Nationales Biodiversitätsmonitoring - Revisited · Ein Konzept zur Vereinheitlichung von...

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Oktober 2017 Jonas Geschke Rainer Schliep Dr. Anett Richter Dr. Katrin Vohland www.biodiversity.de Nationales Biodiversitätsmonitoring - Revisited Bericht zum NeFo-Fachgespräch am 27. Juni 2017 Foto: J. Geschke

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Oktober 2017

Jonas Geschke

Rainer Schliep

Dr. Anett Richter

Dr. Katrin Vohland

www.biodiversity.de

Nationales Biodiversitätsmonitoring - Revisited Bericht zum NeFo-Fachgespräch am 27. Juni 2017

Foto: J. Geschke

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Vorwort

Warum „Revisited“?

Bereits 2012 hat das Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland (NeFo) im Auftrag

von DIVERSITAS-Deutschland einen Workshop zum Thema „Nationales Biodiversitätsmonitoring

2020“ durchgeführt. Verschiedene Akteure aus Wissenschaft, NGOs und Behörden folgten der

Einladung und diskutierten gemeinsam über den Stand des Biodiversitätsmonitorings in

Deutschland. Ebenfalls erörtert wurden die Potentiale zur Verbesserung und Vereinheitlichung

derzeitiger Biodiversitätsmonitoring Programme. Der Workshop machte deutlich, dass es einer

stärkeren Vernetzung der Monitoringkonzepte und Forschungsprojekte bedarf, um das

Biodiversitätsmonitoring in Deutschland weiter zu entwickeln (Marquard et al., 2013). In den

vergangenen fünf Jahren seit dem Workshop in 2012 hat sich im deutschen Biodiversitätsmonitoring

erfreulich viel getan. Dies nahm NeFo zum Anlass, das Erreichte gemeinsam mit den Akteuren zu

reflektieren und weitere Entwicklungen und mögliche Synergien für die Zukunft zu identifizieren.

Das Fachgespräch fand am 27. Juni 2017 in Berlin statt und begann mit insgesamt 10

Impulsvorträgen, um einen Überblick zu bestehenden Initiativen und Aktivitäten im deutschen

Biodiversitätsmonitoring zu gegeben. Bereits in den jeweiligen Fragerunden entwickelten sich

angeregte Diskussionen zu den Vorträgen und über aktuelle Entwicklungen im Hinblick auf unter

anderem Citizen Science und das Problem der Fragestellung im Biodiversitätsmonitoring. Im

Anschluss an das Mittagessen konnten sich die Teilnehmenden drei von insgesamt vier Themen

(Rahmenbedingungen; Citizen Science; Komponenten des Monitorings; Infrastrukturen und

Standards) auswählen, zu denen sie sich detaillierter austauschen wollten, und haben im Rahmen

eines World-Cafés aufkommende Unklarheiten, Lücken, Chancen oder Herausforderungen

besprechen können. Abschließend wurden die Kernpunkte der jeweiligen Thementische sowie

etwaige Ergebnisse den Teilnehmenden des Fachgespräches präsentiert.

Dieser Bericht soll nun in einem nächsten Schritt die Themen und Diskussionen des Fachgesprächs

aufarbeiten und gesammelt darstellen, so dass darauf aufbauend an weiteren Aktivitäten gearbeitet

werden kann, ein nationales Biodiversitätsmonitoring zu unterstützen. Der Bericht beginnt mit einem

Fazit (Summary for Policymakers) und fasst die Impulsvorträge zusammen. Abschließend sind die

Diskussionen und Ergebnisse der Thementische ausführlich dargestellt.

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort ............................................................................................................................ 2

Inhaltsverzeichnis .............................................................................................................. 3

Abkürzungen ..................................................................................................................... 5

Fazit (Summary for Policy Makers) ................................................................................. 6

Vorträge ......................................................................................................................... 7

Begrüßung und Einleitende Worte

Dr. Katrin Vohland .......................................................................................................... 7

Aktueller Stand und weitere Entwicklung der bundesweiten Monitoring-Programme

als Grundlage für ein umfassendes nationales Biodiversitätsmonitoring

Dr. Andreas Krüß ............................................................................................................ 8

Weitere sich entwickelnde Aktivitäten im deutschen Biodiversitätsmonitoring:

Ein kurzer Überblick mit Lebendigem Atlas und Co.

Prof. Dr. Josef Settele und Prof. Dr. Klaus Henle ............................................................... 11

Biodiversitätsmonitoring in Binnengewässern

Prof. Dr. Mark Gessner .................................................................................................. 12

Biodiversitätsmonitoring in Agrarlandschaften

Dr. Jens Dauber ............................................................................................................ 14

Wetterstationen für Artenvielfalt

Prof. Dr. Wolfgang Wägele ............................................................................................. 16

Ökosystem-Monitoring auf bundesweit repräsentativen Stichprobenflächen

Dr. Wiebke Züghart ....................................................................................................... 17

Ein Konzept zur Vereinheitlichung von Biodiversitätsdaten:

Essential Biodiversity Variables (EBVs)

Dr. Dirk Schmeller ........................................................................................................ 19

Monitoring und Nachhaltigkeit: Bedeutung von Datenintegration und

Informationsmanagement

Dr. Florian Wetzel ......................................................................................................... 20

Die langfristige Verfügbarkeit von Biodiversitätsdaten: Speicherung und Management

für die Wissenschaft

Dr. Jens Nieschulze ....................................................................................................... 22

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Thementische ................................................................................................................ 23

An welche Bedingungen ist ein koordiniertes Biodiversitätsmonitoring in Deutschland

geknüpft?

Welche Bedingungen sind schon umgesetzt, wo ist noch Bedarf? ......................................... 23

Welchen Beitrag kann Citizen Science zu einem koordinierten

Biodiversitätsmonitoring leisten? ..................................................................................... 25

Welche Komponenten der Biodiversität müssten zu einem koordinierten

Biodiversitätsmonitoring dazu gehören, um ein umfassendes Bild der nationalen

Biodiversität zu bekommen? ........................................................................................... 28

Welche nationalen und internationalen Infrastrukturen und Standards sind nutzbar

für ein koordiniertes Biodiversitätsmonitoring? Wo bestehen Lücken? ................................... 30

Literatur und Präsentationen .............................................................................................. 32

Danksagung ..................................................................................................................... 35

Anhänge ........................................................................................................................ 36

Ergebnisse der Thementische: Fotos der Stellwände .......................................................... 36

Empfehlungen zur Kooperation von Verbänden und Behörden bei der Datenerfassung ............ 42

Liste der Teilnehmenden ................................................................................................. 47

IMPRESSUM ..................................................................................................................... 49

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Abkürzungen

AMMOD Automated Multisensor station for Monitoring Of Diversity (Wetterstation für Artenvielfalt)

AWZ Ausschließliche Wirtschaftszone BfN Bundesamt für Naturschutz BioM-D Deutschen Zentrums für Biodiversitätsmonitoring (bisher nur ein

Konzept!) BLANO Bund/Länder-Ausschuss Nord- und Ostsee BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung BMUB Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und

Reaktorsicherheit CBD Convention on Biological Diversity (Biodiversitäts-Konvention) DDA Dachverband Deutscher Avifaunisten e. V. eBMS European Butterfly Monitoring Scheme EBVs Essential Biodiversity Variables (Essentiellen Biodiversitätsvariablen) EU BON Building the European Biodiversity Observation Network EuMon EU-wide monitoring methods and systems of surveillance for species

and habitats of Community interest FAIR Findable, Accessible, Interoperable und Re-usable (in Bezug auf

Datenmanagement) FFH-Monitoring Monitoring der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie GAP Gemeinsame Agrarpolitik der EU GEO BON Global Biodiversity Observation Network GFBio German Federation for Biological Data GLEON Global Lake Ecological Observatory Network HNV-Farmland Monitoring High-Nature-Value-Farmland Monitoring HNVPlus Weiterentwicklungsprojekt zum HNV-Farmland Monitoring iDiv Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung IGB Leibnitz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei INSPIRE Infrastructure for spatial information in Europe IPBES Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and

Ecosystem Services (Weltbiodiversitätsrat) MfN Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und

Biodiversitätsforschung NBS Nationalen Strategie zur Biologischen Vielfalt NeFo Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland NetPhyD Netzwerk Phytodiversität Deutschland ÖS-M Ökosystem-Monitorings ÖS-M Ökosystem-Monitoring des BfN sECURE Separating Environmental Changes and their effects on commUnity

tRaits in European butterflies TI Thünen-Institut für Biodiversität TMD Tagfaltermonitoring Deutschland UFZ Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ WWF World Wide Fund For Nature ZFMK Zoologisches Forschungsmuseum Koenig – Leibniz-Institut für

Biodiversität der Tiere

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Fazit (Summary for Policy Makers)

Das von NeFo initiierte Fachgespräch über ein nationales Biodiversitätsmonitoring konnte dazu

beitragen, einen Überblick über die großen Fortschritte der letzten Jahre im deutschen

Biodiversitätsmonitoring zu geben und zur weiteren Vernetzung der Akteure beizutragen. Die

Fortschritte lassen sich in die Kategorien konzeptionelle, technische und kulturell-gesellschaftliche

Fortschritte gliedern:

• Konzeptionelle Fortschritte betreffen insbesondere die Entwicklung von integrierten

Monitoringkonzepten wie das für Deutschland entwickelte Konzept für ein Deutsches Zentrum

für Biodiversitätsmonitoring (BioM-D) und die im Rahmen des Global Biodiversity Observation

Networks (GEO BON) und des Projektes European Contribution to an European Biodiversity

Observation Network (EU BON) entwickelten Monitoringkonzepte, sowie die Idee der

essentiellen Biodiversitätsvariablen (Essential Biodiversity Variables – EBVs) an der

Schnittstelle von Primärdaten und Indikatoren. In einigen Teilbereichen des Monitorings,

beispielsweise des landwirtschaftlichen, aquatischen oder marinen Monitorings, werden

zunehmend integrierte Verfahren angewendet, u. a. vom Bundesamt für Naturschutz (BfN).

• Technische Fortschritte finden sich insbesondere im Ausbau von Infrastrukturen und

Datenbanken, in der Entwicklung von Schnittstellen für verschiedene Datenformate und bei

der Entwicklung von automatisierten Erkennungssystemen oder Handy-Anwendungen (Apps).

• Damit verbunden lässt sich der Umgang mit Daten auch unter kulturell-gesellschaftlichen

Fortschritten verbuchen: Sichtbar in der Open Science Bewegung und der Agenda der

europäischen Union wird das Verfügbarmachen von Daten stärker anerkannt und zunehmend

politisch gefordert. Dazu gehören neben der Befassung mit Lizenz- und Urheberrechten auch

Methoden der Visualisierung und des Zugangs für verschiedene Zielgruppen. Zudem wächst

das Bewusstsein der Bürgerinnen und Bürger, sich in ihrer Freizeit aktiv für den Schutz, die

Pflege und die Entwicklung von Biodiversität einzusetzen. Dies erfolgt in bereits

existierenden, aber auch weiter zu entwickelnden Citizen Science Aktivitäten.

Die politischen Herausforderungen aber bleiben bestehen. Aufgrund des föderalen Systems in

Deutschland ist der Umgang mit Daten zwischen den Bundesländern nach wie vor nicht einheitlich

geregelt. Weiterhin genießt der Ausbau des Biodiversitätsmonitorings politisch noch nicht

ausreichende Priorität. Zur Erfüllung der deutschen Koordinations- und Berichtspflichten, aber auch

darüber hinaus, fehlen noch wichtige Bausteine. Wichtig wäre hier eine parteien- und

ressortübergreifende politische Willenserklärung für ein nationales Biodiversitätsmonitoring, welches

dazu beiträgt, die Erfolge und Herausforderungen deutscher und internationaler Biodiversitätspolitik

sichtbar und steuerbar zu machen – und letztendlich für die Erhaltung der natürlichen

Lebensgrundlagen unabdingbar ist.

