Umweltprojekte

Gemeinsam für ein Ziel – zum Schutz unserer Erde: Positiver Wandel in Indien mit unseren raumbezogenen Tools

Februar 2020
Gemeinsam für ein Ziel – zum Schutz unserer Erde: Positiver Wandel in Indien mit unseren raumbezogenen Tools

In Tamil Nadu, einem der südlichsten Bundesstaaten Indiens, wächst und gedeiht zwischen den Bäumen ein kleiner Busch: das Wandelröschen (Lantana camara). Es gehört zur Familie der Eisenkrautgewächse und findet sich fast überall in Indien. Willkommen ist die Pflanze allerdings nicht.

"Das Wandelröschen ist eine invasive Art. Seine Verbreitung hat dramatische Folgen für die Stammesgemeinschaften, die bereits seit Jahrhunderten in diesen Gebieten leben", erläutert Dr. Milind Bunyan, Wissenschaftler und Koordinator an der Academy for Conservation Science and Sustainability Studies des Ashoka Trust for Research in Ecology and the Environment (ATREE). "Viele dieser Menschen sammeln und verarbeiten, was der Wald abwirft, und verkaufen diese Produkte anschließend, um ihr Einkommen aufzubessern."

ATREE ist eine führende Forschungsorganisation, die sich auf Umweltschutz und Nachhaltigkeit spezialisiert hat. Ihr besonderes Interesse gilt den Problemen, mit denen sich speziell die Ökosysteme und Gemeinschaften Indiens konfrontiert sehen. Mithilfe kostenlos verfügbarer raumbezogener Tools wie Google Earth und Google Earth Engine arbeitet ATREE daran, diese Probleme und Zusammenhänge zu verstehen und den Menschen begreiflich zu machen.

"Dass uns kostenlose Tools zur Verfügung stehen, hilft uns natürlich sehr – proprietäre Software lässt sich in Entwicklungsländern in der Regel nicht bezahlen", so Dr. Bunyan. "Für unsere Forschung sind diese Tools deswegen extrem wichtig."

Wie alles begann: die Anfänge von Earth Outreach

Mit den raumbezogenen Tools von Google können Forscher Umweltzusammenhänge besser verstehen.
Mit den raumbezogenen Tools von Google können Forscher Umweltzusammenhänge besser verstehen.

Schon lange bevor die ATREE-Forscher die Google-Tools für sich entdeckt haben, wurde auf der anderen Seite der Erde ein anderes Umweltschutzprojekt ins Leben gerufen.

Im August 2005 erhielt Rebecca Moore, Softwareentwicklerin bei Google, eine Absichtserklärung. Darin wurden Pläne erläutert, die Redwoods – Heimat der bekannten Mammutbäume Kaliforniens – rund um ihr Zuhause zu roden. Der für diese Holzernte geplante Forstbereich war auf einer kleinen, undeutlichen Schwarz-Weiß-Karte eingezeichnet, die Moore nur schwer entziffern konnte.

Sie beschloss, hier selbst noch einmal genauer nachzuforschen. Mit Satellitenbildern aus dem damals seit gerade mal zwei Monaten verfügbaren Google Earth erstellte sie eine sehr viel detailliertere Version der Karte. Das angekündigte Abholzungsgebiet war nicht nur sehr viel größer, als es auf der ursprünglichen Karte aussah – ein Eingriff dort wäre auch illegal.

Ausgerüstet mit den Google Earth-Daten gelang es Moore und ihren Nachbarn, die Holzernte zu stoppen und das Gebiet dauerhaft unter Freiraumschutz stellen zu lassen. Das war die Geburtsstunde von Google Earth Outreach. Das Team möchte es allen Menschen ermöglichen, mit raumbezogenen Tools und Daten die Welt positiv zu verändern. Der Schwerpunkt liegt darauf, Nonprofit-Organisationen weltweit zu zeigen, wie sich unsere Mapping-Tools am effektivsten nutzen lassen. Eine Beispielinitiative und gleichzeitig eine der größten Earth Outreach-Veranstaltungen überhaupt ist die mehrtägige Nutzerkonferenz Geo for Good Summit.

2018 besuchte Dr. Veena Srinivasan, Senior Fellow und Leiterin des neuen ATREE Centre for Social and Environmental Innovation, den Summit. Sie wollte sich selbst ein Bild davon machen, wie viel Potenzial diese Tools haben. Zwar waren bereits in den Vorjahren einige ihrer Kollegen bei Geo for Good dabei gewesen – aber erst, nachdem Dr. Srinivasan teilgenommen hatte, kamen die raumbezogenen Tools von Google in ATREE-Projekten im großen Stil zum Einsatz.

