Schlüsselwörter
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Vogelzug, Zugrouten, Geodatenlogger, modulares System
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Kurzbeschreibung
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Gefährdungspotentiale für Zugvögel beschränken sich nicht auf die Brutgebiete. Damit Artenschutzmassnahmen für Zugvögel erfolgreich sein können, müssen deshalb neben den Brutgebieten auch die Zugrouten sowie die Rast- und Überwinterungsgebiete bekannt sein. Geodatenlogger liefern die entsprechenden Daten. Im Rahmen des Projekts UTF 254.08.08 wurde ein Geodatenlogger von 1 g Gewicht entwickelt, der für Vögel ab 20 g Körpergewicht eingesetzt werden kann. 70% der in der Schweiz brütenden Singvögel sind jedoch leichter als 20 g. Im Projekt UTF 332.12.10 konnte durch die Verwendung von neuen mikroelektronischen Bauteilen und leichteren Silberoxid-Batterien eine funktionsfähige Minimalvariante eines Geodatenloggers mit einem reduzierten Gewicht von 0.5 g entwickelt werden, die bei einer zeitlichen Auflösung der Lichtintensitätsmessung von 10 Minuten eine Lebensdauer von 8-9 Monaten hat. Zudem wurden ein Sensor zur Aktivitätsmessung und ein Solarpanel-Prototyp für die solare Stromversorgung als mögliche Erweiterungsmodule evaluiert. Nun sollen die Arbeiten zur Erweiterung der Funktionsmöglichkeiten, mit dem der Geodatenlogger nach einem modularen System an spezifische Forschungsfragen angepasst werden kann, abgeschlossen werden und ein Pilotprojekt zum Testen des Aktivitätssensors durchgeführt werden.
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Ergebnisse gemäss Vertrag
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1. Nullserie der Minimalvariante des Vogel-Geodatenloggers mit einem Gewicht von 0.5 g (Meilenstein 1)
2. Prototyp mit Aktivitätssensor (modulare Variante, Meilenstein 2)
3. Funktionsfähiges Photovoltaik-Modul (modulare Variante, Meilenstein 3)
4. Filter/Lichtsensor sowie Auswertungssoftware für die template-fit Methode zur exakteren Bestimmung der Lichtintensität (modulare Variante, Meilenstein 4)
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Projektziele
(Deutsch)
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In diesem Projekt sollen die Arbeiten zur Entwicklung eines Geodatenlogger-Systems auf der Basis einer 0.5 g schweren Minimalvariante sowie der Zusatzmodule für die Aktivitätsmessung, solare Stromversorgung und exaktere Bestimmung der Lichtintensität abgeschlossen werden.
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Beschreibung der Resultate
(Deutsch)
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In diesem Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Schweizerischen Vogelwarte in Sempach die Nullserie eines 0.5g leichten Geodatenloggers für die Bestimmung der Zugrouten und Überwinterungsgebiete von Vögeln entwickelt. Im Gewicht enthalten sind sowohl die Elektronik, die Batterie sowie die Vergussmasse und das Befestigungssystem. Die Elektronik besteht aus einem Lichtsensor (Spektrum blau, 460nm) und einem Mikroprozessor mit integriertem Datenspeicher. Die Aufgezeichneten Lichtwerte werden abgespeichert und können nach der Rückkehr des Vogels ausgelesen werden. Mit Hilfe eines PCs und ausgeklügelten Algorithmen können die täglichen Positionen des Vogels berechnet werden. Der Geodatenlogger hat eine Lebensdauer von mindestens neun Monaten und kann so die Position der Vögel während einem ganzen Zugzyklus aufzeichnen.
Für die Biologen von Interesse ist auch die Aufzeichnung der Aktivität der Vögel, um Aussagen über die Zugphasen und das Verhalten im Überwinterungsgebiet zu machen. Um Aktivitätsdaten aufzuzeichnen wurden zwei Prototypen entwickelt, welche die Aktivität mit Hilfe von Luftdruck- und Beschleunigungs-Sensoren messen.
Für die Speisung der Logger werden aktuell Batterien eingesetzt. Diese sind entweder schwer oder haben eine kurze Lebensdauer. Ein in diesem Projekt ebenfalls entwickelter Prototyp eines Photovoltaik-Moduls mit einer Solarzelle von 0.9 cm2 und einem Gewicht von 600mg soll zukünftig die Batterie ersetzten können.
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Umsetzung und Anwendungen
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Um ziehende Kleinvögel auch ausserhalb ihrer Brutgebiete wirkungsvoll schützen zu können, ist es unabdingbar, ihre Zugrouten und Überwinterungsgebiete zu kennen. Erste Studien mit den in diesem Projekt entwickelten Geodatenloggern haben gezeigt, dass dies möglich ist. Von einer im Wallis brütenden Wiedehopfpopulation konnte gezeigt werden, dass die einzelnen Individuen auf zwei unterschiedlichen Zugrouten in die Überwinterungsgebiete nach Westafrika ziehen. Mit einer anderen Studie konnten wir zeigen, dass drei in Europa voneinander getrennt brütende Populationen von Nachtigallen auch in Afrika unterschiedliche Winterquartiere haben. Mittlerweilen werden mehrere 100 der in diesem Projekt entwickelten Geodatenlogger weltweit in ähnlichen Studien zur Erforschung des Vogelzugs eingesetzt.
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Weiteres Vorgehen
(Deutsch)
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Im Mai 2012 wird das Projekt abgeschlossen. Folgende Arbeiten sind bis dann geplant: Es wird eine Nullserie mit Aktivitätssensoren entwickelt, um Zugphasen, Bodenaktivität und Ruhephasen aufzuzeichnen. Diese Version wird mit einem Erdmagnetfeldsensor ergänzt, um mit Hilfe des Inklinationswinkels die geographische Position noch genauer bestimmen zu können. Ein Lichtsensor mit grossem Dynamikbereich wird diese Version ergänzen.
Das Photovoltaik-Modul wird als Nullserie entwickelt und soll optional als Ersatz von Batterien für alle grösseren Geodatenlogger eingesetzt werden können.
Im Anschluss an dieses Projekt werden die Schweizerische Vogelwarte und ihre Partner wieder diverse Studien mit Zugvögeln durchführen, um mehr Informationen über deren Lebensweisen und Verhalten zu erlangen.
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Publikationen / Ergebnisse
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Hahn S, Dimitrov D & Zehtindjiev P.: Zugmuster und Überwinterungsgebiete von Weidensperlingen mit unterschiedlichem Malaria-Parasitierungsgrad. 144. Jahresversammlung der Deutschen Ornithologen-Gesellschaft, 29. September – 4. Oktober 2011, Potsdam.
Steffen Hahn, Valentin Amrhein, Pavel Zehtindjiev, Felix Liechti: Migratory connectivity in Nightingale populations differing in migration routes: 8th Conference of the European Ornithologists’ Union Riga, 27—30 August, 2011.
Fränzi Korner-Nievergelt, Felix Liechti, Steffen Hahn: Migratory connectivity derived from combining ring recovery data with unknown numbers of ringed birds and tracking data: the Common Nightingale as an example: 8th Conference of the European Ornithologists’ Union Riga, 27—30 August, 2011.
Volker Salewski, Anatoliy Poluda, Steffen Hahn, Martin Flade: Identifying migration routes and nonbreeding areas of the globally threatened Aquatic Warbler using light-level geolocators: 8th Conference of the European Ornithologists’ Union Riga, 27—30 August, 2011.
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