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Vorträge

Begrüßung und Einleitende Worte Dr. Katrin Vohland, NeFo; Museum für Naturkunde Berlin

Eröffnet wurde das Fachgespräch von Frau Dr. Katrin Vohland, welche am Museum für Naturkunde –

Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung Berlin den Forschungsbereich 4 zu

Wissenschaftskommunikation und Wissensforschung sowie die Abteilung Wissenschaft in der

Gesellschaft des FB 4 leitet. Frau Dr. Vohland engagiert sich in verschiedenen Forschungsprojekten

wie dem Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland (NeFo).

In lockerer, aber aufmerksamer Atmosphäre folgen die Teilnehmenden des Fachgespräches den facettenreichen Impulsvorträgen. (Foto: J. Geschke)

Eingangs erläuterte Frau Vohland den Teilnehmenden kurz die Aktivitäten von NeFo. Anschließend

berichtete sie von der „NeFo-Vision“ eines Nationalen Biodiversitätsmonitoring 2020, zu welchem

DIVERSITAS Deutschland e. V. und NeFo bereits eine Vorstudie erarbeitet hatten und in 2012 ein

größerer NeFo-Workshop zum Thema stattgefunden hatte.

Im Folgenden ging Frau Vohland darauf ein, dass es in Deutschland nach wie vor einen großen

Bedarf an Biodiversitätsmonitoring-Aktivitäten gäbe, um u.a. die strategischen Biodiversitätsziele

der Bundesregierung zu unterstützen. Hierfür hätte sich seit 2012 zwar viel getan (z. B. durch das

Konzept der EBVs, das Projekt EU BON, die Leibniz-Initiativen des Deutschen Zentrums für

Biodiversitätsmonitoring und der Deutschen Naturwissenschaftlichen Sammlungen als integrierte

Forschungsinfrastruktur sowie das Konzept des Lebendigen Atlas‘ – worauf die nachfolgenden

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Vorträge mehr im Detail eingehen werden), aber ein zentral koordiniertes nationales

Biodiversitätsmonitoring existiere noch nicht.

Aktueller Stand und weitere Entwicklung der bundesweiten Monitoring-Programme

als Grundlage für ein umfassendes nationales Biodiversitätsmonitoring Dr. Andreas Krüß, Bundesamt für Naturschutz

Herr Dr. Andreas Krüß leitet am Bundesamt für Naturschutz die Abteilung II 1, Ökologie und Schutz

von Fauna und Flora.

Dr. Andreas Krüß gibt einen Überblick über das vom Bundesamt für Naturschutz durchgeführte FFH-Monitoring. (Foto: J. Geschke)

Herr Krüß leitete seinen Vortrag mit einer Übersicht zu den grundsätzlichen Rahmenbedingungen für

ein Biodiversitätsmonitoring ein. So ist ein Biodiversitätsmonitoring notwendig, um vergleichbare

Daten zu Zustand und Veränderung der Biodiversität zu erhalten, um damit Analysen der Ursachen

von Veränderungen durchzuführen. Dieses ermöglicht ein zielgerichtetes Handeln des Naturschutzes

und die fundierte Information von Politik und Öffentlichkeit. Die Rahmenbedingungen für ein

Biodiversitätsmonitoring ergeben sich international aus den völkerrechtlichen Verpflichtungen der

Biodiversitäts-Konvention CBD, europarechtlich aus diversen Verpflichtungen (z. B. FFH- und

Vogelschutz-Richtlinie, Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie) und deren nationaler Implementierung

sowie aus dem Bundesnaturschutzgesetz und der nationalen Biodiversitätsstrategie. Darüber hinaus

entstehen Handlungsnotwendigkeiten aus aktuellen Entwicklungen. Um diesen unterschiedlichen

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Herausforderungen gerecht zu werden, unterstützt das Bundesamt für Naturschutz verschiedenste

Biodiversitätsmonitoring-Initiativen.

Beim FFH-Monitoring wird auf Grundlage einer bundesweit einheitlichen Erfassungsmethode,

abgestimmt und gemeinsam mit den Bundesländern, alle sechs Jahre der Zustand von 170 Arten

und 91 Lebensraumtypen erfasst.

Zur Berichterstattung im Rahmen der Vogelschutzrichtlinie wird in Vogelschutzgebieten ein

Monitoring von rund 100 Brut- und 40 Rastvogelarten aufgebaut. Das bundesweite Vogelmonitoring

wird seit 2004 nach einheitlicher Methode durchgeführt. Hier spielt das Ehrenamt eine große Rolle:

Der Dachverband Deutscher Avifaunisten e. V. (DDA) ist Partnerorganisation des BfN und der

Bundesländer, um das Vogelmonitoring bundesweit stichprobenbasiert, repräsentativ und einheitlich

durchzuführen. Finanziert von Bund und Ländern, koordiniert der DDA das Vogelmonitoring,

durchgeführt von Ehrenamtlichen. Mittels dem Portal ornitho.de und mobiler Technik (z. B. der App

NaturaList) lassen sich die Daten des DDA-Monitorings zusätzlich durch online erfasste

Gelegenheitsbeobachtungen erweitern.

Eine weiteres, vom BfN gemeinsam mit den Bundesländern durchgeführtes Biodiversitätsmonitoring

ist das High-Nature-Value-(HNV)-Farmland Monitoring, mit welchem regelmäßig die

Landwirtschaftsflächen mit hohem Naturwert dokumentiert werden. Grundlage sind mehr als 1200

Stichprobenflächen (die auch dem Vogelmonitoring zugrunde liegen). Zur Erfüllung der

Berichtspflicht für die ELER-Durchführungsverordnung werden auf der Grundlage dieses Monitorings

die Werte für den sogenannten High Nature Value Farmland–Indikator – den Indikator

„Landwirtschaftsflächen mit hohem Naturwert“ regelmäßig errechnet. Dieser Indikator soll den

Zustand der Agrarlandschaft hinsichtlich ihrer Agrobiodiversität aufzeigen, er soll Veränderungen

feststellen und die Wirkung der Agrarumweltmaßnahmen bzw. der Agrarpolitik dokumentieren. In

Deutschland wird der Indikator seit 2009 auf ermittelt.

Das Ökosystem-Monitoring, welches auf denselben Stichprobenflächen wie das Vogel- und das HNV-

Monitoring durchgeführt werden soll, ist ein noch umfassenderer Ansatz, der sich momentan im

Aufbau befindet. Auf diesen einen Quadratkilometer großen Stichprobenflächen sollen wiederholt

und systematisch die Größe und Qualität aller Biotop- und Landschaftsnutzungstypen komplett

erfasst werden, also die Gesamtfläche kartiert werden.

Der Aufbau eines bundesweiten Pflanzenmonitorings erfolgt auf Basis des 2016 abgeschlossenen

Projekt „Deutschlandflora 2.0“, in dem ein zentraler Datenspeicher für floristische

Beobachtungsdaten auf Grundlage des auf offenen Softwarekomponenten basierenden Systems

„INDICIA“ aufgebaut wurde. In einem neuen Projekt wird die Methodik zur systematischen

Kartierung der Gefäßpflanzenarten auf bundesweit repräsentativen Stichprobenflächen (wie oben)

entwickelt und erprobt. Ziel ist es, für den Bereich der „mittelhäufigen Arten“ statistisch valide Daten

zum Vorkommen und zur Trends der Bestandsentwicklung zu bekommen. Hierfür unterstützt das

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BfN den bundesweiten Verband „Netzwerk Phytodiversität Deutschland“ (NetPhyD), die über

mehrere Länder- und ein Deutschlandportale Pflanzendaten sammeln und auswerten.

Eine aktuell existierende Fehlstelle mit Blick auf ein umfassendes Biodiversitätsmonitoring ist das

Monitoring von Insekten. Gerade auch vor dem Hintergrund der aktuellen Diskussionen zum

Insektenrückgang, aber auch weil Insekten eine wichtige ökologische Rolle einnehmen (wichtige

Ökosystemleistungen, z. B. Bestäubung und als Nahrungsgrundlage für andere Artengruppen), ist

die Gewinnung belastbarer, repräsentativer und langfristig erhobener Daten über die Veränderungen

der Insektenbestände sehr wichtig. Um diese große Lücke zukünftig zu schließen, muss, wie auch

bereits im Vogelmonitoring, das Ehrenamt gestärkt werden und Synergien sowohl bzgl. der

Kapazitäten als auch der Organisation müssen genutzt werden.

Parallel zum Ausbau des terrestrischen Monitorings läuft der Aufbau eines Biodiversitäts-Monitoring

im Meer, in der AWZ (Ausschließliche Wirtschaftszone, zwischen 12-200 Seemeilen vor der Küste).

Dies ist relevant, da fast die Hälfte (45 %) der deutschen Meeresfläche als Natura 2000-Gebiete

ausgewiesen ist. In der AWZ, d. h. im marinen Bereich, ist allein der Bund für das Monitoring

zuständig und nicht wie im terrestrischen Bereich die jeweiligen Bundesländer.

Das Monitoring im Rahmen der FFH-Richtlinie und Meeresschutz-Richtlinie umfasst

Meeressäugetiere, Fische, Seevögel, benthische Arten und Biotope. Die Koordinierung des

Monitorings erfolgt durch den Bund und die Bundesländer in einem Ausschuss für Nord- und Ostsee

(BLANO). Mitglieder des BLANO sind die fünf Küstenbundesländer und der Bund. Im Gegensatz zu

den Möglichkeiten in terrestrischen Bereichen lässt sich das Monitoring im Meer nicht in Teilen

ehrenamtlich organisieren und ist verbunden mit einem sehr hohen logistischen und finanziellen

Aufwand. Dabei kommen neben regelmäßigen Schiffssurveys auch Befliegungen und ergänzende

akustische Erfassungsmethoden zum Einsatz, z. B. beim Schweinswal-Monitoring.

Nach Einführung in all diese interessanten Aktivitäten betonte Herr Krüß nachdrücklich, dass die

Stärkung des Ehrenamts für ein umfassendes Biodiversitätsmonitoring essentiell ist. Das BfN schätzt

die bisherige Zusammenarbeit sehr und leistet hier seit Jahren Unterstützungsarbeit. So wurde auf

einem im Spätjahr 2016 durchgeführten Workshop gemeinsam mit den Verbänden ein

Positionierungspapier erarbeitet, welches Empfehlungen zur Kooperation von Verbänden und

Behörden bei der Datenerfassung gibt (BfN, 2017 / verfügbar im Anhang).

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Weitere sich entwickelnde Aktivitäten im deutschen Biodiversitätsmonitoring: Ein

kurzer Überblick mit Lebendigem Atlas und Co. Prof. Dr. Josef Settele und Prof. Dr. Klaus Henle, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Herr Prof. Dr. Josef Settele ist am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Halle tätig, wo er

stellvertretender Leiter des Departments Biozönoseforschung ist. Seine Arbeitsschwerpunkte sind

die evolutionäre Biologie von Insekten, Biodiversität im Allgemeinen und Naturschutz. Neben seinen

Forschungstätigkeiten am UFZ engagiert Herr Prof. Dr. Settele sich beim Weltbiodiversitätsrat

IPBES, wo er am Assessment zu Bestäubern, Bestäubung und Nahrungsmittelproduktion

mitgearbeitet hat und aktuell Co-Chair des Globalen Assessments zu Biodiversität und

Ökosystemleistungen ist.

