Die Kaiserpinguine in der Atka-Bucht, unweit der deutschen Antarktisstation Neumayer III, gehören derzeit wohl zu den am besten beobachteten Kaiserpinguinen. Bereits seit 2013 überwachenmehr als ein Dutzend verschiedene Kameras aus einiger Entfernung ihre Kolonie. Erst kürzlich testeten Forschende aus Jena Drohnen, die in Zukunft Populationsdaten der Kolonie erfassen könnten (wir berichteten). Wissenschaftler von der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) in Massachusetts wollen jetzt mit einem ferngesteuerten Roboter die Kaiserpinguine aus der Nähe ausspähen, Daten von markierten Tieren abrufen und diese direkt ins heimische Büro senden.
Im Rahmen des Projekts MARE (Monitor the health of the Antarctic maRine ecosystems using the Emperor penguin as a sentinel) bewertet Daniel Zitterbart vom WHOI mit seinem Team die Verletzlichkeit antarktischer Ökosysteme anhand des Kaiserpinguins als Sentinelart. Da die Nahrungskette in der Antarktis relativ kurz ist (pflanzliches Plankton — tierisches Plankton (v.a. Krill) — Pinguine, Robben, Wale — Orcas, Seeleoparden), können sich Veränderungen beispielsweise beim Krill auf die Gesundheit der Kaiserpinguine auswirken. Daher erhofft sich das Team, mehr über das Anpassungspotenzial der Kaiserpinguine an den Klimawandel zu erfahren und die damit verbundenen Schwankungen in der Häufigkeit und Verbreitung von Beutetieren vorhersagen zu können.
Die Erforschung der Kaiserpinguine ist jedoch extrem schwierig, sehr aufwendig und mit hohen Kosten verbunden. Zudem erlaubt es der unwirtliche Lebensraum der Pinguine den Forschern nicht, über eine längere Zeit bei der Kolonie zu bleiben, um Daten zu sammeln.
Daniel Zitterbart und seine Kollegin Céline Le Bohec vom Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien haben deshalb den ferngesteuerten Roboter ECHO entwickelt, der völlig autonom mithilfe von LIDAR und einer 360°-Kamera Pinguine aufspürt und deren zuvor implantierten RFID-Chip (ähnlich wie bei Haustieren) auslesen kann, ohne dass die Wissenschaftler vor Ort sein müssen. «Es soll selbständig in der Antarktis herumfahren und wissen, wo sich die Pinguine aufhalten, und ganz langsam versuchen, einzelne Pinguine oder Gruppen von Pinguinen zu scannen. Auf diese Weise wissen wir, wo sich die Pinguine aufhalten», sagte Zitterbart.
Gleichzeitig erkennt das fest installierte Kamera-Observatorium SPOT (Single Penguin Observation and Tracking) die Standorte der Kolonie und teilt dem Roboter mit, wohin er fahren soll.
Das Team um Zitterbart hat seit Beginn des MARE-Projekts im Jahr 2017 jährlich 300 Küken mit Sendern ausgestattet, mittlerweile sind über 1.000 Pinguine markiert. Das Erfassen der markierten Pinguine ist mit ECHO viel einfacher und zudem schonender für die Tiere, da sie in der Kolonie von 26.000 Pinguinen nicht wiedergefunden und nochmals gefangen werden müssen, um den Chip auszulesen. In den kommenden Jahren wird das Team weiterhin 300 Küken jährlich mit Sendern versehen, damit ECHO sie verfolgen kann und den Forschern mehr Daten liefert. Die implantierten Sender ermöglichen es den Wissenschaftlern, das gesamte Leben der markierten Pinguine zu verfolgen.
ECHO hat bereits acht Wochen in der Kaiserpinguinkolonie verbracht, Fotos und Videos der Tiere aufgenommen und markierte Tiere erfasst. Die Daten sendet ECHO an SPOT, von der aus die Forscher seit 2013 die gesamte Kolonie über verschiedene Kameras im Blick haben.
«Die Antarktis hinkt bei der Untersuchung der Auswirkungen des Klimawandels im Vergleich zur Arktis und unseren nördlichen Breitengraden hinterher», sagt Zitterbart. «Wenn dieses Projekt funktioniert, ist das langfristige Ziel, neue SPOTs und ECHOs an Orten aufzustellen, an denen wir noch nicht waren.»
Um die Einsatzzeit von ECHO zu verlängern, hofft Zitterbart in den nächsten vier Jahren Solargaragen für den Roboter zu haben, um dessen Batterien wieder aufzuladen.
Das MARE-Projekt soll die Kaiserpinguine in der Atka-Bucht über die nächsten 30 Jahre überwachen. Der erste komplette Datensatz wird 2026 vorliegen. Die Daten können eine wichtige Rolle spielen, wenn es darum geht, die Größe von Meeresschutzgebieten festzulegen.
Julia Hager, PolarJournal
