Forscher statten Zugvögel und andere Tiere auf Wanderschaft mit Sendern aus. Sie wollen so mehr über das Sozialverhalten erfahren – und hoffen, sogar Naturkatastrophen vorhersagen zu können.
Am Anfang wirkte alles normal. Jungstorch DEH HL430 – so seine Ringnummer – wurde im Frühjahr 2013 bei Wittenberge in Brandenburg geboren. Wie seine Artgenossen brach er im Spätsommer auf, um in Afrika zu überwintern. Er nahm die in seiner Heimat übliche Ostroute über den Balkan. Auf einem Acker in der Nähe von Liberec (Tschechien) machte er Rast, erhob sich nach einigen Tagen wieder in die Lüfte – und dann passierte es: Aus unerfindlichen Gründen bog der Storch um 90 Grad nach Westen ab.
Er flog auf die Alpen zu, das Inntal hinauf, und stellte dann bei Landeck fest, dass er nicht mehr weiterkam. Das Wetter war schlecht, die Berge zu hoch. Ausgehungert kehrte der Storch um. Er kam bis Altötting in Oberbayern. Dann riss die Verbindung zu ihm ab.
DEH HL430 ist einer von rund 30 deutschen Weißstörchen, die ein Handy haben. Er schickt regelmäßig eine SMS, immer an die gleiche Adresse: das Max-Planck-Institut für Ornithologie in Radolfzell, besser bekannt als Vogelwarte Radolfzell. Sie ist weltweit führend in Sachen Tiertelemetrie – der Verfolgung von Vögeln und anderen wandernden Tierarten. Seit dem Frühjahr des letzten Jahres setzt das Institut die Handytechnik ein.
Damit funken aber nicht nur deutsche Störche. Waldrappen, Silberreiher und Fischadler rund um den Globus haben neuerdings Handyanschluss. Interessierte Menschen verfolgen diese Vögel – und demnächst noch viele weitere Tiere – mit einer Handy-App, genannt „Animal Tracker”, auf ihrem Smartphone. Die Laien helfen den Wissenschaftlern durch eigene Beobachtungen, die sie per Handy ins System speisen. „Das ist kein PR-Gag”, betont Daniel Piechowski, Wissenschaftskoordinator an der Vogelwarte Radolfzell. „Die App ist ein wichtiges Instrument, um zusätzliche Daten zu gewinnen.”
Die Tiertelemetrie hat sich seit ihren Anfängen vor gut 100 Jahren enorm entwickelt: Zu Beginn war es eher Zufall, wenn ein zuvor beringter Vogel irgendwo auf der Welt von einem Fachkundigen wiederentdeckt und gemeldet wurde. Ab den 50er-Jahren kamen Radio-Peilsender zum Einsatz. Dadurch musste man ein besendertes Tier nicht mehr unmittelbar vor die Linse bekommen. Aber man musste ihm trotzdem in die Wildnis folgen, um in den Empfangsbereich zu gelangen und es zu orten. Seit den 70er-Jahren ist die Telemetrie per Satellit möglich. Die Sender der Tiere funken ihre Signale an einen Empfänger im Erdorbit, der sie zum Forschungsinstitut weiterleitet. Das ist natürlich viel komfortabler und effizienter, als jedem einzelnen Tier hinterherzujagen.
„Allerdings sind Satelliten bislang konzeptionell eigentlich nicht auf Tiertelemetrie ausgerichtet”, räumt Martin Wikelski ein, Leiter der Vogelwarte Radolfzell. Das amerikanisch-französische Argos-Satellitensystem zum Beispiel war ursprünglich für Signale von Wetterbojen im Meer und die Nachverfolgung von Schiffen gedacht. Heute wird es sehr oft zur Tiertelemetrie eingesetzt, kann aber in einem Gebiet von mehreren Hundert Kilometern Durchmesser nur wenige Dutzend Sender gleichzeitig verarbeiten. Mehr Signale sind nicht eindeutig zuzuordnen. Außerdem ortet es die kleinsten Argos-Sender per Dopplerverfahren, das im Idealfall auf etwa 150 Meter genau ist, „ aber auch mal großräumig daneben liegt”, so Wikelski.
