiorekorder, und die dazu passende Datenverarbeitungs-Software sind deshalb so wichtig, weil die von Wildtieren gesammelten Daten Wissenschaftlern sehr viel schneller zugänglich sind, und nicht erst Monate oder Jahre später“, sagt Ammie Kalan. „Freilandforscher können so schneller reagieren und effektive Maßnahmen ergreifen, um problematische Situationen zu entschärfen.“

Das Potenzial der neuen Monitoring-Methode für den Einsatz in der Freilandforschung und zum Schutz bedrohter Primaten- und anderer Wildtierarten, könnte durch weitere interdisziplinäre Studien möglicherweise noch gesteigert werden, so die Autoren.


Ansprechpartner

Ammie Kalan
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Telefon: +49 341 3550-205
E-Mail: ammie_kalan@eva.mpg.de
 
Dr. Hjalmar Kühl
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Telefon: +49 341 3550236
Fax: +49 341 3550299
E-Mail: kuehl@eva.mpg.de
 
Sandra Jacob
Pressebeauftragte
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Telefon: +49 341 3550-122
Fax: +49 341 3550-119
E-Mail: info@eva.mpg.de


Originalpublikation
Ammie K. Kalan, Roger Mundry, Oliver J.J. Wagner, Stefanie Heinicke, Christophe Boesch, and Hjalmar S. Kühl
Towards the automated detection and occupancy estimation of primates using passive acoustic monitoring

Ecological Indicators, 16. März 2015, DOI: 10.1016/j.ecolind.2015.02.023

Ammie Kalan | Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/9053400/in-den-wald-hinein-lauschen-akustische-ueberwachung-zum-schutz-frei-lebender-affen?filter_order=L&research_topic=

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mikro-U-Boote für den Magen
24.01.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Echoortung - Lernen, den Raum zu hören
24.01.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie