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Veröffentlichung Monitoring von Pinguinkolonien in der Antarktis mit Hilfe der Fernerkundung(Umweltbundesamt, 2020) Mustafa, Osama; Firla, Maximilian; Grämer, Hannes; Thüringer Institut für Nachhaltigkeit und Klimaschutz (Jena); Bauhaus-Universität Weimar, Materialforschungs- und Prüfanstalt; Deutschland. Umweltbundesamt; Hertel, FritzPinguine sind ein zentrales Element im Ökosystem der Antarktis und des Südozeans. Sowohl als Prädator als auch als Nahrungsquelle für andere Tiere werden sie direkt von Umweltveränderungen beeinflusst. Die in einer Vielzahl von Kolonien beobachteten Bestandsveränderungen werden gegenwärtig dem Klimawandel und der marinen Fischerei zugeschrieben. Gleichzeitig sind Pinguine die einzige Organismengruppe der Antarktis, die mit Hilfe von Satelliten sicher beobachtbar ist. In dieser Studie wurden, aufbauend auf einer vorangegangenen Studie (Mustafa et al. 2017), Methoden entwickelt und überprüft, die ein künftiges antarktisweites Monitoring von felsbrütenden Pinguinen erlauben. Es wird untersucht, welche neuen Technologien sich für die Detektion antarktischer Pinguine eignen. Dies betrifft insbesondere neue Satellitenplattformen (z.B. Sentinel-2, SkySat), aber auch Drohnen (Multikopter, Starrflügler). Neue Verfahren der Klassifizierung von Fernerkundungsdaten werden entwickelt und getestet (GEOBIA, MPRM, Deep Learning), um eine höhere Ergebnisqualität und einen höheren Automatisierungs- und Operationalisierungsgrad zu erreichen. Ein Verfahren zur Bestimmung von Pinguinbrutpaarzahlen aus Drohnenaufnahmen konnte entwickelt werden, während die sichere Unterscheidung der Arten der Gattung Pygoscelis in Satellitenbildern noch immer nicht möglich ist. Für die drohnenbasierte Detektierung von fliegenden Seevögeln und Robben in der Antarktis konnte dagegen eine Planungs- und Bestimmungshilfe erstellt werden. Temporale Variationen in der Ausdehnung und Besetzung von Pinguinkolonien wurden insbesondere auf ihre Verknüpfung mit der Brutphänologie hin untersucht, mit dem Ziel, Klassifikationsergebnisse verschiedener Aufnahmezeitpunkte vergleichbar zu machen. Als potentiell geeignete Referenzgebiete für ein großräumiges Monitoring wurden fünf Gebiete ausgewählt (Ardley Island, Narebski Point, Drake Passage, Deception Island, South Shetland Islands). Die gewonnenen Erkenntnisse sind Teil eines umfangreichen Inventars an Methoden, das künftigen Monitoringprogrammen zur Verfügung steht. Dies schließt auch Erkenntnisse zu den Umweltauswirkungen von Drohnenflügen und die Anwendung stationärer Kameras ein. Für die organisatorische Einbindung eines solchen Programmes wird auf CCAMLR CEMP verwiesen. Neben den entwickelten Methoden wurde in dieser Studie eine Reihe von fernerkundlichen oder terrestrischen Daten erarbeitet, die entweder an vorhandene Datenreihen anschließen, oder Ausgangspunkt für langfristige Beobachtungen sein können. Mit MAPPPD steht inzwischen auch eine geeignete Datenbankstruktur für Speicherung, Abruf und Weitergabe der Daten zur Verfügung. Die inhaltlichen Voraussetzungen für ein hochqualitatives und effizientes antarktisweites Monitoring von Pinguinen sind somit weitgehend vorhanden; es bedarf nur noch einer organisatorischen Umsetzung. Quelle: