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 Pflanzen gegen Staunässe schützen
17.10.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Erweiterung des Lichtwegs macht winzige Strukturen in Körperzellen sichtbar
17.10.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

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: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

17.10.2017 | Informationstechnologie

Pflanzen gegen Staunässe schützen

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Trends der Umweltbranche auf der Spur

17.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz