Ökologie aus der Luft

Woraus genau bestehen unsere Wälder? Der Ökologe Greg Asner benutzt ein Spektrometer und leistungsstarke Laser aus der Luft, um die Natur kaleidoskopisch detailliert in 3D aufzuzeichnen. Er nennt es ein "High-Tech-Berechnungssystem" für Kohlenstoff. In seinem faszinierenden Vortrag vermittelt Asner eine klare Botschaft: Zur Rettung unseres Ökosystems brauchen wir mehr Daten, die auf neue Art gesammelt werden müssen.

Technologie kann unser
Naturverständnis verändern.

Denken Sie beispielsweise an Löwen.

Seit Jahrhunderten sagt man,
dass die Löwinnen

die ganze Jagd in der Savanne erledigen

und die Löwenmännchen
bis zum Abendmahl nichts tun.

Sie haben sicher auch davon gehört.

Vor kurzem leitete ich
im Krüger Nationalpark, Südafrika,

ein Kartografie-Projekt aus der Luft.

Unsere Kollegen legten
den Löwen und Löwinnen

Halsbänder mit GPS-Sendern an,

und wir zeichneten ihr Jagdverhalten

aus der Luft auf.

Unten links sehen Sie einen Löwen,

der hungrig eine Herde Impalas beobachtet,

und die rechte Seite zeigt

den Blickwinkel des Löwen.

So weit kann der Löwe
in alle Richtungen sehen,

bis sein Blick durch
die Vegetation behindert wird.

Wir fanden heraus,

dass männliche Löwen nicht
die faulen Jäger sind,

für die wir sie hielten.

Sie nutzen nur eine andere Strategie.

Während die Löwinnen

in der offenen Savanne

über lange Distanzen und
gewöhnlich tagsüber jagen,

greifen Löwenmännchen
aus dem Hinterhalt

in dichter Vegetation an
und jagen oft nachts.

Dieses Video zeigt die
tatsächlichen Jagd-Perspektiven

der männlichen Löwen links

und der weiblichen rechts.

Rote und dunklere Farben
zeigen dichtere Vegetation,

und hellere Farben
weite, offene Flächen.

Dies ist die Perspektive
direkt auf Augenhöhe

der jagenden männlichen
und weiblichen Löwen.

Plötzlich versteht man

die gespenstischen Bedingungen,

unter denen männliche Löwen jagen.

Ich begann mit diesem Beispiel,

weil es unterstreicht, wie wenig
wir über die Natur wissen.

Es wurde bereits enorm viel getan,

um zu versuchen, den Verlust
der Regenwälder zu verlangsamen.

Wir verlieren unsere Wälder sehr rasch,

wie die rote Farbe hier zeigt.

Für mich ist es ironisch,
dass wir so viel tun,

und doch sind diese Gebiete
der Forschung fast unbekannt.

Wie können wir retten,
was wir nicht verstehen?

Ich bin ein globaler Ökologe
und ein Erderforscher,

habe Physik, Chemie,

Biologie und viele andere,
langweilige Fächer studiert,

aber am allermeisten interessiert mich,

was wir über unseren
Planeten nicht wissen.

Also baute ich dies,

das Carnegie Airborne Observatory, or CAO.

Es sieht aus wie ein lustiges Malprojekt,

aber an Bord sind über 1 000 kg

High-Tech-Sensoren, Computer

und eine sehr motivierte Besatzung

aus Geowissenschaftlern und Piloten.

Zwei unserer Instrumente sind einzigartig:

Ein Bild-Spektrometer,

das die chemische Zusammensetzung
von Pflanzen bestimmen kann,

über die wir gerade fliegen.

Dann noch ein Set aus Lasern,

sehr leistungsstarken Lasern,

die vom Flugzeugrumpf aus

über das Ökosystem hinweggefeuert werden,

und dieses dann fast
500 000-mal pro Sekunde

in hochauflösendem 3D messen.

Hier ist ein Bild der Golden Gate Bridge

in San Francisco,
nahe meines Wohnorts.

Obwohl wir nur kurz darüber flogen,

konnten wir sie in nur wenigen Sekunden

in 3D zeichnen und ihre Farbe abspeichern.

Aber die wahre Kraft des CAO

liegt in seiner Fähigkeit,

Bausteine von Ökosystemen zu erfassen.

