Wie in einem aktuellen Paper von Nature Communications zitiert, wird die wachsende Menge der gesammelten Umweltdaten nicht optimal genutzt: "Es gibt eine Diskrepanz zwischen dem ständig wachsenden Volumen an Rohdaten (Videos, Bilder, Audioaufnahmen), die für ökologische Studien erworben wurden, und unserer Fähigkeit, diese Daten aus verschiedenen Quellen zu verarbeiten und zu analysieren, um schnell und in großem Maßstab schlüssige ökologische Erkenntnisse zu gewinnen". In der Europäischen Union gibt es bereits eine Reihe von Sachverständigengruppen, die Arten und Lebensräume überwachen, auch im Hinblick auf die Berichterstattung im Rahmen der Vogelschutz- und Habitat-Richtlinien. Die generierten Datensätze sind jedoch nicht ausreichend zugänglich (zu viele kleine, isolierte Praxisgemeinschaften, verschiedene Server, verschiedene Datenzugriffsmethoden, verschiedene Formate, selten über Web-Services zugänglich) und zu oft außerhalb ihres ursprünglichen Expert*innenkreises nicht bekannt oder beworben: Der Zugang zu den Ergebnissen (konsolidierte Daten, Statistiken, Karten) dieser Feldstudien sollte sich hinter einzelnen Einstiegspunkten deutlich konzentrieren. Auch der Zugang zu modernen Technologien (z. B. Bilderkennung, Tonanalyse, Hochdurchsatz-DNA-basierte Techniken, Einsatz von KI, Raumnutzung usw.) stellt für jede Expert*innengruppe über ihre Umweltkompetenz hinaus zu oft einen wichtigen Aufwand dar. Infolgedessen bleiben die technologischen Entwicklungen für jede Gruppe ein wichtiger Aufwand, während die Lösungen besser als Dienstleistung (konfiguriert auf die Bedürfnisse jeder Gruppe) bereitgestellt und miteinander verbunden werden sollten. Der natürliche Bereich ist sehr groß und manchmal schwer zugänglich, die vorhandenen Datenbanken sind immer noch nicht dicht genug, was die räumliche und zeitliche Abdeckung betrifft: Viele Arten und Lebensräume sind unzureichend abgedeckt (und manchmal überhaupt nicht überwacht)was zu Informationslücken führt. Auch erlauben seltene Probenahmen nicht, Nicht-Präsenz von einem Mangel an/ unzureichenden/ unzureichenden Feldbesuch zu unterscheiden. Ein massiver Einsatz von automatisierten und potenziell mobilen Sensortechnologien (wie, aber nicht beschränkt auf, Bilder, Video, Sounds/ Ultra-Sounds Aufzeichnung, spektrale Signaturen, Strukturbeschreibung durch Lidar, Umwelt-DNA-Probenahme, etc.) die Verwendung von Fernerkundungstechnologien (z. B. auf große Flächen, Überwachung der Umgebungsbedingungen) und in Verbindung mit Verarbeitungsalgorithmen (insbesondere, aber nicht beschränkt auf, Deep Learning und KI-Verarbeitungsalgorithmen) ist daher erforderlich. Das Ziel dieses Themas ist es, den Zugang zu Daten zu erleichtern, die Verwendung von automatisierten/Roboter/Raum-Datenerfassungssystemen für die Datenerfassung zu fördern, Gemeinschaftsansätze für den Austausch von Daten und bewährte Praktiken (insbesondere für die Datenverarbeitung) zu fördern.

Die Vorschläge sollten sich wie folgt an Bereich A oder Bereich B richten. Der Bereich sollte auf dem Antrag deutlich angegeben werden.