"Bei ATREE haben wir schon immer mit den modernsten Technologien für Fernerkundung gearbeitet. Aber die Produkte von Google waren sowohl für die Datenerfassung als auch für die Datennutzung bahnbrechend", erläutert sie. "Durch unsere regelmäßige Teilnahme am Geo for Good Summit lernen wir immer neue Einsatzmöglichkeiten der Tools kennen. So bilden wir uns ständig weiter."

Kartierung invasiver Arten mithilfe der Bevölkerung

Das Wandelröschen stammt ursprünglich aus Mittelamerika und verdrängt viele einheimische Arten Indiens.
Das Wandelröschen stammt ursprünglich aus Mittelamerika und verdrängt viele einheimische Arten Indiens.

In einem Land mit der Fläche und Bevölkerungsdichte Indiens sind Mensch und Natur zwangsläufig aufs Engste miteinander verbunden. Deshalb treibt Dr. Bunyan die Kartierung von invasiven Arten wie dem Wandelröschen mit großer Leidenschaft voran.

"Das Wandelröschen bildet gern sehr dichte Bestände, die das Unterholz dominieren", erläutert Dr. Bunyan. "Es kommt sogar vor, dass es sich bis in die Baumkronen ausbreitet." Für die Bauern im Distrikt Nilgiris kann dieser unkontrollierte Wuchs schlimme Folgen haben: Sie gelangen nicht mehr an die Rohstoffe, die sie für den Verkauf auf den lokalen Märkten brauchen.

Dr. Bunyan und seine Kollegen bei ATREE, darunter Dr. Ankila Hiremath, glauben, dass eine Kartierung und Dokumentierung der Wandelröschen-Vorkommen helfen könnte, eine weitere Verbreitung einzudämmen. Genau zu diesem Zweck verwenden sie Google Earth.

In Kooperation mit der Keystone Foundation und dem WWF India bildet ATREE Freiwilligen-Teams und unterteilt das Gebiet mithilfe eines Rasters in Bereiche von etwa 9,7 mal 9,7 Kilometern. In jedem dieser Bereiche wählen die ehrenamtlichen Helfer drei Straßen aus und nutzen dann Google Earth, um Routen zu planen und zu digitalisieren. Die Routen werden anschließend an GPS-Geräte gesendet, damit andere Ehrenamtliche sie vor Ort abgehen können.

Insgesamt beteiligen sich an dem Projekt jedoch weit mehr Menschen als nur die Teams von ATREE. Mit dem Open Data Kit (ODK) kann jeder das Vorkommen invasiver Arten kartieren und die entsprechenden Informationen an ATREE senden. Die Datensammel-App ist nahtlos mit den Mapping-Tools von Google kompatibel.

"Heute hat nahezu jeder ein Smartphone. Dadurch können wir das Konzept der Citizen Science ganz konkret für uns nutzen", erläutert Dr. Bunyan. Wenn man ein Wandelröschen entdeckt, muss man die Pflanze nur mit seinem Smartphone fotografieren, den Standort markieren und seinen Fund teilen. Sobald die Daten gesendet wurden, werden sie auf den ATREE-Server hochgeladen, wo Forscher sie prüfen und analysieren können.

"Wenn die Menschen die Tools erst einmal ausprobiert haben, sind sie regelrecht begeistert davon", so Dr. Bunyan.

Sichere Wasserversorgung auch in Zukunft

Das Noyyal-Bhavani-Becken versorgt große Teile der Landwirtschaft und Industrie in Tamil Nadu mit Wasser. Beide Sektoren generieren 16 % des Bruttoinlandsprodukts des Bundesstaates.

Das Noyyal-Bhavani-Becken versorgt große Teile der Landwirtschaft und Industrie in Tamil Nadu mit Wasser. Beide Sektoren generieren 16 % des Bruttoinlandsprodukts des Bundesstaates.1

ATREE nutzt die Tools aber nicht nur zur Kartierung invasiver Arten. Etwas mehr als 133 Kilometer östlich des Nilgiris-Distrikts liegt das Noyyal-Bhavani-Becken, ein Gebiet, in dem es immer wieder zu Streitigkeiten um die Nutzung von Wasser und Land kommt.