Das ist eine kleine Stadt im Amazonas,

aufgenommen mit dem CAO.

Wir können die Daten aufsplitten

und beispielsweise die 3D-Struktur

der Vegetation und der Gebäude sehen,

oder die chemischen Informationen nutzen,

um herauszufinden,
wie schnell die Pflanzen wachsen,

während wir darüber fliegen.

Je dunkler das Pink,
desto schneller wachsen sie.

Artenvielfalt ist auf eine Weise sichtbar,

die früher unvorstellbar war.

So könnte ein Regenwald aussehen,

wenn man im Heißluftballon darüber fliegt.

So sehen wir einen Regenwald:

in kaleidoskopischen Farben,
die uns zeigen,

dass es viele Spezies gibt,
die dort miteinander leben.

Aber vergessen Sie nicht,

dass diese Bäume größer als Wale sind

und dass man sie nicht verstehen kann,

wenn man nur auf
dem Boden unter ihnen läuft.

Es sind 3D-Bilder mit chemischen
und biologischen Informationen,

die uns nicht nur die Spezies zeigen,

die in den Baumkronen leben,

wir bekommen auch viele Informationen

über die restlichen Arten im Regenwald.

Ich habe das CAO gebaut,

um Fragen zu beantworten,

die aus jedem anderen Blickwinkel
sehr schwer zu beantworten sind;

etwa vom Boden aus oder
mit Satelliten-Sensoren.

Ich will Ihnen heute
drei dieser Fragen vorstellen.

Die erste Frage lautet:

Wie werden die Kohlenstoff-Reserven

in tropischen Wäldern von uns verwaltet?

Bäume in tropischen Wäldern enthalten
eine große Menge Kohlenstoff,

und der Kohlenstoff muss
in diesen Wäldern bleiben,

wenn wir eine weitere Erderwärmung
verhindern wollen.

Leider ähneln die CO2-Emissionen

durch Abholzung

mittlerweile dem globalen Transportsektor.

Das sind alle Schiffe, Flugzeuge,
Züge und Autos zusammen.

Darum ist es verständlich,
dass die Entscheidungsträger

hart daran arbeiten,
die Abholzung zu verringern.

Aber sie verhandeln über Landschaften,

die der Wissenschaft
großteils unbekannt sind.

Wenn man nicht genau weiß,
wo der Kohlenstoff ist,

wie soll man dann wissen,
was man verliert?

Darum brauchen wir ein
hochwertiges Berechnungssystem.

Mit unserem System können wir
die Kohlenstofflager

in tropischen Wäldern
sehr detailliert sehen.

In Rot hier die dichten Baumkronen
des Regenwaldes,

dann sehen Sie hier ein Kuchenstück,

einen Ausschnitt des Waldes
in Gelb und Grün.

Das ist wie ein Kuchenstück,

nur hat dieser Kuchen
die Größe eines Wals.

Dennoch können wir hineinzoomen

und den Wald und die Bäume
gleichzeitig sehen.

Obwohl wir in großer Höhe

über diesen Wald flogen,

können wir später in der Analyse

erstaunlicherweise die Baumgipfel

Blatt für Blatt
und Zweig für Zweig erleben,

so wie wir die anderen Arten
in diesem Wald

gemeinsam mit
den Bäumen selbst sehen können.

Wir haben diese Technik eingesetzt,

um die erste CO2-Landkarte

in hoher Auflösung zu erstellen,

an abgelegenen Orten
wie dem Amazonasbecken

und näher gelegenen wie den USA

und Mittelamerika.

Ich nehme Sie jetzt mit auf
Ihre erste hochauflösende Reise

durch die CO2-Landschaft
Perus und Panamas.

Die Farben reichen von Rot bis Blau.

Rot sind die großen Kohlenstofflager

in den größten Wäldern,
die Sie sich vorstellen können,

und blau sind kleine Kohlenstofflager.

Peru allein ist schon
ein erstaunliches Land,

und bis heute vollkommen
unbekannt hinsichtlich

seiner CO2-Landschaft.

Wir fliegen ins nördliche Peru

und sehen enorme CO2-Lager in Rot,

den Amazonas und seine
Überschwemmungsgebiete

und fliegen mitten durch sie.

