31. Jul. 2018
Amselhahn mit ICARUS-Sender auf dem Rücken.

Amselhahn mit ICARUS-Sender auf dem Rücken.

Bei einem Weltraumspaziergang Mitte August werden zwei russische Kosmonauten die Sende- und Empfangsantenne des internationalen Tierbeobachtungsprojektes ICARUS am russischen Modul der Internationalen Raumstation befestigen. Damit lassen sich aus dem Orbit Migrationen auf etwa 80 Prozent der Erdoberfläche verfolgen.

Etwas erstaunt blickt der Amselhahn schon drein, nachdem ihm Martin Wikelski den Rucksack umgeschnallt hat. Der handgroße Vogel trägt jetzt ein winziges Paket mit bläulich schimmernden Solarzellen an der Oberfläche und einer Antenne und gehört zu den rund 300 mehr oder weniger freiwilligen Teilnehmern des ICARUS-Pilotprojekts zur Amselbeobachtung. "Wir wollen herausfinden, wo sie leben, wohin sie fliegen, wo sie sterben", erklärt der Direktor am Max-Planck-Institut für Ornithologie in Radolfzell, der in den jüngsten Jahren einen Großteil seiner Zeit mit dem Aufbau der "International Cooperation for Animal Research Using Space" verbracht hat.

Ziegen am Ätna wurden ebenfalls mit ICARUS-Sendern versehen, um ihr Verhalten vor Vulkanausbrüchen zu beobachten.

Ziegen am Ätna wurden ebenfalls mit ICARUS-Sendern versehen, um ihr Verhalten vor Vulkanausbrüchen zu beobachten.

Bild: MaxCine
Funktionsskizze des Tierbeobachtungssystems ICARUS.

Funktionsskizze des Tierbeobachtungssystems ICARUS.

Bild: MPG
Die Internationale Raumstation ISS dient jetzt auch der Tierbeobachtung aus dem All.

Die Internationale Raumstation ISS dient jetzt auch der Tierbeobachtung aus dem All.

Bild: MPG
Die ICARUS-Antenne beim Schalltest.

Die ICARUS-Antenne beim Schalltest.

Bild: MaxCine
Zusätzlich zu den an die ISS übermittelten Daten, können auch noch weitere Informationen per Handheld-Lesegerät erfasst werden.

Zusätzlich zu den an die ISS übermittelten Daten, können auch noch weitere Informationen per Handheld-Lesegerät erfasst werden.

Bild: MaxCine
1 / 5

Ziegen am Ätna wurden ebenfalls mit ICARUS-Sendern versehen, um ihr Verhalten vor Vulkanausbrüchen zu beobachten.

Bild: MaxCine

Funktionsskizze des Tierbeobachtungssystems ICARUS.

Bild: MPG

Die Internationale Raumstation ISS dient jetzt auch der Tierbeobachtung aus dem All.

Bild: MPG

Die ICARUS-Antenne beim Schalltest.

Bild: MaxCine

Zusätzlich zu den an die ISS übermittelten Daten, können auch noch weitere Informationen per Handheld-Lesegerät erfasst werden.

Bild: MaxCine

Der kleine Rucksack ist der derzeit kleinste Sensor, mit dem Biologen Tiere beobachten. Gerade einmal fünf Gramm bringt er auf die Waage und hat Sensoren für Beschleunigung, Magnetfeld, Druck, Temperatur und die Positionierung im Raum an Bord. Hinzu kommt ein Funkmodul, das die Daten verschickt. "Sie sind leicht genug, dass Tiere mit 100 Gramm Körpergewicht, wie etwa Amseln oder Stare, sie tragen können", erklärt Projektkoordinatorin Uschi Müller. "Unser Ziel ist die Vögel kontinuierlich zu beobachten, was vorher einfach nicht möglich war", ergänzt Jesko Partecke, der Leiter des Amselprojektes am MPI für Ornithologie.

300 Amseln nehmen an Premiere teil

Die 300 Amseln stehen rund um die Uhr unter Beobachtung. "Welche Faktoren spielen eine Rolle, ob die Amsel sich an dem Ort und nicht an einem anderen Ort niederlässt? Was entscheidet, ob eine Amsel zieht oder nicht? Wohin geht dann die Reise? Und ein wichtiger Teilaspekt ist gerade zu verstehen, wo, wann und wodurch die Amseln sterben", erklärt Partecke. So könnte das ICARUS-Projekt auch mehr Informationen über die Verbreitung der Usutu-Seuche unter den hiesigen Amseln liefern.

Die hochansteckende Virusinfektion breitet sich seit 2001 von Südostösterreich aus, in Deutschland ist es offenbar durch Stechmücken eingeschleppt worden. Nach Angaben des Umweltschutzverbandes NABU sind Nordrhein-Westfalen, die Räume Leipzig und Berlin sowie das nördliche Niedersachsen und Schleswig-Holstein betroffen. "Mittels der Sender und der ICARUS-Antenne könnten wir das erste Mal wirklich zeitnah aufzeigen, woran die Tiere gestorben sind", erklärt Partecke, "auch wäre es sehr spannend, zu beobachten wann, wie erfolgreich und durch welche Amseln die durch das Usutu-Virus leer gefegten Habitate wieder kolonisiert werden."

