Akustische Wildtierüberwachung mit KI im Amazonas

Tief im brasilianischen Amazonasgebiet, wo die Bäume so dicht stehen, dass kaum ein Sonnenstrahl den Boden erreicht, hängen seltsame Geräte an den Ästen. Sie sind nicht größer als eine Streichholzschachtel, grau und unauffällig. Doch sie lauschen. Rund um die Uhr zeichnen sie auf, was im Wald passiert: den Schrei der Brüllaffen, das Zirpen der Zikaden, das Rascheln der Blätter. Und sie hören etwas anderes: das Kreischen einer Motorsäge, das Knattern eines Geländewagens, den Schuss eines Wilderers.

Das Projekt heißt Curupira, benannt nach einem mythischem Wesen aus der Amazonas-Folklore, das den Wald beschützt. Entwickelt wurde es von Forschern des Instituto Tecnológico Vale in Zusammenarbeit mit der Universität São Paulo. Ihr Ziel: Wilderei und illegalen Holzeinschlag in Echtzeit zu erkennen und zu melden (Mongabay 2021).

Lauschangriff auf Kriminelle

Die Funktionsweise ist bestechend einfach. Die kleinen Audiogeräte werden im Wald verteilt, dort wo Wilderei besonders häufig vorkommt oder wo seltene Baumarten stehen. Sie sind so programmiert, dass sie nicht ununterbrochen aufzeichnen – dafür reichen die Batterien nicht. Stattdessen aktivieren sie sich, sobald sie ein lautes Geräusch registrieren. Das aufgenommene Audio wird dann via Satellit an eine Zentrale geschickt.

Dort kommt die zweite Komponente ins Spiel: Künstliche Intelligenz. Ein neuronales Netz, trainiert mit Tausenden von Stunden Waldgeräuschen, analysiert die Aufnahmen. Es kann innerhalb von Sekunden unterscheiden, ob das Geräusch von einem Tier stammt – oder von einem Menschen. Bei Alarm schickt das System eine Nachricht an die zuständigen Behörden, oft innerhalb weniger Minuten (Mongabay 2021).

„Die größte Herausforderung war das Training der KI“, erklärt Raimundo Nonato, einer der leitenden Wissenschaftler. „Der Amazonas ist extrem laut. Es gibt Affen, Vögel, Insekten, Frösche, Wind, Regen – und all das klingt manchmal ähnlich wie eine Motorsäge. Die KI musste lernen, die Nadel im Heuhaufen zu finden.“

Ein Schutzengel für den Wald

Erste Tests waren vielversprechend. In einem Schutzgebiet im Bundesstaat Pará konnten die Geräte mehrere illegale Abholzungen registrieren, bevor die Bäume gefällt waren. In einem anderen Fall hörten sie Schüsse und alarmierten die Polizei, die kurz darauf Wilderer auf frischer Tat ertappte.

Das System hat einen entscheidenden Vorteil gegenüber herkömmlichen Methoden: Es arbeitet rund um die Uhr, unermüdlich und ohne Personal. Satellitenbilder zeigen oft erst Tage oder Wochen später, wo Wald verschwunden ist. Patrouillen sind teuer und gefährlich. Die kleinen Lauscher dagegen sind billig, einfach zu installieren und kaum zu entdecken.

Die Forscher arbeiten bereits an der nächsten Generation. Die neuen Geräte sollen nicht nur hören, sondern auch riechen können – mit Sensoren, die Abgase von Fahrzeugen oder den Geruch von verbranntem Holz erkennen. Und sie sollen lernen, die Stimmen einzelner bedrohter Tierarten zu identifizieren, um deren Populationen zu überwachen.

Ein Ranger, der an einem der Testläufe beteiligt war, beschreibt seine Erfahrung: „Früher sind wir durch den Wald gelaufen und haben gehofft, etwas zu finden. Jetzt sitzen wir im Büro und hören zu. Der Wald spricht zu uns. Wir müssen nur lernen, ihm zuzuhören.“


Quellen:

Mongabay (2021): AI-powered listening stations offer new tool in Amazon conservation. URL: https://news.mongabay.com/2021/04/ai-powered-listening-stations-offer-new-tool-in-amazon-conservation/

Instituto Tecnológico Vale (2021): Curupira: Sistema acústico monitora a Amazônia. URL: https://itv.org/projeto/curupira-sistema-acustico-monitora-a-amazonia/