Universität Trier

Wie die Fernerkundung aus dem All den Borkenkäfer bekämpfen kann

Spätestens seit den Hitzesommern 2018 und 2019 sind sie ein mediales Fokusthema: Borkenkäfer. Welche Auswirkungen die Schädlinge haben können, zeigt sich mit Blick auf den Nationalpark Hunsrück-Hochwald. Hier haben Borkenkäfer bereits Teile des Forstgebiets in Kahlflächen und Geisterwälder verwandelt. Während im Kerngebiet des Nationalparks eine ungestörte Ausbreitung des Käfers toleriert wird, soll in den Randbereichen verhindert werden, dass er auf angrenzende Wälder übergreift und sie schädigt. Wissenschaftler der Universität Trier erforschen in diesem Zusammenhang, ob sich das Aufkommen des Borkenkäfers auch mithilfe von satellitengestützter Fernerkundung erfassen lässt. Das Kooperationsprojekt der Universität Trier mit dem Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) sowie dem Nationalparkamt ist Teil einer europaweiten Kampagne der Weltraumagenturen NASA und ESA.

Positionsbestimmung an einer gerade gefällten und vom Borkenkäfer befallenen Fichte. Foto: Universität Trier

Dafür gehen die Forscher kreative Wege: „Der Borkenkäfer befällt fasst ausschließlich Fichten, die darauf unter anderem durch Veränderungen in den Nadeln reagieren. Diese Reaktion wollen wir nutzen und herausfinden, ob sich aus dem Reflexionssignal, das von Fichtennadeln aufgezeichnet wird, Informationen über das Stadium sowie über die Verbreitung des Borkenkäfers erfassen lassen“, erläutert Dr. Johannes Stoffels von der Universität Trier das Ziel des Forschungsprojekts.

Die Aufnahme des AVIRIS-Flugs zeigt in Grün gesunde Wälder, in Braun zeichnen sich die bereits stark geschädigten Fichtenwälder ab. Foto: Universität Trier

Nichtsdestotrotz ergibt sich für die Projektpartner eine anspruchsvolle Aufgabe, schließlich sind die zu identifizierenden Schädlinge nur zwei bis drei Millimeter groß. Entscheidende Dienste leistete in diesem Zusammenhang ein von NASA und ESA zur Verfügung gestelltes und mit hochauflösenden Instrumenten ausgerüstetes Spezialflugzeug. Die in Zürich stationierte Maschine stand den Forschern jedoch lediglich für zwei Tage zur Verfügung. Die Flugmission und damit das gesamte Forschungsprojekt drohten mehrfach zu scheitern – erst an schlechtem Wetter und später an einem Flugverbot. Im letzten Versuch konnte das Flugzeug zumindest einen Streifen des ursprünglich vorgesehenen Gebiets des Nationalparks überfliegen.

Dennoch zeigt sich Dr. Johannes Stoffels zufrieden mit den Ergebnissen: „Die Datenqualität ist glücklicherweise hervorragend und ausreichend für unsere Forschung.“ Auf Basis der aus dem Spezialflieger übermittelten Daten nahmen die zeitgleich auf dem Boden operierenden Forscher und Nationalpark-Ranger Proben aus infizierten Bäumen in unterschiedlichen Befallsstadien. Die Proben werden nun in Laboren analysiert, parallel dazu bereitet die NASA die beim Flug erhobenen Daten auf. Voraussichtlich im Herbst wird das Forschungsteam rund um Dr. Martin Schlerf vom LIST mit der wissenschaftlichen Auswertung beginnen können.

Sollte es am Ende mit Mitteln der Fernerkundung gelingen, sowohl die Ausbreitung des Borkenkäfers als auch das jeweilige Stadium des Befalls großflächig zu erkennen, wäre diese für das Monitoring und die Kontrolle der Käferausbreitung ein großer Schritt vorwärts, so Dr. Johannes Stoffels: „Nicht nur in Deutschland, sondern europaweit ist der Borkenkäfer zu einem massiven Problemfall geworden. Eine entscheidende Voraussetzung für die Eindämmung der Borkenkäfer-Verbreitung ist, den Befall möglichst früh zu erkennen und betroffene Bäume aus dem Wald zu entnehmen.“ Die Fernerkundung könnte hierzu deutlich präzisere und umfassendere Analysen liefern, als dies mit der derzeitigen aufwendigen und lückenhaften Beobachtung vom Boden aus möglich ist. (jr)

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