ForschungsberichtVeröffentlichung Untersuchung des Einflusses von Drohnen auf Kaiserpinguine(Umweltbundesamt, 2021) Mustafa, Osama; Pfeifer, Christian; Rümmler, Marie-Charlott; Thüringer Institut für Nachhaltigkeit und Klimaschutz (Jena); Deutschland. Umweltbundesamt; Hertel, FritzUm die sensible antarktische Tierwelt vor möglichen Auswirkungen vermehrter Drohnenüberflüge zu schützen, verabschiedeten die Antarktis-Vertragsstaaten im Mai 2018 eine erste Version von Umweltrichtlinien zum Betrieb von Drohnen in der Antarktis. Da bis dato nur wenige wissenschaftliche Studien zu diesem Thema vorlagen, waren die Richtlinien mit einem Aufruf an die Wissenschaftsgemeinde verbunden, weiter Forschung zu den Auswirkungen von Drohneneinsätzen in der Antarktis zu betreiben. Die vorliegende Studie untersuchte mithilfe verhaltensbiologischer Störungsexperimente die Auswirkungen von Drohnen sowie sich annähernder Menschen auf Kaiserpinguine. Zudem wurden die seit Erstellung der Richtlinien neu gewonnenen Erkenntnisse zum Einfluss von Drohnen auf die antarktische Tierwelt zusammengefasst. Gleichzeitig wurde die Möglichkeit getestet, die lokale Population einer Kaiserpinguinkolonie durch Drohnenbefliegung zu erfassen und ihre Brutpaarzahl daraus abzuleiten. Die Untersuchungen fanden an der Kaiserpinguinkolonie Atka-Bucht/Atka Iceport (Dronning Maud Land, Ostantarktis) statt. Insgesamt lässt sich feststellen, dass nur weniger als 20 % der Individuen eine Reaktion zeigten, die zudem vergleichsweise kurz war. Somit ist davon auszugehen, dass die Drohne keine massiven Störungen verursachte. Im Vergleich waren die Reaktionen auf horizontale Überflüge im Allgemeinen weniger deutlich als auf die Annäherung einer Person und auf vertikale Überflüge. Küken reagierten mit vermehrter Vigilanz auf horizontale Drohnenüberflüge. Während vertikaler Drohnenaktivitäten und menschlicher Annäherung traf dies sowohl auf Adulte als auch auf Küken zu. Küken reagierten am stärksten bei vertikaler Annäherung einer Drohne, Adulten dagegen auf die Annäherung einer Person. Adulte zeigten mittlere Reaktionen bei vertikaler Drohnen-Annäherung, aber nur sehr wenige Reaktionen bei horizontalen Überflügen. Für Adulte wurden während Quadrokopterflügen ab Flughöhen von 95 m keine Unterschiede zur Kontrollsituation festgestellt. Eine solche Flughöhe ohne signifikante Verhaltensänderung konnte für Küken und für Starrflüglerüberflüge (Adulte und Küken) nicht nachgewiesen werden. Allgemein war die Reaktion auf den Quadrokopter stärker als auf den Starrflügler. Der Vergleich verschiedener Saisonzeitpunkte zeigte eine stärkere Reaktion zu einem späteren Zeitpunkt in der Brutsaison (Ende Dezember) als zu einem früheren Brutstadium (Mitte November). Neben den Untersuchungen an Kaiserpinguinen konnten wir beobachten, dass Schneesturmvögel häufig deutliche Reaktionen auf den Quadrokopter zeigten. Unsere Recherche ergab, dass seit 2018 nur wenige Untersuchungen zum Einfluss von Drohnen auf die Antarktische Tierwelt veröffentlicht wurden. Lediglich für Zügelpinguine, Antarktische Seebären und Seeleoparden liegen neue Erkenntnisse vor. Bei der Kartierung und Bestandserfassung der Kolonie durch Drohnen-Befliegung wurden 10.024 Kaiserpinguinküken detektiert. Quelle: Forschungsbericht