• Bereich A: ein Projekt, das sich auf die Datenerfassung durch Hochdurchsatzmethoden konzentriert (wie in der Einführung beschrieben, z. B. Umwelt-DNA, Ton/Bild-Analyse, Lidar, Spektrometrie, Verwendung mobiler Plattformen, Fernerkundung usw.), Analyse- und Interoperabilitätslösungen, mit dem Ziel, die Informationen in einem einzigen Zugangspunkt zu konzentrieren und die technische Hürde für den Biologen und die Manager von Naturstätten zu verringern, indem die besten Lösungen in gebrauchsfertiger Form angeboten werden;
• Bereich B: ein Projekt, das sich auf neue Roboterlösungen, einschließlich mobiler, konzentriert, um die Effizienz von Biodiversitätslösungen zu verbessern und die Leistung der Feldkampagne mit dichteren Informationen über Arten und Lebensräume zu verbessern.

Bereich A: Datenerhebung, Analyse und Interoperabilitätslösungen

Es wird erwartet, dass der erfolgreiche Vorschlag den Bedarf an IT-Lösungen erfüllt, die Informationsdichte in Bezug auf Arten und Lebensräume, die Abdeckung des Gebiets, die Aktualität und Genauigkeit erhöht.

Dadurch sollten wesentlich dichtere Datensammlungen über ein gemeinsames Datenportal zur Verfügung stehen. Der erfolgreiche Vorschlag sollte zeigen, dass es möglich ist, verschiedene Informationsquellen zu kombinieren, um beispielsweise den Erhaltungszustand von Lebensräumen oder Arten zu bewerten. In dieser Hinsicht könnten mehrere Ansätze getestet werden, von Datenkombinationen, die durch Expert*innenregeln definiert wurden, und Datenspeicherformaten bis hin zu maschinellem Lernen oder Data-Mining-Technologien. Solche digitalen Lösungen könnten die Definition von Erhaltungsmaßnahmen und Bewirtschaftungsplänen sowie die Überwachung und Prognose (durch Modellaufnahmen vor Ort) ihrer Fortschritte bei der Erreichung ihrer Ziele auf lokaler, regionaler und nationaler Ebene unterstützen. Darüber hinaus könnten die Ergebnisse von den Mitgliedstaaten für ihre formellen Überwachungs- und Berichtspflichten oder zur Überprüfung und Verbesserung der Leistung von naturbasierten Lösungen verwendet werden.

Der erfolgreiche Vorschlag sollte folgende Aspekte berücksichtigen:

