3D-Naturschutz aus der Luft

Naturschutzgebiete müssen regelmäßig auf ihren ökologischen Zustand untersucht werden. Mit der Lasertechnik der Technischen Universität Wien geht das vom Flugzeug aus.

Ungefähr ein Fünftel der Fläche der Europäischen Union ist Naturschutzgebiet, in Österreich ist es sogar ein Viertel. Es reicht aber nicht, dieses als solches zu deklarieren, es muss auch regelmäßig untersucht werden. Häufig werden die weitläufigen Areale durch Feldbegehungen auf ihren ökologischen Zustand überprüft. Das wird aber zunehmend schwieriger. Die Technische Universität Wien arbeitet mit einer Methode, um Österreichs und Europas geschützte Naturzonen vom Flugzeug aus zu scannen.

Öko-Monitoring mit Lasertechnik und Algorithmus

„Zumindest alle sechs Jahre muss nach den Regeln des EU-Naturschutz-Netzwerks Natura 2000 jedes Naturschutzgebiet untersucht werden“, erklärt Norbert Pfeifer vom Department für Geodäsie und Geoinformation der Technischen Universität in Wien. Seit der Jahrtausendwende wird das alle fünf bis zehn Jahre österreichweit in jedem Bundesland gemacht. Mit einer neuen Methodik, die Pfeifer mit seinem Team und dem ungarischen Biologen András Zlinszky umsetzt, wird das in Zukunft noch einfacher: Flugzeuge überfliegen das Naturschutzgebiet und tasten mit Infrarot-Laserstrahlen (eine halbe Million Pulse pro Sekunde) einen bis zu 800 Meter breiten Geländestreifen ab, etwa zehn Punkte pro Quadratmeter. Die Pulse werden reflektiert und zurück ins Flugzeug geschickt. Aus der Laufzeit der einzelnen Laserpulse ergibt sich der Abstand zwischen Boden und Flugzeug und in der Folge eine detailgetreue 3D-Karte der Landschaft, die mehr Aufschluss gibt als ein einfaches Foto aus der Luft. Die Spezialsoftware erkennt die Strukturen und welche Vegetation vorhanden ist. In einem Wald zum Beispiel das unterschiedliche Schichtsystem, also Strauch-, Krautschicht, etc. Diese Daten sind somit mit jenen vergleichbar, die bisher von Menschen vor Ort erhoben wurden.

"Die Studie ist ein wichtiger Schritt nach vorne!" András Zlinszky

Die Forschungserkenntnisse spornen die Wissenschaftler an, sie gehen sogar einen Schritt weiter: „Wir glauben, dass man eine noch viel bessere Beschreibung der Biodiversität erhalten kann, wenn man neue Parameter definiert, die aus der Luft noch besser bestimmt werden können“, sagt Pfeifer. Die neuen Datenerhebungsmethoden hat er in einem Naturschutzgebiet in Ungarn an Salzwiesen, Lössgrasländern und Feuchtwiesen getestet – und für sehr gut befunden. „Die Studie ist ein wichtiger Schritt nach vorne, der die Lücke zwischen der Fernerkundungs-Community und der Ökologie-Community schließt“, sagt András Zlinszky vom Centre for Ecological Research. Das ist laut Pfeifer ein zusätzlicher Erfolgsfaktor des Projektes – die Zusammenarbeit zwischen Technikern und Biologen.

Autorin: Daniela Illich