Wir kommen zu einem verwüsteten Gebiet,

verursacht durch die Abholzung in Blau.

Der Abholzungsvirus
breitet sich in Orange aus.

Fliegen wir jetzt zu den südlichen Anden,

schauen wir uns die Baumgrenze

und das Ende der CO2-Geografie an,

während wir in die Berge reisen.

Hier ist das größte Sumpfgebiet
des westlichen Amazonas,

eine Traumwelt aus Wasser,

ähnlich wie in James Camerons "Avatar".

Reisen wir jetzt zu einem der
kleinsten tropischen Länder,

Panama, mit einer enormen

CO2-Variation,

von hoch in Rot bis niedrig in Blau.

Leider geht im Tiefland viel CO2 verloren,

aber was übrigbleibt,

sind hohe CO2-Lager in Grün und Rot,

die auf den Bergen liegen.

Eine interessante Ausnahme dabei

sehen Sie in der Bildmitte.

Das ist die Pufferzone um den Panamakanal.

Dort gibt es Rot und Gelb.

Die Kanalbehörden schützen

ihre Wasserscheide und ihren
globalen Handel mit Nachdruck.

Diese Art CO2-Kartierung

hat die Maßnahmen zum Schutz und

der Erschließung von Ressourcen verändert.

Unsere Möglichkeiten
zur Rettung von Wäldern

und dem Eindämmen
des Klimawandels steigen.

Meine zweite Frage: Wie sollen
wir uns auf den Klimawandel

an Orten wie dem
Amazonas-Regenwald vorbereiten?

Ich verbringe sehr viel Zeit

an solchen Orten, und dort ist
der Klimawandel schon erkennbar.

Temperaturen steigen.

Wir erleben wirklich viele Dürren,

wiederkehrende Dürren.

Hier sehen Sie die Mega-Dürre 2010

in Rot in etwa der Größe Westeuropas.

2010 war der Amazonas so trocken,

dass sogar der Hauptarm des Flusses selbst

teilweise austrocknete,
wie Sie hier weiter unten

im Bild sehen können.

In sehr abgelegenen Gebieten

haben diese Dürren schwere Folgen

für tropische Wälder.

Die toten Bäume in Rot

starben während der Dürre 2010.

Dieses Gebiet liegt an der Grenze

zwischen Peru und Brasilien

und ist völlig unerforscht

und der Wissenschaft kaum bekannt.

Als Geowissenschaftler glauben wir,

dass Tiere vor dem Klimawandel

vom Osten Brasiliens

in den Westen bis zu den Anden

und in die Berge flüchten müssen,

um seine Auswirkungen
auf sie zu minimieren.

Eines der Probleme dabei ist,

dass Menschen derzeit den
westlichen Amazonas auseinandernehmen.

Schauen Sie sich diese
100 km²-Wunde im Wald an,

die von Goldminenarbeitern
geschaffen wurde.

Sie sehen den Wald in Grün in 3D

und die Auswirkungen der Goldminen

unter dem Boden.

In einem solchen System können
Tiere natürlich nirgends hinwandern.

Falls Sie noch nie im Amazonas waren,
sollten Sie hinfahren.

Es ist jedes Mal
eine wunderbare Erfahrung,

egal, wohin man geht.

Vielleicht sehen Sie ihn wie hier
von einem Fluss aus.

Aber oft verbergen die Flüsse,

was im Wald selbst

wirklich vor sich geht.

Wir flogen über denselben Fluss

und machten Aufnahmen in 3D.

Der Wald ist links.

Jetzt entfernen wir den Wald im Bild

und sehen, was unter
den Baumkronen passiert.

Hier fanden wir Goldminen,

alle illegal,

weiter weg vom Flussufer,

wie Sie an diesen
eigenartigen Pockennarben

auf dem Bild rechts erkennen können.

Keine Sorge, wir arbeiten
mit den Behörden,

um Lösungen für dieses
und viele andere Probleme

in der Region zu finden.

Zur Planung von Schutzmaßnahmen für

diese einzigartigen, wichtigen Korridore

wie den westlichen Amazonas
und den Anden-Amazonas-Korridor

benötigen wir jetzt

geografisch aussagekräftige Karten.

Wie soll das gehen, wenn wir

die Geografie der Artenvielfalt
in der Region nicht kennen,

wenn die Wissenschaft sie nicht kennt?