Herr Settele leitete seinen Vortrag, den er auch im Namen von Herrn Prof. Dr. Klaus Henle (ebenfalls

vom UFZ) hielt, mit einigen exemplarischen und vergleichenden Zahlen zum europaweiten

Biodiversitätsmonitoring durch EuMon, zum Monitoring von Treibern des Biodiversitätsverlustes

sowie zur Finanzierung von Biodiversitätsmonitoring-Initiativen und der Beteiligung des Ehrenamts

im Biodiversitätsmonitoring ein. Nach Herrn Dr. Krüß betonte auch Herr Settele die wichtige Rolle

des Ehrenamts im Biodiversitätsmonitoring. Ein zentrales Problem hierbei ist die Frage des

Urheberrechtes von Daten und damit die Rolle von Metadaten beim Teilen von Forschungsdaten. Das

Projekt „sMon“ z. B. versucht hier anzusetzen und bietet Service-Leistungen zur Kommunikation

zwischen Dateneigentümern und Interessensgruppen sowie zur Zusammenstellung von Daten und

Durchführung von Trendanalysen.

Im nächsten Teil des Vortrages kam Herr Settele detailliert auf das Insektenmonitoring in

Deutschland zu sprechen. Als Beispiel nannte er das Tagfaltermonitoring Deutschland (TMD), dessen

Stichprobenflächen aufgrund der rund 500 teilnehmenden Ehrenamtlichen nicht systematisch oder

zufällig verteilt sind, dessen Aufnahmeprotokoll aber deutschland- und europaweit standardisiert ist.

Auch auf europäischer Ebene gäbe es einige Insektenmonitoring-Initiativen, mithilfe derer der

Zustand der Biodiversität bewertet werden könne – genannt wurden hier das sECURE Projekt, sowie

der Pan-European Grassland Butterfly Indicator und das European Butterfly Monitoring Scheme

(eBMS). Die beiden letztgenannten bauen auf den nationalen europäischen Tagfalter-Monitoring-

Initiativen auf, zu denen auch das TMD gehört.

Mit Bezug zum Ehrenamt präsentierte Herr Settele abschließend das Konzept des Lebendigen Atlas,

einem Projekt des UFZ und des iDiv in Zusammenarbeit mit verschiedenen Verbänden des

Ehrenamts (NABU, BUND, DDA, DNR). Die Machbarkeitsstudie wurde unter Zusammenarbeit von

mehr als 150 Beteiligten aus 70 Organisationen in einer Reihe von Workshops erstellt. Ziele des

Lebendigen Atlas sind, die Akteure im Natur-und Umweltschutz zu vernetzen und zu unterstützen,

die Einrichtung eines Online-Portals zur besseren Vernetzung und zum Kapazitätenaufbau, die

Datenzusammenführung, -harmonisierung und –visualisierung sowie eine Langzeitdatensicherung im

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Sinne der Open Science- und Open Data-Konzepte, sowie Bildungsangebote durch die Verbände.

Damit soll das Ehrenamt gesellschaftlich gefördert werden, die Artenkenntnis in der Gesellschaft

gestärkt und robuste Informationen für Biodiversität in Deutschland erarbeitet werden, um

gemeinsam neues Wissen zu schaffen.

Biodiversitätsmonitoring in Binnengewässern Prof. Dr. Mark Gessner, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei

Herr Prof. Dr. Mark Gessner lehrt an der Technischen Universität Berlin aquatische Ökologie und ist

kommissarischer Direktor des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB).

Gleichzeitig leitet er hier die Abteilung Experimentelle Limnologie, wo er die Folgen des globalen

Umweltwandels auf Gewässerökosysteme erforscht.

Prof. Dr. Mark Gessner trägt vor zum Biodiversitätsmonitoring in Binnengewässern. (Foto: J. Geschke)

Binnengewässer als Mauerblümchen. So plakatierte Herr Gessner die Stellung von Flüssen und Seen

in der Biodiversitätsforschung. Tatsächlich nehmen Binnengewässer nur 0,3% der Erdoberfläche ein.

Diese winzige räumliche Ausdehnung täuscht jedoch über ihre hohe Artenvielfalt hinweg. Denn nicht

weniger als 40% aller Fischarten weltweit finden z. B. ihren Lebensraum in Binnengewässern

(Dudgeon et al., 2006). Gleichzeitig ist diese hohe Biodiversität besonders gefährdet. Das zeigt etwa

der Living Planet Index des WWF, der auf langjährigen Abundanzschätzungen von

Wirbeltierpopulationen beruht. Binnengewässer, so Herr Gessner, stellen somit eine wesentliche

Biodiversitätskomponente, die in Monitoringprogrammen stark unterrepräsentiert ist.

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Traditionelles Monitoring in Seen, Fließgewässern und Grundwasser wird heute durch ein sich rasch

weiterentwickelndes Methodenspektrum ergänzt, das sich durch einen zunehmenden Grad an

Automatisierung auszeichnet. Standen bisher Sonden für zeitlich hoch aufgelöste Messungen

physikalischer und chemischer Messgrößen im Vordergrund, können zunehmend biologisch relevante

Variablen erfasst werden (z. B. Fluoreszenzsonden und Durchflusszytometer zur Bestimmung der

taxonomischen Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften in situ). Der Routineeinsatz von

Sensoren zur Messung der Expression von Genen könnte das Biodiversitätsmonitoring von

Gewässern revolutionieren. Auch heute stehen jedoch schon Verfahren zur Verfügung, die einen

hohen Probendurchsatz für molekularbiologische Analysen ermöglichen, sowohl für Organismen als

auch für extrazelluläre DNA (eDNA), die sich z. B. für die Früherkennung invasiver Arten als nützlich

erwiesen hat.

Internationale Initiativen wie das Global Lake Ecological Observatory Network (GLEON) vernetzen

einzelne Gewässerstandorte und gestatten so die gemeinsame Auswertung der erhobenen Daten in

einem räumlichen Kontext. Auch mit Drohnen und einer neuen Generation von Satelliten (Sentinel)

können neu räumlich hochaufgelöste Daten erfasst werden, ohne auf eine hohe zeitliche Auflösung

zu verzichten. Die taxonomische Auflösung bleibt dabei allerdings gering. Ergänzend kann eine

ähnlich gute Flächenabdeckung durch Einbeziehung des Ehrenamts erreicht werden. Dafür gibt es

bereits vielversprechende Ansätze. Unabhängig von der Methode der Datenerhebung werden

Gewässerdaten auf nationaler und internationaler Ebene zunehmend in Datenbanken und auf

Online-Plattformen zusammengeführt und verfügbar gemacht. Nie, schließt Herr Gessner, war die

Chance, das Biodiversitätsmonitoring von Gewässern vom Mauerblümchendasein zu befreien, so

groß wie heute.

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Biodiversitätsmonitoring in Agrarlandschaften Dr. Jens Dauber, Thünen-Institut für Biodiversität

Herr Dr. Jens Dauber leitet am Institut für Biodiversität des Johann Heinrich von Thünen-Instituts,

den Arbeitsbereich Landschaftsbezogene Agrobiodiversität, welcher an Strategien und Konzepten zur

Förderung und Erhaltung der Biodiversität und der Ökosystemleistungen in Agrarlandschaften

arbeitet.

Dr. Jens Dauber erklärt, nach welchen Kriterien ein Biodiversitätsmonitoring in Agrarlandschaften aufgebaut sein kann oder sollte. (Foto: J. Geschke)

Herr Dauber leitete seinen Vortrag mit den aktuellen negativen Trends ausgewählter Komponenten

der Biodiversität in der Agrarlandschaft ein und erläuterte, welche Ökosystemleistungen mit diesen

Komponenten der Agro-Biodiversität verbunden sind. Anschließend zeigte er auf, dass die

Reaktionen aus Politik und Gesellschaft (z. B. Biodiversitätsstrategien, Greening der Gemeinsamen

Agrarpolitik der EU etc.) zu keiner Trendwende geführt haben. Als einen möglichen Grund hierfür

gab er an, dass die derzeit verwendeten Indikatoren des Biodiversitäts- und

Nachhaltigkeitsmonitorings, welche hauptsächlich den Berichterstattungspflichten Deutschlands

gegenüber politischen Prozessen und Naturschutzrichtlinien dienen, nicht geeignet seien um

belastbare Rückschlüsse auf die Ursachen der negativen Trends zu ziehen. Damit scheint auch keine

wissenschaftlich fundierte Politikberatung im Hinblick auf eine Ausgestaltung effektiver Strategien

und Maßnahmen gegeben. Seit 1960 habe sich die Einstellung des Menschen zum Schutz der Natur

mehrfach gewandelt. Herr Dauber stellte klar, dass heutzutage unterschiedliche Einstellungen

nebeneinander her existieren: 1. Natur an sich, 2. Natur neben Mensch, 3. Natur für den Mensch

und 4. Mensch und Natur (Mace, 2014). Um diesen verschiedenen Einstellungen des Menschen zur

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Natur gerecht zu werden, bedürfe es in der Biodiversitätsforschung eines inter- und

transdisziplinären Ansatzes zum Schutz und zur nachhaltigen Nutzung der

Biodiversitätskomponenten. Dabei müsse die Biodiversität in ihrer Gesamtheit (Gene, Arten,

Ökosysteme, Landschaften) auf quantitativer, qualitativer und funktioneller Ebene sowohl in

räumlicher als auch zeitlicher Dimension betrachtet werden. Zur gesamtheitlichen Betrachtung

müssten das menschliche Wohlergehen, die (Bio-) Ökonomie und die Sozio-Ökologie in die

Biodiversitätsforschung einbezogen werden. Nur so ließe sich die Biodiversitätsforschung – und

damit auch das Biodiversitätsmonitoring – zukünftig zielgerichtet durchführen und unter Einbezug

der Landschaftsnutzung weiterentwickeln. Ohne ein auf Agrarlandschaften angepasstes

Biodiversitätsmonitoring seien nach Agrarräumen differenzierte Bewertungen von

Trendentwicklungen sowie deren Ursachen nur eingeschränkt möglich und Aussagen zur

Wirksamkeit von agrarumweltpolitischen Maßnahmen nur unzureichend ableitbar. Nur ein auf

Agrarlandschaften angepasstes Biodiversitätsmonitoring wäre anwendbar als Grundlage für

wissensbasierte politische Entscheidungen, z. B. für die Gemeinsame Agrarpolitik der EU (GAP).

Eingehend auf diese Herausforderungen für das Biodiversitätsmonitoring in Agrarlandschaften stellte

Herr Dauber im nächsten Schritt ein vom Thünen-Institut für Biodiversität erarbeitetes Konzept für

ein Biodiversitätsmonitoring Landwirtschaft in Deutschland vor. Dieses ist modular aufgebaut und

dadurch flexibel an die jeweilige lokale und regionale Situation anpassbar. Zudem entsprechen die

Stichprobenflächen dieses Konzeptes denen der vom BfN unterstützen Flächen des Vogel- und HNV-

Farmland-Monitorings, wodurch sich die Chance ergibt, Daten zusammenzuführen und

aussagekräftigere Analysen durchzuführen. Um dies effektiv umzusetzen müssten jedoch die

geplanten und existierenden nationalen Monitoringprogramme aufeinander abgestimmt und

harmonisiert werden. Im Agrarbereich sei eine Erarbeitung von agrarräumlich differenzierten

Biodiversitätszielen und, darauf aufbauend, die Festlegung von zielorientierten Indikatorensets

notwendig.

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Wetterstationen für Artenvielfalt Prof. Dr. Wolfgang Wägele, Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig

Herr Prof. Dr. Wolfgang Wägele ist Direktor des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander Koenig

in Bonn und Inhaber des Lehrstuhls Spezielle Zoologie an der Universität Bonn. Seine

Forschungsschwerpunkte sind u. a. die Taxonomie und Phylogenie von Crustaceen, aber auch die

technische Weiterentwicklung von Methoden zum Biodiversitätsmonitoring.

