Tiere auf Sendung

Die Sender sind das Herzstück von ICARUS und werden speziell für dieses Projekt entwickelt. Sie müssen klein sein, damit sie die Tiere, die sie tragen, nicht behindern. Sie müssen Kälte, Hitze, Feuchtigkeit und Staub standhalten können. Und sie müssen über Monate oder Jahre hinweg genügend Energie haben, um ihre Daten per Funk an eine bis zu 600 Kilometer entfernte Empfangsstation im Weltraum zu übertragen.

Die ICARUS-Sender, die auch über eine GPS-Funktion verfügen, wiegen jeweils nur drei bis vier Gramm und sind kaum größer als eine Euro-Cent-Münze. Damit ein Sender das Verhalten oder die Überlebenschancen eines Tieres nicht beeinträchtigt, darf er maximal drei bis fünf Prozent des Körpergewichts des Tieres ausmachen. Studien haben gezeigt, dass solche Sender das Verhalten der Tiere nicht negativ beeinflussen. Wichtig ist, dass die Sender leicht und klein genug sind und die Bewegungen des Tieres nicht behindern. Außerdem müssen sie unauffällig sein, damit die Tiere nicht zu einer leichten Beute für Raubtiere werden.

Trotzdem bleibt natürlich ein Restrisiko. Die ICARUS-Wissenschaftler führen daher nur solche Projekte durch, deren erwarteter Nutzen die möglichen Folgen für die Tiere bei weitem überwiegt. Jede einzelne Studie muss außerdem vorab von den zuständigen Behörden genehmigt werden. Dazu gehört auch, dass eine Studie so durchgeführt wird, dass die Ergebnisse einen möglichst hohen Informationswert haben, sei es im Hinblick auf den Artenschutz, die Erforschung des Verhaltens oder die Vorhersage von Naturkatastrophen. Darüber hinaus stellen die Forscher die Ergebnisse über die Online-Datenbank Movebank frei zur Verfügung. Die Erkenntnisse können so von Wissenschaftlern, Naturschützern und Politikern auf der ganzen Welt genutzt werden.

Keine Belastung für die Tiere

Zunächst müssen die Forscher die Tiere fangen und die Sender anbringen. Dafür gibt es unterschiedliche Techniken: Martin Wikelski’s Team hat beispielsweise einen Gurt aus Silikon entwickelt, mit dem sich ein Sender an einem Vogel leicht befestigen lässt. Die Bänder sind elastisch und liegen auch dann noch eng am Körper an, wenn das Tier zu- oder abnimmt. Der Gurt wird zudem vom Gefieder verdeckt und ist somit quasi unsichtbar. All dies stellt sicher, dass der Sender keine negativen Auswirkungen auf das Leben und Verhalten der Tiere hat.

Das Anbringen dauert in der Regel nur wenige Minuten. In manchen Fällen vermessen die Forscher noch die Tiere oder nehmen Blut, Feder oder Haarproben. Die Tiere werden individuell gekennzeichnet, zum Beispiel mit einem Vogelring), so sind Sender und Vogel eindeutig identifizierbar. Anschließend werden die Vögel wieder in die Freiheit entlassen, wo sie nach kurzer Zeit wieder mit ihren natürlichen Aktivitäten fortfahren. Der Sender kann nun Daten sammeln und übermitteln – potenziell ein ganzes Tierleben lang: Störche haben Wissenschaftler auf diese Weise zehn Jahre lang beobachtet.

Die Sender bestehen aus einem Kunststoff-Gehäuse, einem Lithium-Ionen-Akku, einem anwendungsspezifischen Funkmodul und einem Basismodul zur Steuerung der Funktionen des Senders mit den Messsensoren: Beschleunigungsmesser, Magnetfeldsensor, Temperatur-Feuchtigkeits- und Drucksensor sowie ein GPS-Modul, das den Aufenthaltsort mit einer Genauigkeit von wenigen Metern bestimmt. Manche Sender bestimmen die Position sogar weniger als einen Meter genau. Der Akku liefert den Strom für die Messungen und die Datenübertragung. Die Solarzelle auf der Oberfläche lädt den Akku wieder auf. Der Sender verfügt über zwei Antennen: eine 20 Zentimeter lange für die Funkübertragung, sowie eine fünf Zentimeter lange für den GPS-Empfänger.

Minimaler Energieverbrauch

Der Sender ist auf minimalen Energieverbrauch optimiert. Am meisten Energie benötigen das GPS-Modul und die Signalübertragung per Funk. Deshalb läuft der Sender die meiste Zeit im Ruhemodus. Er wird nur kurz unterbrochen, um die Daten der Sensoren aufzuzeichnen und zu speichern. Ansonsten sind fast alle Systeme des Senders ausgeschaltet, wenn kein Kontakt zur Empfangsstation besteht, sowie in den Zeiten zwischen der Erfassung der Sensordaten.

Die Entwicklung der neuen ICARUS-Sender ist inzwischen abgeschlossen. Während der derzeitigen Testphase werden die Wissenschaftler bis zu 5000 Sender in den verschiedenen ICARUS-Projekten einsetzen.

Der Sendertechnik kommt weiter eine besondere Bedeutung zu, denn auch die drei bis vier Gramm schweren Sender sind immer noch zu schwer für viele Tierarten: 70 Prozent der Vogel- und 65 Prozent der Säugerarten können mit dem heutigen Technik nicht mit Sendern ausgerüstet werden, ganz zu schweigen von Amphibien oder Insekten. Die nächste Generation der ICARUS-Sender soll deshalb nur noch ein Gramm wiegen.