Wir haben also

die Laser-Spektroskopie der CAO genutzt,

um erstmals die Artenvielfalt

im Amazonas-Regenwald zu zeigen.

Diese Daten zeigen die verschiedenen
Spezies in verschiedenen Farben.

Eine Spezies ist rot, die andere blau,

und wieder eine andere ist grün.

Wenn wir das zusammenfügen

und auf die Region hochrechnen,

erhalten wir eine völlig neue
Geografie der Artenvielfalt,

die es vorher nicht gab.

So werden die großen Veränderungen
in der Artenvielfalt

je nach Lebensraum sichtbar,

und das ist wirklich wichtig,
da es viel darüber sagt,

wohin Tiere im Zuge des Klimawandels

hinwandern und von wo
sie abwandern können.

Das ist die essentiell notwendige
Information für Entscheidungsträger,

um Schutzgebiete

im Zuge ihrer regionalen
Entwicklungsplänen zu schaffen.

Die dritte und letzte Frage ist:

Wie verwalten wir Artenvielfalt
auf einem Planeten

mit ökologischen Schutzgebieten?

Das Beispiel am Anfang mit der Löwenjagd

war eine Studie,

die wir im Inneren eines Schutzgebietes

in Südafrika durchgeführt haben.

Ein Großteil der afrikanischen Wildnis

wird in der Zukunft weiter

in Schutzgebieten wie hier im Bild
in Blau bestehen bleiben.

Das bedeutet viel Druck und Verantwortung

für die Parkverwaltung.

Sie muss Entscheidungen treffen,

die allen Spezies nützen,
die sie beschützt.

Manche ihrer Entscheidungen
haben schwerwiegende Folgen.

Zum Beispiel, wie oft und wo

soll man Feuer als
Verwaltungswerkzeug einsetzen?

Oder wie soll man mit großen Tieren
wie Elefanten umgehen,

die -- falls sie zu zahlreich werden --

negative Folgen auf das Ökosystem

und andere Arten haben?

Diese Dynamiken wirken sich stark

auf die Landschaft aus.

Im Bild vorne ist ein Gebiet

mit viel Feuer und vielen Elefanten:

Die weite, offene Savanne in Blau,
und nur ein paar wenige Bäume.

Wir überschreiten den Grenzzaun

und kommen in ein Gebiet,
das vor Feuer geschützt ist

und keine Elefanten hat.

Dichte Vegetation,
ein völlig anderes Ökosystem.

An einem Ort wie Krüger

ist die steigende Zahl an Elefanten

ein echtes Problem.

Ich weiß, das ist hier
für viele ein heikles Thema,

und es gibt darauf
keine einfachen Antworten.

Glücklicherweise erlaubt
es uns unsere Technologie,

die wir zum Beispiel
in Südafrika einsetzen,

jeden einzelnen Baum
in der Savanne aufzuzeichnen.

Durch wiederholte Flüge sehen wir dann,

welche Bäume von den Elefanten
niedergetrampelt werden,

wie hier in Rot im Bild,

und wie oft das in verschiedenen
Landschaften in der Savanne passiert.

So erhält die Parkverwaltung

erstmalig die Gelegenheit,

taktische und differenziertere
Strategien einzusetzen,

die nicht zu solchen Extremen
wie vorhin führen.

Wir sehen Schutzzonen heutzutage

als Pflege eines Lebenszyklus,

wo der Umgang mit Feuer
und Elefanten geplant wird,

was die Struktur
des Ökosystems beeinflusst.

Es gibt auch jene Faktoren,

die alles, von Insekten

bis zu großen Raubtieren
wie Löwen beeinflussen.

Ich möchte die Beobachtung aus der Luft
nach und nach stark ausweiten.

Vielleicht funktioniert sie
auch aus dem Weltall,

um den gesamten Planeten

auf diese Weise verwalten zu können.

Bis dahin kann man mich beim Überfliegen

abgelegener und Ihnen
unbekannter Gebiete antreffen.

Abschließend möchte ich sagen,

dass Technologie entscheidend
für die Verwaltung unseres Planeten ist,

aber noch wichtiger ist das Verständnis

und die Weisheit des richtigen Einsatzes.

Vielen Dank.

(Applaus)