Prof. Dr. Wolfgang Wägele erläutert das innovative und integrative Konzept der „Automated Multisensor Station for Monitoring of Diversity“ (AMMOD, Wetterstation für Artenvielfalt). (Foto: J. Geschke)

„Der Trend geht zur sauberen Frontscheibe“ (FAZ 2016 Nr. 86) – Dieser Titel bezieht sich darauf,

dass die Frontscheiben von Autos vor 20 Jahren nach längeren Fahrten in warmen Monaten noch

regelmäßig geputzt werden mussten, heute aber kaum ein Insekt mehr an der Scheibe kleben

bleibt. Manch einer sagt, dies liege daran, dass die Autos heutzutage windschnittiger wären oder die

Biologen übertreiben würden – was nicht erklärt, warum Forschende in Malaisefallen1 immer weniger

Insekten fangen.

Eine der aussagekräftigsten Studien zum Verlust an Insektenmasse in Deutschland wurde vom

Entomologischen Verein Krefeld ehrenamtlich durchgeführt, welcher einen Insektenrückgang von

70-80% in 20 Jahren dokumentiert hat (Vogel 2017).

Diese Studie nimmt Herr Wägele zum Anlass, zu einem gemeinsamen Biodiversitätsmonitoring

aufzurufen. Aktuell gibt es in Deutschland eine diverse und fragmentierte Forschungslandschaft im

Bereich des Biodiversitätsmonitorings. Die Entwicklung eines bzw. „des“ Deutschen Zentrums für

1 Falle für Fluginsekten, benannt nach René Malaise (1892–1978)

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Biodiversitätsmonitoring sei nötig, um das Forschungsdatenmanagement zu zentralisieren und

Datenerhebungen zu harmonisieren. Nur so könnten Daten aus der Fernerkundung, von fest

installierten Sensor-Netzwerken und mobilen Sensoren sowie von individuellen Beobachtungen

effektiv zusammengeführt und analysiert werden. Dazu bedürfe es jedoch noch einiger neuer

Technologien, um am Ende das Konzept der „Automated Multisensor Station for Monitoring of

Diversity“ (AMMOD), der so genannten Wetterstation für Artenvielfalt, zu verwirklichen. Mithilfe

eines solchen Systems, das möglichst automatisiert eine Vielzahl an unterschiedlichen

Indikatorwerten dokumentiert und digitalisiert, könnte das Biodiversitätsmonitoring in Deutschland

revolutioniert werden. Teile dieses Konzeptes sind das DNA-Barcoding, das bioakustische Monitoring,

die automatische Bilderkennung und eine Riechstation zur Detektion von organischen Molekülen aus

der Luft. Wenn das AMMOD-System großflächig eingesetzt werden würde, ermöglichten die

aufgenommenen Daten großskalige Modellierungen der Veränderungen von Biodiversität – dies ist

jedoch aktuell (noch) ein Ziel für die Zukunft.

Ökosystem-Monitoring auf bundesweit repräsentativen Stichprobenflächen Dr. Wiebke Züghart, Bundesamt für Naturschutz

Frau Dr. Wiebke Züghart ist am Bundesamt für Naturschutz tätig und leitet das Fachgebiet II 1.3

Monitoring.

Dr. Wiebke Züghart leitet ihren Vortag zum Ökosystem-Monitoring mit einer Übersicht über die bundesweiten Monitoringprogramme des Bundesamtes für Naturschutz ein. (Foto: J. Geschke)

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Frau Züghart stellte das Konzept des Ökosystem-Monitorings (ÖS-M) vor. Ziel des ÖS-M ist die

Erfassung des Zustands und der Veränderungen von Ökosystemen in der Gesamtlandschaft über

eine wiederholte, systematische und flächendeckende Erhebung der Biotop- und Nutzungstypen auf

den bundesweit repräsentativen Stichprobenflächen.

Mit einem Ökosystem-Monitoring werde eine wesentliche Datenlücke geschlossen. Es würden

bundesweite Informationen zur Häufigkeit, Verteilung, flächenmäßigen Ausdehnung sowie zum

Zustand und zu Veränderungen von Ökosystemen in der Gesamtlandschaft bereitgestellt. Sie

ermöglichten Aussagen zu Auswirkungen von Einflussfaktoren wie Landnutzungswandel,

zunehmendem Nutzungsdruck, Intensivierung der Landwirtschaft oder dem Klimawandel und seien

damit eine wichtige Grundlage für naturschutzpolitische Entscheidungen. Anhand der Ergebnisse des

Ökosystem-Monitorings könnten die Erfolge der NBS überprüft, die Wirksamkeit der Maßnahmen zu

ihrer Umsetzung bewertet und die Anforderungen der EU-Biodiversitätsstrategie 2020 (Ziel 2,

Maßnahme 5) bezüglich der Darstellung des Zustands von Ökosystemen und ihren Leistungen erfüllt

werden.

Das Monitoring häufiger Brutvögel und das HNV-Monitoring werden bereits auf den bundesweit

repräsentativen Stichprobenflächen ausgeführt. Der stichprobenbasierte Ansatz habe sich bewährt,

da mit vergleichsweise geringem Aufwand statistisch belastbare Ergebnisse auf Bundes- und

Länderebene generiert werden könnten.

Eine Vorstudie diente dazu die Machbarkeit eines Ökosystem-Monitorings zu untersuchen. Am

Beispiel von Daten aus Schleswig-Holstein (HNVPlus) wurden Aussagemöglichkeiten analysiert,

erforderliche Ergänzungen und notwendige methodische Weiterentwicklungen aufgezeigt sowie der

Aufwand abgeschätzt. Die Studie habe ergeben, dass eine Anlehnung des ÖS-M an das HNV-

Farmland-Monitoring sinnvoll ist und bereits entwickelte Hochrechnungsverfahren übertragen

werden könnten. Großer Bedarf bestehe in der Entwicklung eines einheitlichen

Biotoptypenschlüssels, der zum einen Aussagen auf Bundesebene erlaube, zum anderen aber auch

mit den Länderschlüsseln kompatibel sei. Außerdem müsse ein aussagekräftiges

Bewertungsverfahren des Zustandes und der Veränderungen von Ökosystemen entwickelt werden.

Die konzeptionelle Entwicklung und Erprobung des Ökosystem-Monitorings erfolge im Rahmen eines

Forschungsvorhabens. Mit der Bearbeitung wurden das Planungsbüro für angewandten Naturschutz

GmbH (PAN) und verschiedene Kooperationspartner beauftragt.

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Ein Konzept zur Vereinheitlichung von Biodiversitätsdaten: Essential Biodiversity

Variables (EBVs) Dr. Dirk Schmeller, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Herr Dr. Dirk Schmeller arbeitet am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig am

Department Naturschutzforschung. Hier forscht er an Methoden zum Biodiversitätsmonitoring auf

nationaler Ebene, hat durch sein Mitwirken in internationalen Projekten wie GEO BON und EU BON

aber auch viele Einblicke in internationale Perspektiven und Entwicklungen.

Dr. Dirk Schmeller erklärt die Zukunftsperspektiven des EBV-Konzeptes. Die eindeutige Kommunikation, was eine EBV eigentlich ist (eine Zusammenfassung von Indikatoren), spielt dabei eine entscheidende Rolle. (Foto: J. Geschke)

Als Grundlage für das Konzept der Essentiellen Biodiversitätsvariablen (Essential Biodiversity

Variables, EBVs, Proença et al. (2016)) stellte Herr Schmeller zunächst drei Herausforderungen des

Biodiversitätsmonitorings vor. Diese seien das Skalenproblem des Monitorings (lokal über regional

und national nach europaweit und global), die Probleme der Mobilisierung und Vergleichbarkeit von

Forschungsdaten sowie die Ableitung robuster Informationen für Entscheidungsträger aus

verfügbaren Forschungsdaten (Schmeller et al., 2015). Dabei gelte es vor allem, die vier

Fachbereiche der Fernerkundung, terrestrischen Ökologie sowie mariner und Binnengewässer-

Ökologie zu vereinen. Ein Konzept dazu, so Herr Schmeller, seien die EBVs.

Zunächst sprach Herr Schmeller das Problem an, dass das Konzept der EBVs häufig nicht korrekt

beschrieben werde, weshalb viele unterschiedliche Auffassungen zu EBVs in der

Wissenschaftscommunity in Umlauf seien. Das läge vor allem daran, dass eine Definition des

Konzeptes in der ursprünglichen Beschreibung fehle. Diese könne z. B. so lauten: EBVs können

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Veränderungen des Biodiversitätszustandes dokumentieren und sind eine Zwischenebene zwischen

Rohdaten der Biodiversität und abgeleiteten Indikatoren (Brummitt et al., 2016; Schmeller et al.,

2017a). GEO BON hat ein Set von sechs Klassen mit insgesamt 22 EBVs erarbeitet, anhand derer die

Biodiversität beschrieben werden können: 1. Genetische Zusammensetzung, 2. Populationen von

Arten, 3. Eigenschaften von Arten, 4. Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften, 5. Ökosystem-

Struktur und 6. Ökosystemfunktion (in Englisch: Genetic composition, Species populations, Species

traits, Community composition, Ecosystem structure und Ecosystem function) (Proença et al., 2016;

Schmeller et al., 2017b). Im Folgenden verglich Herr Schmeller das Konzept der EBVs zum besseren

Verständnis mit dem Aktienmarkt. Arten stellten dann z. B. die Aktien eines Unternehmens dar und

die biologische Zustandsvariable (z. B. Abundanz) den Preis der Aktie, die dann räumlich und zeitlich

varieren und in einem Datenwürfel („EBV-Würfel“) zusammengefasst werden könne. EBVs könnten

auf diese Weise Zustandsveränderungen der Biodiversität abhängig von Raum und Zeit beschreiben,

so wie der Aktienmarkt dies für die Wirtschaft abbilde. Der Aktienmarkt nutze dafür z. B. den DAX

oder andere Indices, und die Biodiversitätsforschung Biodiversitätsindikatoren, wie z. B. den Living

Planet Index.

Abschließend erläuterte Herr Schmeller, wie EBVs in den Forschungsdatenprozess von Rohdaten zu

Indikatorwerten integriert und wie Forschungsdaten für die Erarbeitung von EBVs (national)

gesammelt und aufbereitet werden könnten (Turak et al., 2016). Aufgrund der Komplexität der EBVs

allerdings schlug Herr Schmeller vor, nach der Einigung über eine konkrete Definition der EBVs ein

Set von maximal zehn der wichtigsten EBVs zu benennen und diese zu operationalisieren. Nur so

könne das Konzept der EBVs effektiv an Politik und Citizen Science kommuniziert werden und Einzug

im Biodiversitätsmonitoring und gemeinsamen Online-Portalen finden.

Monitoring und Nachhaltigkeit: Bedeutung von Datenintegration und

Informationsmanagement Dr. Florian Wetzel, Museum für Naturkunde Berlin

Herr Dr. Florian Wetzel arbeitet am Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und

Biodiversitätsforschung in Berlin im Forschungsbereich 3 (Digitale Welt und Informations-

wissenschaften). Hier war er Mitarbeiter im kürzlich abgeschlossenen EU-Projekt EU BON (Building

the European Biodiversity Observation Network). Die Forschungsschwerpunkte von Herrn Dr. Wetzel

sind u. a. die Analyse und Evaluierung von verfügbaren Biodiversitätsdaten, die makroökologische

Auswertung von räumlichen Daten mit Geographischen Informationssystemen sowie die Interaktion

mit Nutzergruppen.