Die neue Technologie ist viel präziser: Die Sender lassen sich per GPS auf wenige Meter genau orten und haben eine kleine Festplatte, auf der wie bei einem Fahrtenschreiber alle fünf Minuten der aktuelle Standort aufgezeichnet wird. Zusätzlich werden die Daten eines 3D-Beschleunigungssensors erfasst, die unter anderem Aufschluss über Geschwindigkeit und Flügelschlag geben. Zweimal pro Tag schickt der solarbetriebene Sender im ganz normalen Handynetz automatisch eine SMS mit einem kleinen Auszug der Daten ans Institut. Um alle Daten von der Festplatte zu laden, werden die Störche einmal pro Jahr ausfindig gemacht – wenn sie ohnehin zum Brüten in Deutschland sind – und per Funk angepeilt. So lässt sich ein ganzes Storchenleben minutiös verfolgen.
Spannend wie ein Krimi
Stirbt ein Vogel, so fällt das schnell auf, weil plötzlich jede SMS denselben Standort meldet. Dann fährt ein Kollege hin, um Kadaver und Sender zu bergen. Meist lässt sich die Todesursache herausfinden: Oft war es der Elektroschock durch einen Strommast, auf dem der Storch sich niederlassen wollte, manchmal waren es auch Jäger, Leoparden, Überanstrengung oder eine tückische Güllegrube. „Dann haben wir die Lebensgeschichte komplett”, sagt Martin Wikelski.
Die Telemetrie ist spannend wie ein Krimi – und manchmal auch rührend wie ein Heimatfilm. So wie bei DEH HL430: Als der Kontakt zu dem Storch abriss, war gleich klar, warum. Die Batterie hatte keinen Saft mehr. Der Solarakku war auf die Sonne Afrikas abgestimmt, und trübe Herbsttage in den bayerischen Alpen machten ihm rasch den Garaus. „Wir waren verzweifelt”, sagt Wolfgang Fiedler, an der Vogelwarte zuständig für die Vogeltelemetrie. Es ging ja nicht nur um das Leben des Tiers und den rund 2000 Euro teuren Sender. Auf dessen Festplatte schlummerten ja auch wertvolle Daten, die zum großen Teil noch nicht ausgelesen waren. „Wir haben eine Kollegin nach Winhöring bei Altötting geschickt, wo das letzte Signal herkam, um vielleicht doch noch eine Spur zu finden.”
Sie hörte sich vor Ort um – und hatte bei einem Bauernhof überraschend Erfolg: „Ach, Sie meinen den Hansl!”, lachten die Bauern. „Ja, der schaut jeden Tag vorbei, klopft an die Veranda-Tür und bekommt von uns Futter.” Und tatsächlich: Wenig später kam „Hansl” angestakst, um seine Fleischration abzuholen. Er blieb den ganzen Winter über in Winhöring. Sein Sender wurde reaktiviert. Inzwischen hat sich der junge Storch erholt und macht größere Ausflüge bis nach Österreich.
Ob Hansl wieder nach Afrika ziehen wird? „Schwer zu sagen”, meint Wolfgang Fiedler. Eine wichtige Erkenntnis liefere der Fall jedoch: „Manche Tierschützer behaupten, es sei schädlich, Störche zu füttern. Wenn sie in Deutschland überwintern und sich durchfüttern lassen, seien sie verhaltensgestört. Hier sehen wir, dass auch wilde Störche in Notsituationen die Nähe des Menschen suchen können und dies keineswegs nur manipulierte oder verhaltensgestörte Tiere tun.” Gut möglich, so Fiedler, dass Hansl sich wieder einer Gruppe nach Afrika anschließt.
„Ohne die räumlich wie zeitlich hochauflösende moderne Telemetrie wäre diese Erkenntnis nicht möglich gewesen”, sagt Daniel Piechowski. Und nicht nur das: Auch Gefahrenstellen lassen sich jetzt leichter identifizieren, etwa Strommasten, Jagdreviere oder ein offener Wasserturm. Seit ein besenderter Storch sich an den Rand eines solchen Turms in Spanien setzte, abrutschte und jämmerlich ertrank, haben solche Wassertanks einen Deckel.
Zahlreiche Fragen lassen sich durch die neue Technik beantworten: Welche Hindernisse stellen sich den Tieren in den Weg? Wo liegen die bevorzugten, erhaltenswerten Rastplätze? Welcher Vogel nimmt welche Route, und wie viel Energie verbraucht er dabei?
Eine Bibliothek des Lebens
Was die Forschung voranbringt, sind vor allem Veränderungen im Lauf der Zeit und der Vergleich verschiedener Populationen. Genau darauf zielt die „Movebank” ab, die Online-Datenbank, auf die auch die neue Smartphone-App zugreift. Jeder Forscher und jeder Naturschützer, der irgendwo auf der Welt Telemetriedaten erhebt, kann diese hier einspeisen – und von dem Datenschatz anderer profitieren.
