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Flughunde sind in Schwärmen unterwegs und legen oft große Strecken zurück.

Tier-Wanderungen

Von weit oben kriegt man mehr mit

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Das System Icarus ist an der Raumstation in Betrieb gegangen. Es soll Tiere bei ihren Wanderungen beobachten.

Kein Mensch auf Erden kann im Detail verfolgen, wo Zugvögel sich auf ihren Flügen gen Süden und wieder zurück aufhalten, welche Routen ein Wal im Meer zurücklegt oder welche eine Raubkatze in der Wildnis. Zwar ist bekannt, dass Tiere ständig in Bewegung sind und oft weite Reisen unternehmen, doch über ihre genauen Routen weiß man nur relativ wenig. Wie auch? Man kann ihnen ja schlecht hinterherfliegen oder -fahren. Und die bisherigen Möglichkeiten sind beschränkt. So lässt sich durch Beringen zwar in Einzelfällen nachvollziehen, wo ein Vogel unterwegs war. Auch die traurige Tatsache, dass während des Zugs viele Tiere sterben, lässt sich anhand von wiedergefundenen Ringen feststellen – nicht jedoch der Grund für den Tod.

Das soll sich mit „Icarus“ (der Name steht für „International Cooperation for Animal Research Using Space“) nun ändern: Mit diesem Beobachtungssystem sollen die Wanderungen der verschiedenen Tierarten künftig von der Internationalen Raumstation ISS – in 400 Kilometern über der Erde – aus erfasst werden. Am Dienstag ist „Icarus“ in Betrieb gegangen. Nach einer nun folgenden mehrmonatigen Testphase, in der die Sender und verschiedenen Komponenten auf dem Boden und an Bord der ISS geprüft werden, sollen die ersten Daten potenziellen Nutzern ab Herbst dieses Jahres zur Verfügung stehen.

„Icarus“ ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos, die wissenschaftliche Leitung hat Martin Wikelski vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie in Konstanz. Mit dem neuen System wollen die Wissenschaftler mehr herausfinden über die Zugbewegungen von Vögeln sowie die Routen von Säugetieren und Insekten. Dazu gehört auch die Frage, welche Tiere überhaupt wandern, denn auch das ist bisher nicht in Gänze bekannt. So weiß man zum Beispiel noch nicht lange, dass auch große Landraubtiere wie Pumas und Jaguare sehr große Strecken zurücklegen.

Die durch „Icarus“ gewonnenen Informationen sollen in erster Linie der Verhaltensforschung dienen und dafür genutzt werden, um Tiere künftig besser vor Bedrohungen zu schützen. Die größten Gefahren dürften dabei vermutlich von Menschen ausgehen, die Tiere jagen, ihnen Fallen stellen oder ihnen die Reise etwa durch Bautätigkeiten erschweren. Aber die Daten aus dem All können auch Auskunft geben, wie Tiere als Transportmedium fungieren – für Pflanzensamen, Insekten oder Laich, aber auch für Viren, Bakterien und Parasiten; angesichts der Coronakrise ein Thema von aktueller Brisanz. Vor allem Vögel, Fledermäuse und Flughunde können als blinde Passagiere Krankheitserreger im Gepäck haben und über Tausende von Kilometern verbreiten. So hat ein internationales Forscherteam zwischen 2005 und 2010 Ausbrüche des auch für den Menschen potenziell gefährlichen Vogelgrippe-Virus H5N1 unter Wildvögeln und Nutzgeflügel in Südasien untersucht und mit den Flugrouten Streifen- und Brandgänsen verglichen, die sie damals mit Hilfe von GPS-Sendern verfolgten. So konnten sie nachvollziehen, wo sich welche Tiere angesteckt haben könnten.

Etliche Infektionen wie HIV, Ebola, Sars, Mers oder auch das neue Coronavirus sind von Tieren auf den Menschen übergesprungen. Flughunde und Fledermäuse gehören zu jenen Arten, die häufig als erste Wirte für Erreger vermutet werden; sie selbst werden dabei nicht krank. Aus Telemetrie-Studien wissen Forscher mittlerweile, dass Flughunde in Ghana etwa täglich mehrere Hundert Kilometer zwischen ihren Schlaf- und Fressplätzen pendeln. Von „Icarus“ erhoffen sich Wissenschaftler, noch weit mehr Daten zu gewinnen und in Echtzeit analysieren zu können.

Tiere unterschiedlichster Arten werden dafür mit Miniatursendern, sogenannten Tags, ausgestattet. „Die Tags zeichnen die Position des Tiers und seine Bewegungen zusammen mit Umgebungsdaten wie etwa Temperatur und Luftdruck auf“, sagt Johannes Weppler, Projektleiter für „Icarus“ beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt: „Die Daten werden dann zunächst lokal gespeichert, bevor sie ins All gesendet werden.“ Ein integriertes Computerprogramm im Sender gleicht seine eigenen Positionsdaten dabei mit der Umlaufbahn der Internationalen Raumstation ab. Sobald die ISS in Funkreichweite ist, wird das Sende- und Empfangsmodul des Senders aktiviert, das daraufhin Kontakt mit der „Icarus“-Antenne an der Außenseite der Raumstation aufnimmt. Der Onboard-Computer dort oben wiederum verarbeitet die Daten und leitet sie an das russische ISS-Kontrollzentrum in Moskau weiter.

Von Moskau aus werden die Daten an die deutschen und russischen Wissenschaftler verteilt, die sie auswerten und die Informationen schließlich in einer Online-Datenbank speichern. Auf diese Datenbank können Wissenschaftler weltweit zugreifen und sie für eigene Forschungsarbeiten nutzen. Koordiniert wird das Ganze vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie in Konstanz und dem Institut für Geographie der Russischen Akademie der Wissenschaften.

Im nun angelaufenen Testbetrieb wird das „Icarus“-System zunächst nur mit einer Bodenstation am Bodensee kommunizieren, wo die Signale von Tiersendern lediglich simuliert werden. Nach und nach sollen dann zuerst mobile Sender und später die Sender an Tieren hinzugeschaltet werden. Das ist unter anderem nötig, um festzustellen, welche Hintergrundgeräusche sich als Störquellen erweisen könnten. Außerdem sollen auch die Signalstärke und die Übertragungszeit der Antenne an der ISS gemessen werden.

Ursprünglich sollte „Icarus“ bereits im Sommer 2019 in Betrieb gehen. Ein technischer Defekt im Onboard-Computer des Beobachtungssystems auf der ISS vereitelte den Start jedoch – woraufhin Kosmonauten das Gerät wieder ausbauten und mit einer unbemannten Sojus-Rakete im September zurück zur Erde schickten. Im Dezember brachte ein russischer Frachter vom Weltraumbahnhof in Baikonur dann das Ersatzgerät zur Internationalen Raumstation. Dort installierten die Kosmonauten den neuen Computer und schalteten ihn kurz vor Weihnachten wieder an.

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