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Dr. Florian Wetzel führt ein in die Produkte von EU BON, mithilfe derer sich Biodiversitätsdaten organisieren, analysieren und veröffentlichen lassen. (Foto: J. Geschke)

Zu Beginn seines Vortrages wies Herr Wetzel auf die großen Datenlücken hinsichtlich der

räumlichen, taxonomischen und insbesondere der zeitlichen Abdeckung in der europäischen

Biodiversitätsforschung hin. Langzeitmonitoring-Daten seien die Voraussetzung, um Aussagen zum

Zustand und der Entwicklung der biologischen Vielfalt treffen zu können. Diese Lücken könnten nur

durch zusätzliche Datenaufnahmen oder Datenbereitstellung im Sinne von Open Data gefüllt

werden. Die Rate der Datenbereitstellung habe sich in den letzten Jahren zwar verbessert, bei der

Datenbereitstellung müssten Daten aber konsequenter mit Metadaten ausgestattet werden. Nur

durch vollständige Metadaten könnten Daten für die Forschung effektiv nutzbar gemacht werden.

Weitere wichtige Schritte seien der Aufbau und die Nutzung von Infrastrukturen, um die Daten

langfristig zu speichern, sowie die Datenharmonisierung und Integration von in-situ und

Fernerkundungs-Daten.

Im Folgenden ging Herr Wetzel darauf ein, dass bei der Datenintegration und Bereitstellung die

vielfältigen Anforderungen der unterschiedlichen Nutzer berücksichtigt werden müssten. Die Nutzer

kämen aus der Wissenschaft oder von nationalen Regierungen, aber auch zwischenstaatliche oder

Nichtregierungs-Organisationen und der Wirtschaftssektor könnten an Datensätzen interessiert sein.

Um all diese potentiellen Nutzer zu berücksichtigen, müssten Daten vollständig gesichert werden

und ein offener Zugang der Daten, z. B. über Webportale, bereitgestellt werden. So fallen

zunehmend sehr große Datenmengen an (z. B. in der Fernerkundung). Aktuell gäbe es diverse

Initiativen und Plattformen, die einen Service zur Datensicherung, Datenmanagement und Tools

anbieten, um Daten auffindbar zu machen, wie etwa auf europäischer Ebene das European

Biodiversity Portal. Hier ergäbe sich die große Herausforderung, die Portale gegebenenfalls über

verschiedene Skalen hinweg zu vernetzen und die Daten so zu harmonisieren und standardisieren,

dass sie integrierbar werden. Neben der Etablierung von einheitlichen Daten-

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Verarbeitungsprozessen, von der Datenaufnahme über die Analyse bis zur Bereitstellung, gelte es

dabei insbesondere die Netzwerke der verschiedenen Datenmanagement-Initiativen und deren

Nutzern zu stärken.

Die langfristige Verfügbarkeit von Biodiversitätsdaten: Speicherung und

Management für die Wissenschaft Dr. Jens Nieschulze, German Federation for Biological Data / Georg-August-Universität Göttingen

Herr Dr. Jens Nieschulze ist als Referent fürs Forschungsdatenmanagement in der Verwaltung der

Georg-August-Universität Göttingen tätig. Er ist mit der eResearch-Alliance assoziiert und engagiert

sich u. a. für die German Federation for Biological Data (GFBio).

Herr Nieschulze ging zunächst direkt auf seinen Vortragstitel ein und stellte fest, dass die

Speicherung und technische Verfügbarkeit von Biodiversitätsdaten grundsätzlich mit heutigen Mitteln

der Technik umsetzbar sei. Die erste Herausforderung hierbei sei jedoch die Langfristigkeit. Doch

auch hierfür bedarf es lediglich großer Rechenzentren, die dauerhaft bestehen. Eine viel größere

Herausforderung, so Herr Nieschulze weiter, sei jedoch die inhaltliche Verfügbarkeit und

Nachnutzbarkeit von funktionellen Biodiversitätsdaten. Hier kämen verschiedene Datentypen

mehrerer Domänen zusammen, wie z. B. Biodiversitäts- und Sammlungsdaten, ökologische und

molekulare Daten sowie Umweltdaten. Alle diese Datentypen zu kuratieren und zu speichern bedürfe

es nicht nur eines Rechenzentrums, sondern mehrerer Rechen- oder Datenzentren, welche die Daten

inhaltlich integrierbar managen müssten.

Genau um diese Herausforderung anzugehen gründete sich daher GFBio als Zusammenschluss

bestehender Datenzentren. GFBio stellt Services von der Projektplanung über die Erfassung und

Auswertung bis hin zur Archivierung von Daten zur Verfügung. GFBio ist dabei die zentrale

Anlaufstelle wenn Daten zugänglich gemacht werden sollen und verwaltet diese in

domainspezifischen Datenbanken. Als zentraler Ansprechpartner für das Datenmanagement steht

GFBio auch bei Publikationen für die Bereitstellung von Daten zur Verfügung.

Nachfolgend ging Herr Nieschulze auf das Thema der Datenpublikation ein. Weniger als ein Prozent

aller gesammelten Biodiversitätsdaten seien heutzutage nach Publikation der Forschungsergebnisse

zugänglich (Reichman et al., 2011). Der Großteil der Daten heutzutage sei nicht zugänglich und

nicht gemanaged. Daher setzt GFBio sich für die FAIRe Datenpublikation ein. FAIR steht für

Findable, Accessible, Interoperable und Re-usable. Nur nach diesen Richtlinien könnten Daten der

breiten Wissenschaftscommunity effektiv zugänglich gemacht werden.

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Thementische

An den Thementischen konnten die Teilnehmenden des Fachgesprächs zu vier für das Monitoring relevanten Themen diskutieren und ihre Meinungen austauschen, um so eventuelle Lücken und aufkommende Fragestellungen aufzudecken und anzusprechen. (Foto: J. Geschke)

An welche Bedingungen ist ein koordiniertes Biodiversitätsmonitoring in

Deutschland geknüpft? Welche Bedingungen sind schon umgesetzt, wo ist noch

Bedarf? Moderation durch Dr. Juliane Albrecht, Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung,

und

Laura Hollerbach, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung

Dokumentation durch Dr. Marianne Darbi, NeFo; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Zusammenfassung durch Jonas Geschke, NeFo; Museum für Naturkunde Berlin

Thementisch Nummer eins teilte seine Fragestellung zu den Rahmenbedingungen für ein

koordiniertes Biodiversitätsmonitoring auf in einen Teil für rechtliche und einen Teil für praktische

Bedingungen. Nach der Aufnahme von aktuellen Erfahrungen diesbezüglich wurden die

Teilnehmenden der Diskussion nach Herausforderungen und Bedarfen für die Zukunft gefragt.

Grundsätzlich aber, so äußerten sich die Teilnehmenden, muss man sich über das Ziel des

Biodiversitätsmonitorings in Deutschland einig werden – erst dann kann man sich über rechtliche

Bedingungen, Methoden und Möglichkeiten zur Standardisierung unterhalten.

Zu potentiell aufkommenden Fragen rund um das Eigentumsrecht von Daten und Ergebnissen wurde

angemerkt, dass nicht nur Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, sondern auch Citizen

Scientists ihre Daten häufig nicht teilen würden. Grund dafür könnte sein, dass Daten durch

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unbefugtes Betreten von Naturschutzgebieten gesammelt wurden oder es Bedenken gibt, Standorte

und z. B. Fundorte von seltenen Arten bekannt zu machen und damit zu gefährden. In der

Landwirtschaft z. B. wird das Monitoring von gefährdeten Arten häufig nicht den Behörden gemeldet,

um den landwirtschaftlichen Betrieb nicht zu gefährden. Hier könnte eine Anonymisierung aushelfen.

Weiterhin wurde andiskutiert, dass Daten häufig erst nach einer bestimmten Frist veröffentlicht und

bereitgestellt werden, so dass die Eigentümer der Daten ihren Wettbewerbsvorteil bzgl. der Daten

behalten können. Andererseits verlangen Geldgeber (z. B. Bundesministerien) zunehmend eine

zeitnahe Bereitstellung der aufgenommenen Daten. Sofern ein Forschungsprojekt von einem

Projektträger beauftragt wird (und nicht von Forschungsinstituten selbst initiiert ist), werden die

Nutzungsrechte der Daten häufig vom Projektträger an die Wissenschaftlerinnen und

Wissenschaftler übertragen, der Projektträger ist aber Eigentümer der Daten. So macht es bezüglich

der Eigentumsrechte von Daten einen Unterschied, ob man ein Dienstleister ist, der die Daten

erhebt, oder eine Wissenschaftlerin oder ein Wissenschaftler ist, die/der durch öffentliche Mittel

finanziert ist. Die daraus resultierenden Restriktionen behindern häufig die Bereitstellung von Daten

und damit einen effektiven Austausch zwischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Ein

vorgeschlagener Lösungsansatz dafür ist die Nutzung von creative commons Datenlizenzen, wobei

sich hier die Frage der Umsetzbarkeit z. B. in wissenschaftlichen Großprojekten stellt. Grundsätzlich

waren sich die Teilnehmenden der Diskussion einig, dass die Eigentumsfrage bezüglich der Daten

eines Forschungs- oder Biodiversitätsmonitoringprojekts im Vorhinein festgelegt sein muss, um

nachfolgende Unklarkheiten und gegebenenfalls resultierende Streitigkeiten zu verhindern.

Als ein weiteres Problem auf der rechtlichen Seite der Rahmenbedingungen im deutschen

Biodiversitätsmonitoring wurde das Verfahren für Genehmigungen angesehen. So benötigt man für

das Monitoring zum einen eine Genehmigung, Tiere oder Pflanzen kartieren und gegebenenfalls

sammeln oder fangen und besendern zu dürfen und zum anderen eine Genehmigung, Flächen wie z.

B. Schutzgebiete betreten zu dürfen. In der Praxis gestalten sich die Verfahren zur Erlangung

solcher Genehmigungen häufig als sehr zeitaufwändig. Als ein Lösungsansatz hierfür wurde ein

Akkreditierungsverfahren von Experten mittels Ausweisen vorgeschlagen, so dass diese einfacher

und schneller an beantragte Genehmigungen kommen.

Nach der rechtlichen Seite des Biodiversitätsmonitorings wurde das Thema der Vergleichbarkeit von

aufgenommenen Daten angesprochen, ohne die ein deutschlandweit koordiniertes Monitoring nicht

möglich ist. So wurde der Wunsch genannt, durch eine Bereitstellung von Tabellen-Templates und

gemeinsamen Identifiern die datenaufnehmenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu

entlasten, damit die Standardisierung möglichst wenig arbeitsintensiv ist. Weiterhin arbeitet GFBio

an möglichen Standardisierungen für die Datenaufnahme und das Datenmanagement. Je nachdem,

auf welcher Skala man sich befindet, gibt es aber durchaus bereits akzeptierte Standards und

Normen, z. B. in der Bodenökologie gibt es DIN-Normen. Auch die Frage der Fokussierung und

Fragestellung spielt bei der Standardisierung von Daten eine Rolle – so benötigen Studien zu

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einzelnen Arten andere Maßgaben als Studien zu gesamten Ökosystemen. Dieses zeigt, wie

aufwendig der Abstimmungsprozess sowohl regional und national als auch international ist, die

heterogenen Biodiversitätsdaten und Infrastrukturen zu standardisieren. Ebenfalls stellt sich die

Frage, wer einen solchen Prozess koordinieren soll.