• Sicherstellung der Interoperabilität der verfügbaren Daten, Ermöglichung von EU-Informationssystemen durch Entwicklung von Lösungen zur Verbindung und Gewinnung von Daten aus bereits vorhandenen Datenbanken. Dies garantiert die Informationsfusion und unterstützt die Nutzung der Daten durch Dritte.
• Entwicklung kostengünstiger und benutzerfreundlicher Tools und Software zur Erfassung und Analyse verschiedener vorhandener Datenquellen und -formate (In-vivo-Daten, Fotos, Tonaufnahmen, Lidar, Spektrometrie, eDNA, Satellitenbilder usw.), um eine kostengünstige Datenanalyse zu ermöglichen, vorhandene Datenbanken abbilden und verknüpfen und Algorithmen zur besseren Analyse bereitstellen.
• Entwicklung von Lösungen für Datenhosting und Datenverarbeitung, um Informationen über Populationen (wie Diversität, Anzahl, Trends), Lebensräume (wie Identifizierung, Abdeckung und zeitliche Änderung der Fläche), Bewertung des Erhaltungsstatus und -trends zu extrahieren, Informationen über die Gesundheitszustände von Arten und Lebensräumen, Degradationen und Zerstörungen (natürlich oder menschengetrieben). Die Anhäufung von Informationen sollte eine synoptische Analyse von Arten und Lebensräumen ermöglichen und es ermöglichen, Brennpunkte von Problemen und Trends zu erkennen. Innovative Lösungen wie Data Mining, Fernerkundung und KI-Ansätze müssen in Betracht gezogen werden.
• Entwicklung einer Lösung zur Aufnahme, Verarbeitung, Analyse und Suche verfügbarer Daten in Bezug auf geschützte Lebensräume und Arten (einschließlich Informationen zum Management geschützter Standorte, deren Schutzziele und -maßnahmen und Wiederherstellungsmaßnahmen).
• Analyse und Definition von Infrastrukturlösungen, die es Biolog*innen und Manager*innen von natürlichen Standorten ermöglichen, schnell einen dedizierten Arbeitsrahmen zu schaffen, der mit allen Lösungen zum Sammeln, Verarbeiten und Teilen von Daten ausgestattet ist. Bei diesem Ansatz sollte der zukünftige europäische Green-Deal-Datenraum als mögliche gemeinsame Lösung oder Teil der Lösung betrachtet werden.
• Entwicklung von Tutorials für Praktizierende, basierend auf Wissenschaft und Branchenkenntnissen, wie sie vorhandene Datenbanken und Data Harvesting-, Datenanalyse- und Data Sharing-Lösungen am besten nutzen können. Die Tutorials sollen den Anwender*innen helfen, ihre Arbeitsumgebung schnell einzurichten und zu nutzen.
• Einfache Lösungen zur Nutzung von Robotersensoren und Internet der Dinge (IoT) vorschlagen: automatisierte Sensoren, automatisierter Probenehmer, einschließlich mobiler Sensoren (terrestrisch, aus der Luft und unter Wasser) und Tierkennzeichnungslösungen, Datenaustausch über drahtlose Kommunikationssysteme, um eine systematische Datenerhebung zu unterstützen. Ein solcher Ansatz soll helfen, das Bekannte/Unbekannte besser abzubilden und die Dichte der gesammelten Daten räumlich und zeitlich signifikant zu erhöhen.
• Analyse von Bedingungen, unter denen Daten, Rohdaten aus Stichproben, Daten aus bestehenden Datenbanken und Daten aus der Verarbeitung geteilt werden können. Es sollte ein klarer Rahmen für die gemeinsame Nutzung von Daten festgelegt werden, der besonderen Bedürfnissen Rechnung trägt, in der Praxis einfach zu bedienen ist, Richtlinien für offene Daten unterstützt und die breiteste Nutzung ermöglicht und gleichzeitig die größte Gemeinschaft dazu ermutigt, einen Beitrag zu leisten. Besonderes Augenmerk wird auf gefährdete Arten und sensible Arten (im Sinne der Vogelschutz- und Habitat-Richtlinie) gelegt, für die die gemeinsamen Daten kontrolliert werden müssen, und Methoden zur effektiven Erkennung invasiver Arten durch Durchsuchung mit hohem Durchsatz gefördert werden.
• Befähigung der EU-Mitgliedstaaten, assoziierten Länder und Beitrittsländer, kohärente Erhaltungsziele festzulegen, Bewirtschaftungspläne zu erstellen, gemeinsame Lebensraumtypen und Arten zu verwalten, ähnliche Konflikte und sozioökonomische Dimensionen zu bewältigen, Genehmigungsverfahren, Raumplanung mit Schwerpunkt auf der Umsetzung der Vogelschutz- und Habitat-Richtlinie und ihres Natura-2000-Netzes.
• Vollständige Nutzung und Ergänzung der laufenden Arbeiten zur Einrichtung der European Open Science Cloud und Interaktion mit relevanten Projekten zur Entwicklung von Metadatenstandards und Mehrwertwerkzeugen, um die Interoperabilität innerhalb und zwischen den Studienbereichen zu gewährleisten.
• Beitrag zu einem Netz von FAIR-Daten und unterstützenden Diensten, die ein vernetztes disziplinäres Ökosystem ermöglichen, das es Stakeholdern ermöglicht, digitale Objekte zu teilen und nahtlos darauf aufzubauen.
• Die Architektur für ein einheitliches EU-Web-GIS mit allen aus den Richtlinien gesammelten Daten sollte berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang sollte das vorgeschlagene System es den Mitgliedstaaten ermöglichen, ihre Lebensräume und Artenkarten, insbesondere die Habitatkarten, die zur Benennung ihrer Natura-2000-Gebiete verwendet werden, sowie nachfolgende Aktualisierungen zu teilen. Außerdem sollte die Plattform dabei helfen, Informationen zur Aktualisierung von Lebensräumen und Artenkarten zu sammeln, um eine gemeinsame Wissensdatenbank über Lebensräume und Arten und ihre Entwicklung in Bezug auf die Vogelschutz- und Habitat-Richtlinien zu erhalten. Die Plattform sollte auch die Umsetzung von Best Practices für offene Daten auf europäischer Ebene und über Grenzen hinweg fördern.
• Automatische Übersetzungsfunktionen sollten von der Plattform angeboten werden, um die EU-Mitgliedstaaten, assoziierte Länder und Beitrittsländer besser miteinander zu verbinden und sie bei der Umsetzung der Naturschutzvorschriften zu unterstützen (wie die Vogelschutz- und Habitat-Richtlinie, die Verordnung über invasive gebietsfremde Arten oder die Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie).

