Entwicklung und Förderung von KI für das Monitoring lichtempfindlicher Insekten

Auftraggeber: BAFU, Abteilung Biodiversität und Landschaft

In Zusammenarbeit mit: Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL und lepido.ch

Umsetzungsphase : 2025-2028

Um der zunehmenden Herausforderung des Insektensterbens zu begegnen, wird es unerlässlich, Instrumente zu entwickeln, die unsere Kenntnisse verbessern und gleichzeitig die Wirksamkeit der ergriffenen Massnahmen zur Bekämpfung ihres Rückgangs zuverlässig messen. Nachtfalter, die sogenannten Makroheterocer, sind dabei besonders betroffen: In der Schweiz sind über 1400 Arten erfasst, von denen die grosse Mehrheit nachts aktiv ist. Obwohl diese Gruppierung nicht auf einer strengen systematischen Grundlage beruht, stellt sie eine wichtige Referenzkategorie für das Biodiversitätsmonitoring dar. 

Eine schwer zu erforschende Artengruppe

Die Untersuchung der Makroheterocer ist eine echte Herausforderung. Ihr Vorkommen variiert stark je nach Lebensraum – von den Ebenen bis zu den nivalen Zonen. Ihre Aktivitätszeiten sind sehr unterschiedlich: Einige Arten fliegen im Winter, andere im Frühling oder Herbst. Diese grosse Variabilität erfordert erhebliche Ressourcen. Zudem ist die Zahl der Fachpersonen, die diese Arten bestimmen können, sehr begrenzt.

Die Entwicklung eines automatisierten Bestimmungs- und Monitoringdienstes ermöglicht eine deutliche Reduktion des Arbeitsaufwands – auch für Expertinnen und Experten, die sich dadurch stärker auf die schwierigsten zu bestimmenden Artengruppen konzentrieren könnten. Eine solche Innovation eröffnet potenziell den Weg für ein langfristiges nationales Monitoring und die Erstellung einer Roten Liste der Makroheterocer. Vor diesem Hintergrund hat das BAFU info fauna damit beauftragt, eine entsprechende Lösung zu entwickeln und zu testen.

Ein Technologieprojekt für die nächtliche Biodiversität

Das Projekt zielt darauf ab, einen automatisierten Monitoringdienst für Nachtfalter zu schaffen, der unter realen Bedingungen getestet wird, sowie eine vollständige Pipeline zur standardisierten Verarbeitung der entsprechenden Daten. Diese Arbeit ist Teil der Umsetzung der zweiten Phase des Aktionsplans der Strategie Biodiversität Schweiz, insbesondere der Massnahme M12 zur Bekämpfung der Insektenmortalität (IP-SBS Phase II). Diese Massnahme soll wichtige Wissenslücken schliessen, insbesondere zu den Auswirkungen der Lichtverschmutzung auf Insekten und auf zentrale ökologische Prozesse wie die Bestäubung. Das Projekt stützt sich unter anderem auf die Ergebnisse des Aufbaus einer Bilddatenbank der Macroheterocera der Schweiz. Diese Instrumente ermöglichen es zudem, die Wirksamkeit der Massnahmen zur Förderung der Biodiversität zu überwachen: Reduktion der Lichtemissionen, Biomassemonitoring usw.

Künstliche Intelligenz im Dienst der Bestimmung

Algorithmen der künstlichen Intelligenz ermöglichen eine fachgerechte und wissenschaftlich fundierte Bestimmung der meisten Schweizer Arten von Rhopaloceren (Tagfalter) und Makroheterocer. Ihr Potenzial begrenzt sich jedoch nicht nur auf die Anwendung durch Spezialist:innen, sie sind auch ein hervorragendes Instrument zur Sensibilisierung sowie Vermittlung und tragen dazu bei, die Vielfalt unserer nächtlichen Biodiversität besser bekannt zu machen. Im Bewusstsein der ökologischen Auswirkungen solcher Informatikdienste stützt sich die Nutzung dieser Werkzeuge auf schlanke, spezialisierte Algorithmen, die in der Schweiz gespeichert und ausgeführt werden. Darüber hinaus sind die Vorteile im Hinblick auf die Förderung des Wissens über die Biodiversität beträchtlich.