Ein möglicher Ansatz, ein nationales Biodiversitätsmonitoring möglichst einheitlich oder sogar

standardisiert durchzuführen, ist die Nutzung von automatisierten Methoden. Hier gibt es in der

Wissenschaft einen enormen Bedarf, die Methoden sind aber häufig noch nicht ausreichend

entwickelt, um großflächig eingesetzt werden zu können. Zudem gibt es bei einem automatisierten

Monitoring stets eine gewisse Unsicherheit in der Datenanalyse, mit der man sich auseinander

setzen muss. Dieses gilt insbesondere für Monitoring-Initiativen, die gegebenenfalls mit Citizen

Scientists zusammenarbeiten. Zwar gibt es bereits einige Methoden zur automatischen Erfassung

von bestimmten Artengruppen, die auch den Faktor der Unsicherheit mit beachten und als

statistischen Wert ausgeben (z. B. für Fledermäuse), aber diese sind häufig noch sehr beschränkt

anwendbar (z. B. in der Gewässerökologie nur für den anorganischen Bereich). Außerdem müssen

für eine statistisch robuste Automatisierung vom Biodiversitätsmonitoring die Referenzdatenbanken

der verschiedenen taxonomischen Gruppen noch deutlich ausgebaut werden (z. B. Fotos,

Tierstimmen und DNA). Um automatisierte Systeme großflächig einzusetzen und bestehende

Messnetze zu erweitern, müssen zudem Sensoren an fest installierten und mobilen Geräten

miteinander vernetzt werden. Hier besteht noch großer Innovationsbedarf.

Welchen Beitrag kann Citizen Science zu einem koordinierten

Biodiversitätsmonitoring leisten? Moderation durch Dr. Anett Richter, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, und

Dr. Ulrich Heink, NeFo; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Dokumentation durch Martina Lutz, NeFo; Museum für Naturkunde Berlin

Zusammenfassung durch Dr. Anett Richter, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Der Thementisch Nummer zwei thematisierte die Rolle von Citizen Science in einem koordinierten

Biodiversitätsmonitoring mit drei Leitfragen:

• Was braucht es, um Laien/Freiwillige in das Biodiversitätsmonitoring einbinden zu können?

(Anleitung, Begleitung, länderübergreifende Koordination)

• Welche Möglichkeiten sehen Sie, die Daten und Ergebnisse aus ehrenamtlichem Monitoring zu

vereinheitlichen und zu synthetisieren?

• Wie kann die Wissenschaft den freien Zugang zu relevanten Informationen ermöglichen und

unterstützen?

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Zunächst ist zu betonen, dass viele ehrenamtlich oder freiwillig Tätigen zum Teil ein hohes Niveau

an taxonomischer Kenntnis mitbringen. Am Thementisch Citizen Science ging es auch um die

Einbindung von Laien, im Sinne von Anfängern. Für eine erfolgreiche Einbindung von Laien in einem

koordinierten Monitoring-Programm zur Erfassung von Biodiversität wurden zahlreiche Bedingungen

an das Monitoring gestellt, um diese Anbindung zu ermöglichen und gleichzeitig bestehende

ehrenamtliche Aktivitäten zur Erfassung von Biodiversität zu stärken.

1. Ein Biodiversitätsmonitoring benötigt eine flexible Governance Struktur. Die Teilnehmenden

des Tisches waren sich einig, dass für die Teilhabe an einem Biodiversitätsmonitoring durch

Bürgerinnen und Bürger lockere, anpassungsfähige Strukturen notwendig sind. Ausdruck

dieser Strukturen sind z. B. niedrige Einstiegshürden für Interessierte, Angebote für Anfänger

und Fortgeschrittene, Möglichkeiten eines Ausstieges aus dem Biodiversitätsmonitoring ohne

eine Behinderung oder Verschlechterung des Biodiversitätsmonitorings zu verursachen oder

die kurzweilige selbstbestimmte Beschäftigung mit ausgewählten Themen innerhalb des

Biodiversitätsmonitorings. Es wird darauf verwiesen, dass bereits bei der Etablierung eines

Biodiversitätsmonitoring die Bedürfnisse der Laien sowie die der traditionellen ehrenamtlich

Tätigen zu erfassen und zu berücksichtigen sind. Aufgrund der Veränderungen von

Bedürfnissen im Laufe der Beteiligung an einem Monitoring-Programm sind Strukturen des

Biodiversitätsmonitorings auch stetig zu evaluieren und gegebenenfalls neu anzupassen. Ein

Biodiversitätsmonitoring muss die Kapazitäten besitzen, dem erwarteten erhöhten

Kommunikationsaufwand bei der Einbindung von Bürgerinnen und Bürgern gerecht zu

werden.

2. Ein Biodiversitätsmonitoring bietet einen Mehrwert für alle am Monitoring Beteiligte. Die

Integration von Laien im Biodiversitätsmonitoring im Sinne von Citizen Science stellt nach

Sicht der Teilnehmenden eine unterstützende Funktion des traditionellen Ehrenamtes dar.

Nach Auffassung der Teilnehmenden unterscheidet sich das traditionelle Ehrenamt zu Citizen

Science hinsichtlich Aufbau, Funktionsweise und Akteuren. Eine Studie über die Typologien

von Citizen Science und dem traditionellem Ehrenamt in der Biodiversitätserfassung wird

vorgeschlagen, um zu einem größeren Verständnis über die Möglichkeiten, aber auch die

Grenzen, von Citizen Science in einem koordinierten Biodiversitätsmonitoring zu gelangen. Es

herrschte Einigkeit darüber, dass sowohl in Citizen Science als auch im traditionellen

Ehrenamt eine hohe Expertise vorhanden ist und es keine thematische Eingrenzung gibt.

Derzeitig existiert eine große Heterogenität hinsichtlich der Aktivitäten. Die Erfassung der

Merkmale dieser Aktivitäten wurde in der Studie zum Lebendigen Atlas bereits auf

bundesweiter Ebene erhoben, und könnte nun regional vertieft werden.

3. Ein Biodiversitätsmonitoring verbindet Einrichtungen wie z. B. wissenschaftliche

Einrichtungen, Planungsbüros, Museen oder Behörden und zivilgesellschaftlichen

Organisationen wie z. B. Umweltverbände oder Fachgesellschaften. Vielfach sind diese

Institutionen an der Schnittstelle von Citizen Science und traditionellen Ehrenamt verortet

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und verstehen sich als Brückenbildner zwischen dem traditionellen Ehrenamt und Citizen

Science. Die Verortung der Institutionen lässt schlussfolgern, dass das Thema Citizen Science

vielfach in diesen genannten Institutionen angekommen und auch diskutiert wird. Unterstützt

wird diese Aussage z. B. durch die Aufnahme von Citizen Science in Förderrichtlinien bei

Stiftungen, durch Statements und Bekundigungen zum Thema (z. B. Positionspapiere von

BUND, NABU zu Citizen Science) sowie durch eine Platzierung des Themas Citizen Science im

Rahmen von Aktivitäten (z. B. Stunde der Gartenvögel, Wildkatzenprojekt).

Für den Aufbau eines koordinierten Biodiversitätsmonitorings benötigt es eine systematische und

organische Vorgehensweise. Hierzu werden folgende Vorschläge von den Teilnehmenden

unterbreitet:

1. Pre-Phase: Erstellung einer Typologie von Citizen Science und Biodiversitätsmonitoring

Ziel der Erstellung einer Typologie soll sein, zu einem besseren Verständnisses über die

Möglichkeiten und Herausforderungen bei der Integration von Citizen Science im

Biodiversitätsmonitoring zu gelangen. Dabei sollen die Bedingungen und Funktionsweisen von

Citizen Science im (Umwelt-) Monitoring untersucht werden, um aufzuzeigen in welchen

Bereichen Synergien entstehen könnten sowie an welchen Stellen neue Kapazitäten benötigt

werden, um eine verbesserte Integration zu ermöglichen (Richter et al., 2015; Schierenberg

et al., 2016).

2. Planungsphase: Entwicklung gemeinsamer Ziele und Rahmenbedingungen für ein integriertes

Biodiversitätsmonitoring

Ziel dieser Maßnahme ist es, die Ziele für das Biodiversitätsmonitoring zu entwickeln. Dabei

ist es wichtig, Prozesse transparent und partizipativ zu gestalten (Richter et al., 2017).

Sowohl etablierte als auch zukünftige Ehrenamtliche, als auch Experten aus Behörden und

der Wissenschaft sind bei der Konzeption eines Biodiversitätsmonitoring einzubinden

(Schierenberg et al., 2016). Zusätzlich zur Entwicklung allgemeiner Ziele eines

Biodiversitätsmonitorings bedarf es der Entwicklung, Etablierung und Einhaltung von

Rahmenbedingungen. Hierunter zählen beispielhaft klare Verständnisse über das Ziel eines

Biodiversitätsmonitorings und genaue Angaben zum Datenmanagement (Zugang / Rechte/

Pflichten) (BfN, 2017; Wahl et al., 2016).

3. Umsetzungsphase: Investition in neue Strukturen

Ziel dieser Maßnahme ist die Operationalisierung eines Biodiversitätsmonitorings. Hierzu

werden Kapazitäten für die Pflege und Archivierung von Daten benötigt, technische und

personelle Kapazitäten für die Sichtbarmachung von Ergebnissen, die durch ehrenamtlich

erhobene Daten generiert werden sowie finanzielle Unterstützung für professionelle

Regionalkoordination. Auch benötigt es monetäre Ressourcen für z. B. Schulungen, sowie

non-monetären Ressourcen in Form von Schaffung von Anerkennungsmechanismen z. B. in

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Form von steuerlichen Erleichterungen (z. B. Bahnfahrt / Benzin von Steuern absetzbar) oder

die erhöhte Sichtbarkeit von individuellen Beiträgen.

Welche Komponenten der Biodiversität müssten zu einem koordinierten

Biodiversitätsmonitoring dazu gehören, um ein umfassendes Bild der nationalen

Biodiversität zu bekommen? Moderation durch Dr. Wiebke Züghart, Bundesamt für Naturschutz, und

Dr. Elisabeth Marquard, Berlin-Brandenburgisches Institut für

Biodiversitätsforschung; Freie Universität Berlin

Dokumentation durch Rainer Schliep, NeFo; Museum für Naturkunde Berlin

Zusammenfassung durch Rainer Schliep, NeFo; Museum für Naturkunde Berlin

Folgende Leitfragen strukturierten die Diskussion an dem Thementisch Nummer drei:

• Welche Arten bzw. Artengruppen sehen Sie als essentiell an, wenn Sie von Indikatoren

sprechen? Wie kann man ein für die Gesamtheit der Biodiversität repräsentatives Monitoring

gewährleisten?

• Haben Sie das Konzept der EBVs schon einmal angewendet? Sehen Sie Potential, das

Konzept auf nationaler Ebene großflächig anzuwenden?

• Um der Gesellschaft und Politik die Biodiversität anschaulich zu machen, benötigt es häufig

einen Zusammenhang zum Nutzen für die Gesellschaft, welcher über Ökosystemleistungen

erklärt wird. Welche Ökosystemleistungen sind aus Ihrer Sicht für die Gesellschaft besonders

relevant und sind besonders anschaulich?

Die Teilnehmenden der ersten Diskussionsrunde widmeten sich zunächst der Frage der Definition

von Komponenten biologischer Vielfalt. Dazu wurde eine Reihe von Klassifizierungsebenen

betrachtet. Neben den Organisationsebenen (Landschaften bis genetische Ebene) könnten auch

Beschreibungsebenen (qualitativ, quantitativ, funktionell) im zeitlichen-räumlichen Kontext zur

Klassifizierung und Definition herangezogen werden. Die Runde war sich schnell einig, dass eine

Komplettinventarisierung wohl nicht möglich ist. Allerdings könnten sowohl alle Neobiota als auch

alle Landschaftstypen erfasst werden. Eine Idee wäre z. B., ein frageorientiertes Monitoring als Add-

on zu einem Trend- bzw. Zustandsmonitoring zu etablieren, für das alle Organisationsebenen

erhoben würden. Für Landschaftstypen könnten Leitarten erfasst werden. Es wurde zudem

vorgeschlagen, für Fauna und Flora nur die Spezialisten zu erheben.