„Wir bauen eine Bibliothek des bewegten Lebens auf”, sagt Daniel Piechowski. Ähnlich wie beim Online-Lexikon Wikipedia sollen Privatleute, speziell Hobbyforscher und Vogelbeobachter, dazu beitragen: Sie können die Tiere in Echtzeit mit der App verfolgen, sie aufspüren, wenn sie in der Nähe sind, Fotos machen und hochladen sowie anhand eines Fragebogens einfache Beobachtungen einschicken. „Wir prüfen das und fügen es dem Profil des betreffenden Tieres hinzu”, erklärt Piechowski. Heraus kommt ein Lebenslauf, der für jedermann online einsehbar ist – zur weiteren Forschung oder aus reinem Interesse. „Mit Movebank können sich Wissenschaftler endlich auf die Analyse der Daten konzentrieren, statt einen Großteil ihrer Zeit in deren Erhebung zu investieren”, betont Martin Wikelski.
Und die App bringt noch einen weiteren großen Vorteil: „Trotz aller modernen ferngesteuerten Technologien haben wir dadurch auch direkte Beobachtungen aus dem Feld”, sagt Wolfgang Fiedler. Satellitentelemetrie macht zwar vieles leichter, aber es lässt sich eben nicht das ganze Zugverhalten eines Vogels aus den Positions- und Beschleunigungsdaten herauslesen. „Wichtig ist, auch etwas über die Umstände auf einem Rastplatz zu erfahren: Wie ist die Landschaft beschaffen? Steht der besenderte Storch mit einer Gruppe im Acker? Was frisst er?”
Früher, bei der Verfolgung per Peilsender, hat man solche Details beim Aufstöbern des Tiers mit erfasst. Die reine Satellitentelemetrie aber sieht die Feldforschung nicht vor. Und das kann zu Fehlinterpretationen führen: „Wir hatten einen Storch in Marokko”, erinnert sich Wolfgang Fiedler, „der bewegte sich mitten in der Wüste nicht mehr vom Fleck. Wir gingen davon aus, dass er tot war – womöglich abgeschossen von einem Jä-ger – und baten eine Entwicklungshilfeorganisation vor Ort um Hilfe.” Die Hoffnung war, wenigstens den Sender bergen zu können. Und in der Tat: Der Entwicklungshelfer fand den Sender – bei einem keineswegs toten Storch. Er lebte in einer Oase und wurde dort von einem zehnjährigen Mädchen gepflegt. Angeblich war das Tier in einen Sandsturm geraten und dabei erblindet, sodass es nicht mehr weiterfliegen konnte. „Man sieht also”, so Fiedler, „dass fernerkundete Daten einen auch fehlleiten können.”
Empfänger im All
Die App soll dem entgegenwirken. Und gleichzeitig Hobbyforscher noch mehr einbinden: Schon heute hilft eine Schar von rund 400 Freiwilligen den Max-Planck-Forschern beim Besendern und Beringen der Störche. Jetzt können sie auch das Verhalten beobachten. „Wir hoffen natürlich”, sagt Fiedler, „dass dies die Begeisterung für die Tiere und damit auch den politischen Willen zu ihrem Schutz fördert.”
Und doch ist die neue Technik von heute schon morgen wieder veraltet. Die Einbindung von Handys in die Satellitentelemetrie ist nur ein Zwischenschritt – eine regelrechte Revolution soll Ende 2015 folgen. Dann startet das Projekt „Icarus”. Unter Federführung der Vogelwarte Radolfzell und in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt sowie der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos wollen Forscher einen Empfänger ins All schießen, der speziell für die Tiertelemetrie konstruiert ist. Besser noch: Statt auf einem Satelliten wird das System auf der Internationalen Raumstation ISS installiert. Die ISS kreist in gut 400 Kilometer Höhe, halb so hoch wie die Argos-Satelliten. Das reduziert die nötige Leistung der Sender. Und ein Defekt ließe sich beim nächsten Besuch der ISS reparieren.
Gleichzeitig schreitet die Miniaturisierung der Sender voran, sodass immer kleinere Tiere sie ohne Behinderung tragen können. „ 2020″, prognostiziert Martin Wikelski, „werden wir Rauchschwalben oder Mauersegler von Deutschland aus um die ganze Welt verfolgen können.” Und selbst Insekten gelangen in Reichweite, konkret: Monarchfalter auf ihren berühmten Wanderungen. Oder Heuschrecken, die sich zu verheerenden Schwärmen zusammenrotten. „Kleine Tiere können uns tiefe Einblicke in den Rhythmus des Lebens auf der Erde geben”, sagt Martin Wikelski.
