Der Klang der Natur

Biologen sammeln Töne ihrer Umwelt und erforschen damit, wie sich Lebensräume verändern.

DÜSSELDORF Wenn Sandra Müller ihre Tondatei öffnet, hört sie die Natur. Vögel singen, Grillen zirpen, Wind rauscht durch die Baumkronen. Ab und an tritt der Mensch in die Klangkulisse. Ein Traktor röhrt dann auf dem Feld, und Autos rasen über eine nahegelegene Straße. Sandra Müller ist Biologin und Geobotanikerin an der Universität in Freiburg. Sie beschäftigt sich mit Biodiversität, also Artenvielfalt, und welchen Einfluss diese auf ein Ökosystem hat, zum Beispiel auf seinen Nährstoffkreislauf. Anhand von akustischen Signalen will Müller den Lebensraum von Pflanzen und Tieren erforschen. Bioakustik oder „Soundscape Ecology“wird die Disziplin genannt.

Dafür hat ein Team von Biologen 300 Mikrofone in Deutschlands befestigt: auf der Schwäbischen Alb, in der Region Hainich in Thüringen und im brandenburgischen Biospährenreservat Schorfheide-Chorin. Sie nahmen in Wäldern, Feldern und Wiesen Geräusche bis zu einem Frequenzbereich von 24 Kiloherz auf. „Das ist schon deutlich über dem, was das menschliche Ohr normalerweise hören würde“, sagt Müller. Ein Jahr lang liefen die Rekorder, alle zehn Minuten wurde eine Minute aufgezeichnet. Herausgekommen ist ein riesiger Datensatz: Mehr als 15 Millionen Minuten Naturgeräusche liegen den Forschern vor. „Um die Aufnahmen durchzuhören, bräuchte man 30 Jahre“, sagt die Biologin und fügt hinz. „In Europa ist es das größte Projekt dieser Art.“Gefördert wird es von der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Es war in den 1950er Jahren, als sich die Bioakustik für Forschungszwecke zu etablieren begann. Die Annahme dahinter: Insekten, Amphibien, Säugetiere, Vögel und Fische produzieren ihre eigenen Laute und prägen so die Klanglandschaft ihrer Umgebung. Aber auch ihre Umwelt erzeugt Geräusche, etwa durch Blätterrascheln oder Regen, der auf Blätter tropft.

Der amerikanische Biologe Bernie Krause gilt als Experte auf dem Gebiet. Er reiste um die ganze Welt, belauschte Nilpferde und Ameisen, nahm seine Mikrofone sogar mit auf hohe See. Sein Ziel war es, den Klang der Natur einzufangen. Dabei machte er eine Entdeckung: Wenn sich Landschaften verändern und Tierarten verschwinden, hinterlassen sie Stille in der biologischen Symphonie. Von den 15.000 Arten und 4000 Stunden Klanglandschaften, die er über Jahrzehnte aufge- nommen hat, existieren heute etliche nicht mehr.

Bioakustik wird beispielsweise in der Fledermausforschung eingesetzt. Aufgenommene Signale geben Hinweise darauf, welche Fledermausarten sich in der Umgebung aufhalten. Die Ergebnisse sind anerkannt und werden etwa in Genehmigungsverfahren von Windkraftanlagen berücksichtigt. Aber auch in anderen Gebieten kommt die Bioakustik zum Einsatz.

Klaus Riede hat als Wissenschaftler am zoologischen Forschungsmuseum Alexander Koenig in Bonn gearbeitet. Am Max-Planck-Institut für Verhaltensphysiologie hat er Heuschrecken erforscht und dies in den 1980ern an südamerikanischen Artgenossen fortgesetzt. Die Vielfalt der Grillen und Laubheuschrecken des tropischen Regenwaldes sei riesig gewesen. Der Biologe kam so auf die Idee, mit dem bioakustischen Diversitätsindex die Artenvielfalt der singenden Insekten zu erfassen und dadurch in einem zweiten Schritt auch Aussagen über die Qualität ihres Lebensraums treffen zu können.

Derzeit lebt Riede in Uruguay und forscht dort weiter mit der Bioakustik-Methode. Ziel seines Projektes sei es, die Heuschreckenstimmen der Pampa-Grasland-Arten vollständig in einer Datenbank zu erfassen. Dadurch ließe sich auch die Qualität von naturbelassenen Weiden bestimmen. Sandra Müller beschränkt sich in ihrem Projekt nicht auf eine Tierart, sondern möchte den Klang verschiedener Arten in ihrer Umgebung ermitteln und herausfinden, wie sich die Stimmen durch äußere Einflüsse verändern. Zum Beispiel je nach Jahreszeit oder der Landnutzung durch den Menschen. „Mit konventionellen Methoden ist es nicht möglich, so viele Gebiete gleichzeitig über einen so langen Zeitraum zu erforschen“, sagt sie, „um Vergleichbares leisten zu können, müssten verschiedene Experten vor Ort sein, um die unterschiedlichen Tiergruppen zu bestimmen. Das ist zeit- und kostenaufwendig.“

Außerdem stecken viele Informationen in der Akustik, die auf andere Weise nicht erforscht werden können. Etwa, ob sich der Gesang der Vögel nach den Geräuschen ihres Lebensraums ändert.

Die Datenaufnahme ist abgeschlossen, nun folgt Müllers Auswertung am Computer. Die Gebiete, in denen die Tonaufnahmen gemacht wurden, wurden nicht nur von den Bioakustikern untersucht, sondern von Forschern des Verbundprojektes der BiodiversitätsExploratorien unter die Lupe genommen. Auf diese Daten kann Müller zurückgreifen und ihre Ergebnisse vergleichen.

Da es viel zu zeitaufwendig wäre, alles persönlich abzuhören, werden abstrakte Indikatoren berechnet. Sie sollen ein Maß dafür sein, wie sich die akustische Energie verteilt. „Nun muss erst einmal gezeigt werden, welche Indikatoren sich für welche Fragestellung eignen, welche Tiergruppen sich gut durch welche Indikatoren widerspiegeln.“

Ziel sei es, aus den Daten eine Methode zu entwickeln, die zum ökologischen Monitoring geeignet ist – auch in Gebieten, die nicht erforscht sind –, die dann zum Schutz von Lebensräumen eingesetzt werden kann.

„So, dass Veränderungen im Habitat frühzeitig bemerkt und dem entgegengewirkt werden kann“, sagt Geobotanikerin Müller.