In der zweiten Runde konzentrierte sich die Diskussion auf die Aspekte funktionelle Biodiversität,

Habitatdiversität und auf Arten, für die Deutschland nationale Verantwortung trägt. Ein

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frageorientiertes Monitoring müsse langfristig tragfähig sein und bestimmte Schlüsselparameter

umfassen, um auch neu aufkommende Fragen beantworten zu können. Zu den Kernfragen an ein

Biodiversitätsmonitoring gehörten nach Ansicht der Teilnehmenden:

• Wie können wir vermeiden, dass Arten aussterben?

• Wie kann Biodiversität z. B. in der Agrarlandschaft erhalten werden?

• Wie kann ein „ökologisch guter“ Zustand von terrestrischen, aquatischen und marinen

Ökosystemen erhalten werden?

• Aktuelle Trends bzw. Transformationsprozesse wie Klimawandel oder Energiepflanzenanbau

Zur Beantwortung dieser Fragen müssten u. a. Nischenparameter für Rote-Liste-Arten bestimmt

werden, Referenzsysteme als Grundlage der Erhaltung von Funktionen und Prozessen in der

Landschaft und in Ökosystemen definiert werden sowie eine Differenzierung nach Landschaftstypen,

Bodentypen und –arten, Still- und Fließgewässer geleistet werden. Dazu wurde angemerkt, dass die

Bewertung – bei gleichen Erhebungsmethoden –je nach Landschaftstyp unterschiedlich ausfallen

würde.

In der abschließenden dritten Diskussionsrunde wurde insbesondere der Kommunikationsaspekt bei

der Auswahl der zu berücksichtigenden Komponenten diskutiert. „Arten, die Menschen glücklich

machen“ seien wichtig für die Kommunikation, weil sie die emotionale Ebene ansprächen. Dies sei

auch im Hinblick auf die Auswahl der zu berücksichtigenden Essential Biodiversity Variable (EBVs)

wichtig. Zu den wichtigsten EBVs gehörten nach Ansicht der Teilnehmenden u. a. die Diversität in

den Allelen, die Größe der ersten Reproduktion, der Body Mass Index, die Phänologie sowie die

Arten in nationaler Verantwortung. Zu einer Einschätzung, ob das EBV-Konzept auf nationaler Ebene

großflächig anwendbar sei, sahen sich die Teilnehmenden mangels Erfahrungen nicht in der Lage.

Auch auf eine Auswahl relevanter und besonders anschaulicher Ökosystemleistungen mochte sich

die Gruppe nicht festlegen, zu viele Fragezeichen seien mit dem Konzept nach wie vor verbunden.

Grundsätzlicher wurde die Diskussion dann noch in Bezug auf das zugrunde liegende Konzept: Ist

Diversität tatsächlich das richtige Konzept für ein Monitoring? Ist es nicht eher die „Biointegrität“,

die nicht so sehr die Art-Ebene anspricht, sondern eher auf Funktionen und Leistungsfähigkeit

abhebt und damit auch anschlussfähiger an das Bundesnaturschutzgesetz wäre? Weitere Fragen, die

für die Auswahl der zu berücksichtigenden Komponenten biologischer Vielfalt zu berücksichtigen

wären und in der Gruppe diskutiert wurden, betreffen Datenerhebung und Datenlage:

• Sind historische Daten vorhanden?

• Ist eine automatisierte Erhebung möglich?

Funktionelle Gruppen wie Bestäuber, Zersetzer etc. wären nach Ansicht der Teilnehmenden am

Thementisch unbedingter Bestandteil der zu erhebenden Komponenten der Biodiversität.

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Welche nationalen und internationalen Infrastrukturen und Standards sind nutzbar

für ein koordiniertes Biodiversitätsmonitoring? Wo bestehen Lücken? Moderation durch Dr. Anke Hoffmann, Museum für Naturkunde Berlin, und

Dr. Florian Wetzel, Museum für Naturkunde Berlin

Dokumentation durch Dr. Carsten Neßhöver, NeFo; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Zusammenfassung durch Jonas Geschke, NeFo; Museum für Naturkunde Berlin

Thementisch Nummer vier behandelte die IT-Themen rund um das Biodiversitätsmonitoring. Die

grundsätzliche Fragestellung wurde dazu in vier Fragen unterteilt: 1. Datenaufnahme, 2.

Datenspeicherung und -management, 3. Standards und 4. Best practices bzw. in der Einwicklung

befindliche Beispiele.

Zum Thema der Datenaufnahme wurde zunächst festgestellt, dass es wie aus den Impulsvorträgen

ersichtlich eine starke disziplinäre Aufspaltung der Methoden gibt, die entweder getrennt betrachtet

werden muss (z. B. für verschiedene taxonomische Gruppen) oder integriert werden muss.

Weiterhin bedarf es klarer Regelungen für das Vorgehen bei der Datenaufnahme und im Umgang mit

den aufgenommenen Daten, so dass bei späterer Handhabung ein komplettes Protokoll des

Datenaufnahmevorgangs vorhanden ist. Dieses wurde auch beim vom Bundesamt für Naturschutz

durchgeführten Workshop zur Kooperation von Verbänden und Behörden festgestellt. Zusätzlich wird

von den Teilnehmenden angeregt, zur Übertragung von Grundelementen eines

Datenaufnahmeprotokolles die Protokolle zu einer Publikation der Forschungsergebnisse und -daten

ebenfalls öffentlich zu stellen oder zu verbreiten. Dazu würde sich die Einrichtung einer zentralen

Ablage für Protokolle anbieten. Ein anderes Hilfsmittel zur standardisierten Datenaufnahme könnten

zukünftig Apps darstellen. Sofern sie voll funktionsfähig sind, wären sie ein gutes Mittel zur

Qualitätssicherung. Sie sollten jedoch hinreichend flexibel gestaltet oder sogar modular aufgebaut

sein, so dass sich ihre Anwendung an die verschiedenen Bedarfe des Biodiversitätsmonitorings

anpassen lässt. Für den Fall, dass die Datenaufnahme plotbasiert stattfindet, wie z. B. bei den

Exploratorien zur funktionellen Biodiversitätsforschung, sollte zudem eine Kontextbeschreibung der

Stichprobenflächen erfolgen, die studienübergreifend abgerufen werden kann.

Nach der Datenaufnahme folgt in einem Projekt stets die Speicherung und das Management der

Daten. Hierbei regen einige Teilnehmenden des Thementisches an, eine konsequente Trennung

zwischen der Arbeitsdatenbank und einem Datenarchiv umzusetzen. Andererseits stellt sich einigen

Teilnehmenden dabei die Frage, ab welchem Zeitpunkt eines Projektes die Daten archiviert werden

müssten und nicht mehr in der Arbeitsdatenbank gespeichert werden sollten. Diese Herausforderung

im Datenmanagement zeigt, dass die Zustände der Daten fließend sind und eine dauerhafte

Zugangsmöglichkeit zu den aufgenommenen Rohdaten wichtig ist. Dennoch sollten auch die

verarbeiteten Daten zugänglich gemacht werden.

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Weiterhin wurde von den Teilnehmenden als wichtig erachtet, die Informationen über die Daten

mittels Metadaten zu vernetzen. Dabei spielt weniger der Speicherort der Daten eine Rolle als

vielmehr die einfache Auffindbarkeit der Daten. Dazu könnten entsprechende Suchmaschinen

entwickelt werden. Zum Schutz der Daten könnten entsprechende Zuständigkeiten für

Forschungsinstitute und Behörden entwickelt werden. Beispiele wären hier die Datenbank der

European Environment Agency oder das European Environment Information and Observation

Network. Verbesserungspotential solcher Initiativen wird allerdings gesehen bei der langfristigen

Nutzbarkeit, da durch Beendigung der Initiativen häufig auch der Service eingestellt wird. So

gewinnt z. B. GFBio an Wichtigkeit für die Biodiversitätsforschung, wobei noch immer Unklarheit

über die Eigentums- und Zugriffsrechte von/auf hochgeladene Daten herrscht. Hier spielen erneut

vollständige Metadaten eine wichtige Rolle, wie z. B. EuMon zeigt.

Zum Thema der Standards wurde zunächst das Problem geäußert, dass taxonomische Referenzlisten

häufig nicht aneinander angeglichen sind (z. B. Floraweb mit regionalen, länderspezifischen und

globalen Listen). Hier muss für ein koordiniertes Monitoring eine Harmonisierung stattfinden.

Gleiches Problem tritt auf bei Terminologien, welche über Fachdisziplinen hinweg teilweise

unterschiedlich verwendet werden. Um dieses Problem zu beheben, bietet z. B. GFBio einen

Terminologie-Service an. Im Bereich der Geodaten bietet INSPIRE Richtlinien und Standards an, um

Daten von Anfang an integrierbar aufzunehmen. Auf globaler Ebene bietet die International

Organization for Standardization Richtlinien und Services, Standards festzulegen.

Als letzten Schritt wurden die Teilnehmenden der Diskussion nach bekannten best practice

Beispielen im Umgang mit Datenmanagement und Standards gefragt. Hier wurde zunächst das

Informationssystem Genetische Ressourcen der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

genannt, welches Nutzern Inventar-Datenbanken zu verschiedenen taxonomischen Gruppen der

Agrobiodiversität anbietet. Das Bundesamt für Naturschutz bietet verschiedene Karten- und

Geoinformationsdienste an, u. a. für Flussauen, Schutzgebiete und Landschaften, sowie eine

Sammlung von biodiversitätsrelevanten Datenbanken. Für den aquatischen Sektor wurden weiterhin

die Freshwater Information Platform und das BioFresh Project genannt, sowie das Global Lake

Ecological Observatory Network und Lakebase als vergleichbare nationale Plattform. Die Ergebnisse

der Wasserrahmenrichtlinie sind ein weiteres genanntes Beispiel, bei dem allerdings die

Harmonisierung der Daten der verschiedenen Bundesländer noch nicht abgeschlossen ist. Zwei

Beispiele für „bottom-up“ Initiativen im aquatischen Monitoring sind das Invasion Dynamics Network

und DNAqua, beide umgesetzt auf europäischer Ebene. Abschließend wurde, vertretend für die

Bodenökologie, die Plattform Edaphobase genannt, die sich auf Informationen über die Verbreitung

von Bodeninvertebraten fokussiert, aktuell aber noch in der Entwicklungsphase ist.

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Literatur und Präsentationen

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Brummitt, N., Regan, E.C., Weatherdon, L.V., Martin, C.S., Geijzendorffer, I.R., Rocchini, D., Gavish, Y., Haase, P., Marsh, C.J., Schmeller, D.S. (2016) Taking stock of nature: Essential biodiversity variables explained. Biological Conservation.

Dudgeon, D., Arthington, A.H., Gessner, M.O., Kawabata, Z.-I., Knowler, D.J., Lévêque, C., Naiman, R.J., Prieur-Richard, A.-H., Soto, D., Stiassny, M.L.J., Sullivan, C.A. (2006) Freshwater biodiversity: importance, threats, status and conservation challenges. Biological Reviews 81, 163-182.

Mace, G.M. (2014) Whose conservation? Changes in the perception and goals of nature conservation require a solid scientific basis. Science 345, 1558-1560.