Die Vorschläge sollten die Möglichkeiten der zukünftigen "Green data spaces" (CNECT) berücksichtigen. Die DEP-CSAs zu den "vorbereitenden Maßnahmen für den europäischen Green Deal Data Space" (Erforschung von Cloud-to-Edge-Lösungen, -Plattformen und -Initiativen zur Datenspeicherung, -austausch und -analyse als bewährte Praktiken für die Einrichtung der Datenräume) werden für das 4. bis 2. Quartal 2024 erwartet und "Data Spaces Support Center" wird ab Ende 2023 mit der Lieferung von Architektur-Blueprints beginnen.

Die Vorschläge sollten die notwendigen Ressourcen für Kooperations- und Vernetzungsaktivitäten vorsehen. Die Vorschläge sollten mit anderen relevanten Horizon 2020- und Horizon Europe-Projekten und -Initiativen wie BiCIKL, EuropaBON, BioDT verknüpft und gegebenenfalls an bestehende europäische Dateninfrastrukturen für biologische Vielfalt einschließlich DiSSCo, eLTER und LifeWatch angeschlossen werden. Die Vorschläge sollten sich auch auf relevante Projekte im Rahmen von Horizon Europe-Themen beziehen, wie HORIZON-CL6-2021-BIODIV-01-01: Europäische Beteiligung an globalen Biodiversitätsgenomik-Bemühungen zur Identifizierung der gesamten Biodiversität auf der Erde." HORIZON-CL6-2021-BIODIV-01-02: Daten und Technologien für die Bestandsaufnahme, schnelle Identifizierung und Überwachung gefährdeter Wildtiere und anderer Artengruppen, HORIZON-CL6-2021-BIODIV-01-07: Ökosysteme und ihre Dienste für eine evidenzbasierte Politik und Entscheidungsfindung und HORIZON-MISS-072021-OCEAN-02: Schutz und Wiederherstellung von Meeres- und Süßwasserökosystemen und Biodiversität. Projekte, die Satellitendaten verwenden, sollten mit HORIZON-CL6-2021-GOVERNANCE-01-14 verknüpft werden: Benutzerorientierte Lösungen, die auf Umweltbeobachtung aufbauen, um kritische Ökosysteme und den Verlust der biologischen Vielfalt und die Anfälligkeit in der Europäischen Union zu überwachen.

Die mögliche Beteiligung der GFS würde dazu beitragen, sicherzustellen, dass die vorgeschlagenen Methoden die Einhaltung der Umweltvorschriften unterstützen können, insbesondere durch die Nutzung raumbezogener Informationen.

Die Zusammenarbeit mit der europäischen Partnerschaft zur Biodiversität "Biodiversa +" sollte bei Bedarf untersucht werden.

Bereich B: Neue Robotersensoren für die Biodiversität

Um die Dichte der Arten- und Habitatbeobachtungen in der gesamten EU zu erhöhen, müssen neue Roboter und mögliche mobile Lösungen entwickelt werden.