Noyyal-Bhavani ist ein Teilbecken des über 80.000 Quadratkilometer umspannenden Kaveri-Beckens und steht im Mittelpunkt einer von ATREE organisierten Pilotstudie zum Sparen von Wasser. Hier erarbeitet ein Team unter der Leitung von Dr. Srinivasan hydrologische Modelle, die Aufschluss darüber geben sollen, wie sich Landnutzung und Wasserbedarf im Laufe der Jahre verändert haben und wie sich eine ausreichende Wasserversorgung auch für die Zukunft sichern lässt.

In Indien ist Strom kostenlos und der Wasserverbrauch wird nicht gemessen. Daher lässt sich mitunter nur schwer feststellen, wer Grundwasser abpumpt, wie viel Wasser entnommen wird und wofür es genutzt wird. Um sich hier einen Überblick zu verschaffen, analysieren die ATREE-Forscher mit Google Earth Engine jahreszeitenübergreifendes Bildmaterial der Erde.

Bevor ATREE anfing, die Cloud-basierte Earth Engine-Technologie zu verwenden, war es sehr viel aufwendiger, Satellitendaten zu verarbeiten. Die Wissenschaftler mussten die Bilder herunterladen, auf ihrem Computer verarbeiten und dann die Wolkenüberlagerungen entfernen. Bild für Bild. Das Noyyal-Bhavani-Becken ist klein genug für eine Kartierung mit dieser Methode. Für das viel größere Kaveri-Becken ist sie jedoch praktisch nicht anwendbar.

"Dank Earth Engine haben wir jetzt Zugang zu Daten, die für unsere Arbeit essenziell sind, aber bisher nur schwer zu beschaffen waren", freut sich Dr. Srinivasan. "Dadurch sehe ich die Welt jetzt mit ganz anderen Augen. Entscheidend ist, dass wir die erfassten Daten jetzt zu dem in Beziehung setzen können, was wir vor Ort vorfinden."

Zwar gibt sie zu bedenken, dass die Forschungsergebnisse ihres Teams noch nicht veröffentlicht wurden und es noch lange dauern kann, bis sich tatsächlicher Wandel erkennen lässt. Trotzdem hofft Dr. Srinivasan, dass ihre Arbeit die Menschen auf die Problematik der Grundwasserentnahme aufmerksam machen kann. Da Grundwasser und Flüsse in engem Zusammenhang stehen, können die Flüsse austrocknen, wenn zu viel Grundwasser abgepumpt wird. Die ohnehin bereits bestehenden Wasserstreitigkeiten zwischen den Bundesstaaten werden dadurch noch weiter verschärft.

Dr. Srinivasan glaubt, dass Earth Engine entscheidend zu einer Lösung dieser Konflikte beitragen könnte. "Earth Engine ist sehr leistungsstark", so ihr Urteil. "Richtig eingesetzt kann das Tool unglaublich wirkungsvoll sein."

Einfacherer Zugang zu Mapping-Tools

Als führende Köpfe in der interdisziplinären Forschung vertreten Dr. Srinivasan, Dr. Bunyan und ihre Kollegen aus Überzeugung die Ansicht, dass Daten leichter zugänglich sein müssen – nicht nur für die allgemeine Öffentlichkeit, sondern auch für andere Wissenschaftler. Das Team von ATREE schult andere Organisationen und Forscher im Umgang mit den raumbezogenen Tools von Google und dem ODK und zeigt ihnen, wie sie Daten kartieren und erfassen können. "Wir möchten auch anderen ermöglichen, diese Plattform zu nutzen, und ihnen zeigen, wie sie effektiv eingesetzt werden kann", sagt Dr. Bunyan. "Die Tools bieten so viele Möglichkeiten."

Dieser Ansicht ist auch Dr. Srinivasan: "Viele Wissenschaftler haben nicht die Ausrüstung, die sie eigentlich bräuchten: GPS, leistungsfähige Computer, Datenerfassungstools. Ich glaube, mit unseren Schulungen können wir viel dazu beitragen, dass auch andere Forschungsteams ihre Projekte umsetzen können."

1 Angela Ortigara, Richu Baby und Sanket Bhale, Summary of WWF Water Stewardship Projects: Focus on Noyyal-Bhavani, WWF India, 2019, http://d2ouvy59p0dg6k.cloudfront.net/downloads/wwf_india_stewardship_web.pdf