Marquard, E., Dauber, J., Doerpinghaus, A., Dröschmeister, R., Frommer, J., Frommolt, K.-H., Gemeinholzer, B., Henle, K., Hillebrand, H., Kleinschmit, B., Klotz, S., Kraft, D., Premke-Kraus, M., Römbke, J., Vohland, K., Wägele, W. (2013) Biodiversitätsmonitoring in Deutschland: Herausforderungen für Politik, Forschung und Umsetzung. Natur und Landschaft 8, 337-341.

Proença, V., Martin, L.J., Pereira, H.M., Fernandez, M., McRae, L., Belnap, J., Böhm, M., Brummitt, N., García-Moreno, J., Gregory, R.D., Honrado, J.P., Jürgens, N., Opige, M., Schmeller, D.S., Tiago, P., van Swaay, C.A.M. (2016) Global biodiversity monitoring: From data sources to Essential Biodiversity Variables. Biological Conservation.

Reichman, O.J., Jones, M.B., Schildhauer, M.P. (2011) Challenges and Opportunities of Open Data in Ecology. Science 331, 703-705.

Richter, A., Larondelle, N., Karrasch, P., Wedekind, S., Siebert, S., Gottschall, F., Hoffmann, P., Dunker, S., Bonn, A., (2017) Citizen Science in Schutzgebieten: Wie kann Citizen Science in Schutzgebieten von Jugendlichen etabliert werden?, GEWISS-Trainingsbericht Nr. 4. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ, Leipzig; Deutsches Zentrum für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, Leipzig; Berlin-Brandenburgisches Institut für Biodiversitätsforschung (BBIB); Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung (MfN), Berlin.

Richter, A., Mahla, A., Schierenberg, A., Raab, T., Karrasch, P., Bonn, A., (2015) GEWISS Dialogforum: Bürgerwissenschaften in den Nationalen Naturlandschaften – Wie können Ehrenamt, Naturschutz & Forschung für Nachhaltige Entwicklung in Schutzgebieten gestärkt werden?, GEWISS Bericht Nr. 9. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ, Leipzig; Deutsches Zentrum für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, Leipzig; Berlin-Brandenburgisches Institut für Biodiversitätsforschung (BBIB); Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung (MfN), Berlin.

Schierenberg, A., Richter, A., Kremer, M., Karrasch, P., Bonn, A., (2016) Anleitung zur Entwicklung von Bürgerwissenschafts-Projekten - Citizen Science in den Nationalen Naturlandschaften, EUROPARC Deutschland, Berlin; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ, Leipzig; Deutsches Zentrum für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, Leipzig.

Schmeller, D.S., Julliard, R., Bellingham, P.J., Böhm, M., Brummitt, N., Chiarucci, A., Couvet, D., Elmendorf, S., Forsyth, D.M., Moreno, J.G., Gregory, R.D., Magnusson, W.E., Martin, L.J., McGeoch, M.A., Mihoub, J.-B., Pereira, H.M., Proença, V., van Swaay, C.A.M., Yahara, T., Belnap, J. (2015) Towards a global terrestrial species monitoring program. Journal for Nature Conservation 25, 51-57.

Schmeller, D.S., Mihoub, J.-B., Bowser, A., Arvanitidis, C., Costello, M.J., Fernandez, M., Geller, G.N., Hobern, D., Kissling, W.D., Regan, E., Saarenmaa, H., Turak, E., Isaac, N.J.B. (2017a) An operational definition of essential biodiversity variables. Biodiversity and Conservation.

Schmeller, D.S., Weatherdon, L.V., Loyau, A., Bondeau, A., Brotons, L., Brummitt, N., Geijzendorffer, I.R., Haase, P., Kuemmerlen, M., Martin, C.S., Mihoub, J.B., Rocchini, D.,

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Saarenmaa, H., Stoll, S., Regan, E.C. (2017b) A suite of essential biodiversity variables for detecting critical biodiversity change. Biol Rev Camb Philos Soc.

Turak, E., Brazill-Boast, J., Cooney, T., Drielsma, M., DelaCruz, J., Dunkerley, G., Fernandez, M., Ferrier, S., Gill, M., Jones, H., Koen, T., Leys, J., McGeoch, M., Mihoub, J.-B., Scanes, P., Schmeller, D., Williams, K. (2016) Using the essential biodiversity variables framework to measure biodiversity change at national scale. Biological Conservation.

Wahl, J., Wiebe, A., Grescho, V., Krämer, R., Schwarz, J., Wedekind, S., Bonn, A., (2016) Lebendiger Atlas – Natur Deutschland: Workshop Dateninfrastruktur, Datenmanagement und Datenrecht am 10./11. März 2016 im Göttingen. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, Leipzig; Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, Leipzig, Leipzig.

Die Powerpoint-Präsentationen der Vorträge, sofern die Veröffentlichungsrechte vorliegen, sind unter folgenden URLs einsehbar:

Begrüßung und Einleitende Worte (Dr. Katrin Vohland):

http://www.biodiversity.de/sites/default/files/01_vohland_begruessung-und-einleitende-

worte.pdf

Aktueller Stand und weitere Entwicklung der bundesweiten Monitoring-Programme als Grundlage für

ein umfassendes nationales Biodiversitätsmonitoring (Dr. Andreas Krüß):

http://biodiversity.de/sites/default/files/02_kruess_aktueller-stand-und-weitere-entwicklung-

der-bundesweiten-monitoring-programme-als-grundlage-fuer-ein-umfassendes-nationales-

biodiversitaetsmonitoring.pdf

Weitere sich entwickelnde Aktivitäten im deutschen Biodiversitätsmonitoring: Ein kurzer Überblick

mit Lebendigem Atlas und Co. (Prof. Dr. Josef Settele und Prof. Dr. Henle):

http://www.biodiversity.de/sites/default/files/03_henle-settele_weitere-sich-entwickelnde-

aktivitaeten-im-deutschen-biodiversitaetsmonitoring-ein-kurzer-ueberblick-mit-lebendigem-

atlas-und-co.pdf

Biodiversitätsmonitoring in Binnengewässern (Prof. Dr. Mark Gessner):

http://www.biodiversity.de/sites/default/files/04_gessner_biodiversitaetsmonitoring-in-

binnengewaessern.pdf

Wetterstationen für Artenvielfalt (Prof. Dr. Wolfgang Wägele):

http://www.biodiversity.de/sites/default/files/06_waegele_wetterstationen-fuer-

artenvielfalt.pdf

Ökosystem-Monitoring auf bundesweit repräsentativen Stichprobenflächen (Dr. Wiebke Züghart):

http://www.biodiversity.de/sites/default/files/07_zueghart_oekosystem-monitoring-auf-

bundesweit-repraesentativen-stichprobenflaechen.pdf

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Ein Konzept zur Vereinheitlichung von Biodiversitätsdaten: Essential Biodiversity Variables (EBVs)

(Dr. Dirk Schmeller):

http://www.biodiversity.de/sites/default/files/08_schmeller_ein-konzept-zur-

vereinheitlichung-von-biodiversitaetsdaten-essential-biodiversity-variables-ebvs.pdf

Monitoring und Nachhaltigkeit: Bedeutung von Datenintegration und Informationsmanagement (Dr.

Florian Wetzel):

http://www.biodiversity.de/sites/default/files/09_wetzel_monitoring-und-nachhaltigkeit-

bedeutung-von-datenintegration-und-informationsmanagement.pdf

Die langfristige Verfügbarkeit von Biodiversitätsdaten: Speicherung und Management für die

Wissenschaft (Dr. Jens Nieschulze):

http://www.biodiversity.de/sites/default/files/10_nieschulze_die-langfristige-verfuegbarkeit-

von-biodiversitaetsdaten-speicherung-und-management-fuer-die-wissenschaft.pdf

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Danksagung Wir möchten uns bei allen Teilnehmenden für Ihr Interesse am Fachgespräch und die engagierte

Diskussion bedanken! Vielen Dank insbesondere an die Vortragenden für die thematische Mit-

Ausgestaltung des Fachgespräches sowie an die Moderatorinnen und Moderatoren und das NeFo-

Team für die Unterstützung an den Thementischen.

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Anhänge

Ergebnisse der Thementische: Fotos der Stellwände

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Empfehlungen zur Kooperation von Verbänden und Behörden bei der

Datenerfassung

Auf den folgen vier Seiten finden Sie die Ergebnisse des vom Bundesamt für Naturschutz

durchgeführten Workshops „Ehrenamtliche Datenerfassungen: Ausbau der Kooperation von

Verbänden und Behörden“ (BfN, 2017).

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(BfN, 2017)

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(BfN, 2017)

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(BfN, 2017)

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(BfN, 2017)

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Liste der Teilnehmenden

Titel Name Institution

Dr. Albrecht Juliane Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung

Dr. Astor Tina German Federation for Biological Data; Georg-

August-Universität Göttingen

Dr. Beylich Anneke IFAB Institut für Angewandte Bodenbiologie GmbH

Dr. Darbi Marianne NeFo; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Dr. Dauber Jens Thünen-Institut für Biodiversität

Dr. Eichenberg David iDiv Halle-Jena-Leipzig; Universität Leipzig

Dr. Elbing Kerstin Verband Biologie, Biowissenschaften und

Medizin - VBIO e. V.

Dr. Frommolt Karl-Heinz Museum für Naturkunde Berlin

Geschke Jonas NeFo; Museum für Naturkunde Berlin

Prof. Dr. Gessner Mark Leibnitz-Institut für Gewässerökologie und

Binnenfischerei

Hammerich Jenny Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde

Dr. Heink Ulrich NeFo; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Dr. Hoffmann Anke Museum für Naturkunde Berlin

Hollerbach Laura Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung

Dr. Hotes Stefan Philipps-Universität Marburg

Dr. Krüß Andreas Bundesamt für Naturschutz

Kuechly Helga Luftbild Umwelt Planung GmbH

Lutz Martina NeFo; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Dr. Marquard Elisabeth Berlin-Brandenburgisches Institut für

Biodiversitätsforschung; Freie Universität Berlin

PD Dr. Mayer Frieder Museum für Naturkunde Berlin

Mpinou Evangelia Layla Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung

Dr. Mutke Jens Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen;

Universität Bonn

Dr. Neßhöver Carsten NeFo; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Dr. Nieschulze Jens German Federation for Biological Data; Georg-

August-Universität Göttingen

Dr. Oldeland Jens Universität Hamburg

Reise Judith Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde

Dr. Richter Anett Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Dr. Schäffler Livia Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig

Schliep Rainer NeFo; Museum für Naturkunde Berlin

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Dr. Schmeller Dirk Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Prof. Dr. Settele Josef Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Dr. Vohland Katrin NeFo; Museum für Naturkunde Berlin

Prof. Dr. Wägele Wolfgang Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig

Dr. Wetzel Florian Museum für Naturkunde Berlin

Dr. Wider Johanna Informations- und Koordinationszentrum für

biologische Vielfalt, Bundesanstalt für

Landwirtschaft und Ernährung

Dr. Züghart Wiebke Bundesamt für Naturschutz

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IMPRESSUM

Vorgeschlagene Zitierung:

Geschke J., Schliep R., Richter A., Vohland K. (2017): Nationales Biodiversitätsmonitoring –

Revisited. Bericht zu NeFo-Fachgespräch. Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland,

Berlin, 49 Seiten. doi: 10.7479/v7g2-cmc2

Kontakt:

Jonas Geschke

Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung

Invalidenstraße 43, 10115 Berlin

[email protected]

Das Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland (NeFo) ist ein Projekt gefördert durch

das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Das Projekt wird maßgeblich

durchgeführt vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ Leipzig und dem Museum für

Naturkunde Berlin – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung (MfN).

Weitere Informationen und Hinweise zum NeFo-Projekt und Team unter www.biodiversity.de.