Die vorgeschlagenen innovativen Lösungen sollen folgende Aspekte berücksichtigen:

• Sie sollen gebrauchsfähig, einfach einzusetzen und in natürlicher Umgebung zu betreiben sein
• Denken Sie daran, dass automatisierte Lösungen und mobile Plattformen (Land, Luft, Wasser und unter Wasser) mit Sensoren (wie, aber nicht beschränkt auf, Bild, Ton, Lidar, Spektrometrie, eDNA usw.) mit Feldkampagnen im Hinterkopf, insbesondere in Bezug auf Autonomie, entworfen werden sollten (Energie, Autonomie der Bewegung und Probenahme Entscheidungen). Darüber hinaus sollten Verbesserungen bei der Kennzeichnung von Arten und bei Ortungs- oder Telemetriegeräten für Arten in Betracht gezogen werden.
• Das Projekt sollte sich auf innovative Sensoren konzentrieren, die es ermöglichen, das Wissen über die biologische Vielfalt erheblich zu erweitern oder neue Informationen über den Arten- und Habitatschutzstatus zu liefern und die räumliche und zeitliche Abdeckung zu erhöhen und den Zugang zu Umgebungen zu erleichtern, die schwer zu beproben sind.
• Schlagen Sie ein hohes Maß an Automatisierung der Datenerfassung und Kompatibilität mit dem in Projekt 1 beschriebenen System vor.
• Das Projekt sollte mindestens einen innovativen Prototyp eines robotergestützten/automatisierten Sensors und einen innovativen Prototyp einer mobilen Lösung generieren, die im Vergleich zu den derzeit verfügbaren Lösungen verbesserte Leistungen zeigen.
• Das Projekt sollte die Bedingungen und Kosten der Produktion des Robotersystems sowie die Bedingungen und Kosten seiner Verwendung und Wartung analysieren.

Das Projekt "Natural Intelligence for Robotic Monitoring of Habitat" könnte Hinweise zum Einsatz mobiler Robotersensoren geben.

Die internationale Zusammenarbeit wird gefördert.

weiterlesen

Die Projektergebnisse sollen zu allen folgenden erwarteten Ergebnissen beitragen:

• Eine bessere Überwachung der biologischen Vielfalt in der EU durch Hochdurchsatzmethoden (in Bezug auf die Anzahl der Arten und Lebensräume, eine umfassendere Abdeckung der Gebiete, häufiger in der Zeit, genauer und kostengünstiger) (z. B. Umwelt-DNA, Ton/Bild/Spektralanalyse, Lidar, Nutzung mobiler Plattformen, Weltraumtechnologien usw.), was zu einer besseren Umsetzung der Naturschutzrichtlinien führt.
• Ein besseres Verständnis des Zustands der Natur und der Treiber des Biodiversitätsverlustes (verbunden mit direkter menschlicher Aktivität, Klimawandel, etc...) und des Erhaltungszustandes der Natur durch eine bessere Nutzung vorhandener Daten, und durch die Überbrückung von Datenlücken, um die Umsetzung der EU-Biodiversitätsstrategie für 2030 zu unterstützen und somit den Verlust an biologischer Vielfalt umzukehren und Ökosysteme wiederherzustellen und zu schützen.
• Eine umfassendere Sicht auf den Zustand der Natur und ihre Entwicklung, die zur Unterstützung der Umsetzung und Politikgestaltung der Politik erforderlich ist, einschließlich der Berichtspflichten der Mitgliedstaaten, Unterstützung der Festlegung und Durchführung von Präventions- und Renaturierungsmaßnahmen und der Überwachung der Erreichung ihrer Ziele, der Erweiterung von Schutzgebieten, der Überwachung invasiver gebietsfremder Arten, und die Umsetzung von naturbasierten Lösungen und die Bewertung ihrer Leistung.

weiterlesen