Mit Icarus wird man die besenderten Tiere überall verfolgen können. Im Handynetz gibt es Funklöcher – da geht es den Störchen nicht anders als uns. Ein totes Tier lässt sich nicht mehr auffinden, wenn es in einem solchen Loch verendet. Die ISS aber überfliegt alle paar Stunden jeden Ort rund um den Globus, aktiviert die Sender per Wecksignal und lädt alle inzwischen kontinuierlich aufgezeichneten Daten auf einmal herunter. Die Sender lassen sich sogar von der Bodenstation aus neu konfigurieren, um andere Messreihen durchzuführen. Auch die Telefongebühren fallen weg. Zurzeit zahlt die Vogelwarte Radolfzell jeden Monat eine vierstellige Summe allein an Gebühren für die SMS der Vögel.
Siebter Sinn als Frühwarnsystem
Vor allem aber kann Icarus durch eine spezielle digitale Codierung beliebig viele Sender gleichzeitig verarbeiten. Schon jetzt sind mehr als 20 Projekte geplant. Von Flughunden in den Tropen wollen die Forscher wissen, wie sie Samen verbreiten – es heißt, sie „pflanzen” jede Nacht Millionen Bäume. Eine Studie untersucht, wie sich der Zug von Wasservögeln auf die Ausbreitung der Vogelgrippe auswirkt, um die Seuche im Notfall besser kontrollieren zu können. Von Großsäugern wie Tigern, Pumas und Bären wird – wie bei Storch Hansl – das ganze Leben aufgezeichnet.
Apropos Storch: In diesem Sommer werden die Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Ornithologie mit freiwilligen Helfern in der mit Störchen gesegneten Kleinstadt Böhringen bei Radolfzell alle Jungtiere auf einmal besendern – insgesamt rund 70 Exemplare. Wenn sie losziehen, lässt sich genau verfolgen, ob und wie sich die Population beim Zug verstreut und ob Geschwistertiere sich womöglich irgendwann wiedertreffen. „Wir wollen die sozialen Komponenten des Vogelzugs näher beleuchten”, nennt Wolfgang Fiedler das Ziel.
Icarus wird untermauern, dass es bei Telemetrie nicht nur um das Tierverhalten geht: „Sie hilft uns auch, früher als sonst Probleme in der Umwelt zu erkennen, zum Beispiel die Folgen des Klimawandels”, sagt Martin Wikelski.
Sogar ein Frühwarnsystem für Vulkanausbrüche könnten die Tierbewegungen liefern. Damit können sie dem Menschen unmittelbar nutzen. Das Patent ist bereits beantragt. Wikelskis Team hat Schafe und Ziegen am Ätna besendert, einem der aktivsten Vulkane der Welt. „Bei allen sieben größeren Ausbrüchen der letzten Jahre” , berichtet der Forscher, „sind die Tiere bereits einige Stunden vorher in den nächsten Unterschlupf geflüchtet.” Und zwar alle gleichzeitig rund um den Vulkan, sodass etwa Wölfe als Auslöser nicht infrage kamen. Worauf die Tiere reagierten – vielleicht seismische Störungen oder austretende Gase –, ist nicht bekannt. Die Reaktion trat jedoch stets zwischen vier und sechs Stunden vor dem Ausbruch auf, und das Bewegungsmuster der Tiere ist so typisch, dass ein Computer es automatisch erkennt.
Nun wollen die Forscher auch Wasserbüffel, Elefanten und Hühner in Indonesien besendern. Es heißt, sie seien 2004 frühzeitig vor dem Tsunami ins Hochland geflüchtet oder hätten verrückt gespielt. Womöglich können diese Tiere sogar Erdbeben vorhersagen – was keinem Seismologen bislang gelungen ist.
„Langfristig können wir mithilfe der Tiere und der Telemetrie ein viel präziseres Sensorium für die Vorgänge auf der Erde entwickeln”, meint Martin Wikelski. Sie wären eine Art Fühler in der Natur – auch an Orten, wo Menschen kaum hingelangen. •
Jan Berndorff schwärmt von einem Dorf in Bulgarien: Dort brüten Dutzende Störche auf Hausdächern und Bäumen.
von Jan Berndorff