ICARUS-Antenne wird im August installiert

Im Spätherbst wird die ICARUS-Antenne an Bord der Internationalen Raumstation ISS ihren Regelbetrieb aufnehmen. Derzeit sind die bis zu zwei Meter großen Module schön zusammengefaltet im russischen Modul Svesda verstaut. Am 15. August sollen die beiden Kosmonauten Oleg Artemyev und Sergei Prokopiev die Antenne am russischen Modul installieren. Rund sechs Stunden sind für den Weltraumspaziergang eingeplant. "Dann schließt sich noch eine mehrwöchige Erprobungsphase an und um den 1. November herum können wir die ersten Daten empfangen", so Müller.

Bei ihrem Überflug kann die ICARUS-Antenne die Daten von bis zu 120 Sendern alle 3 Sekunden gleichzeitig empfangen, insgesamt also von Millionen von Sendern weltweit. Diese werden an Bord der ISS gespeichert und bei nächster Gelegenheit zu den Datenzentren in Russland und Deutschland weitergeleitet. Dort werden sie aufbereitet und in die Movebank geladen, eine Datenbank für Tiermigrationen. Neben den Amsel-Pionieren sind bereits eine Reihe weiterer Tierpopulationen mit Sendern versehen worden und werden ebenfalls von Anfang an beobachtet werden können.

Unruhige Ziegen vor Vulkanausbrüchen

Darunter sind die 150 Ziegen eines sizilianischen Bauern, der sie den größten Teil des Jahres an den Hängen des Ätna weiden lässt. "Erste wissenschaftliche Daten legen nahe, dass die Tiere stärkere Vulkanausbrüche Stunden vorher spüren", berichtet Martin Wikelski, "wenn wir diese Fähigkeiten hieb- und stichfest belegen können, würde dies in Zukunft hunderttausenden Menschen das Leben retten." Die Wissenschaftler aus Radolfzell haben bereits in der Vergangenheit die Bewegungen der Ziegen aufgezeichnet und gesehen, dass sie etwa fünf Stunden vor stärkeren Ausbrüchen extrem nervös werden.

"Woran das genau liegt, ob das austretende Gase sind oder das Verhalten von kleineren Tieren, die sich am Boden aufhalten, das können wir noch nicht sagen", betont Uschi Müller, "aber es ist auf jeden Fall ganz klar in den Bewegungs- und Verhaltensdaten zu erkennen, dass die Ziegen sich signifikant anders verhalten als zu der Zeit, wenn der Berg schläft." Mit den ICARUS-Sendern, mit denen insgesamt zehn Ziegen in verschiedenen Gruppen ausgestattet wurden, lassen sich ihre Bewegungen dann auch nahezu in Echtzeit verfolgen. Noch sammeln die Forscher um Wikelski Indizien, doch nach Angaben von Uschi Müller ist die Korrelation zwischen Ziegennervosität und stärkeren Ausbrüchen eindeutig.

Tierbeobachtung aus dem Orbit wird boomen

Die Wissenschaftler erwarten, dass die Tierbeobachtung aus dem Orbit dramatisch wachsen wird. "Ich könnte mir vorstellen, dass 2028 mehrere Tausend Projekte über das System wissenschaftliche Daten gewinnen werden. Hunderttausende von Tieren könnten dann mit unseren dann noch viel kleineren Sendern ausgestattet sein", sagt Martin Wikelski. Bereits in der Entwicklung ist ein Sensorpaket für Meerestiere, das sich nach einer festgelegten Zeit vom Träger löst, an die Wasseroberfläche steigt und von dort die Daten in den Orbit funkt. Parallel laufen Verhandlungen mit Satellitenbetreibern, um ICARUS-Antennen auch auf solchen Plattformen unterzubringen.

Schließlich deckt die Raumstation nur 80 Prozent der Erdoberfläche ab. Die beiden Polargebiete jenseits des jeweiligen 55. Breitengrads werden von ihr nicht überflogen. Hinzu kommt, dass unklar ist, wie lange die Station überhaupt im Orbit bleiben wird. Vertraglich gesichert ist derzeit der Betrieb bis 2024. Russland selbst hat bereits signalisiert, bis mindestens 2028 im Orbit bleiben zu wollen. Die russischen Module sollen so ausgebaut werden, dass sie auch ohne die Partner aus den USA, Europa und Japan fliegen können. Solange soll auch die ICARUS-Antenne mitfliegen. "ICARUS ist auf jeden Fall als nachhaltiges Projekt angelegt", unterstreicht Uschi Müller.