Nutzung von Telemetrie- und Satellitendaten zur Identifizierung wichtiger Habitate wandernder Vogelarten (<i>Ciconia ciconia, Aquila pomarina</i>)

Abstract

Während ihrer Wanderung nutzen Tiere vielfach unterschiedliche Biome, Klimazonen oder Habitate. Damit sind sie jedoch auch verschiedenen Gefahren ausgesetzt, die insbesondere aus der Vernichtung von Habitaten, Verfolgung und Bejagung durch den Menschen und schließlich aus den vielfältigen Konsequenzen des Klimawandels resultieren. <br /> Die vorliegende Arbeit erforscht die Auswertungsmöglichkeiten moderner Technologien wie der Satellitentelemetrie und der Fernerkundung, um eine schnellere Identifizierung wichtiger Rastgebiete und Habitate wandernder Vogelarten zu gewährleisten und entsprechende Schutzbemühungen voranzutreiben. <br /> Es wurden Telemetriedaten zweier wandernder Vogelarten, dem Weißstorch <i>Ciconia ciconia </i>(ostziehend) und dem Schreiadler <i>Aquila pomarina</i> ausgewertet, welche in vorangegangenen Besenderungsprojekten erhobenen wurden und genauen Aufschluss über den zeitlichen und räumlichen Zugverlauf geben. Das Potenzial dieser Daten wurde hierbei unter Hinzunahme von Fernerkundungsdaten erweitert, um wichtige Fragen zur Lage und Habitatzusammensetzung der Rastgebiete und dem Einfluss klimatischer Faktoren auf den Zugverlauf klären zu können. <br /> Die Telemetriedaten wurden eingehend auf ihre Qualität und Nutzbarkeit untersucht. Der daraus resultierende Standarddatensatz erfüllt wichtige Kriterien zur fortgeführten Gebiets- und Habitatanalyse. Ein erstes Werkzeug stellt der Distanzen-Index Idist dar, welcher eine objektivere Unterscheidung zwischen Rast- und Zugdaten ermöglicht. Dabei werden sowohl die "Gerichtetheit" als auch die zurückgelegten Distanzen der Vögel berücksichtigt.<br /> Mithilfe Geografischer Informationssysteme (GIS) wurden die auf diese Weise bestimmten Rast- und Zugdaten der Vögel mit verschiedenen Geoinformationen verschnitten. Dazu zählen Landbedeckungskarten, Klimadaten, Schutzgebiete und Vegetationsindizes zur Bestimmung relevanter Faktoren für das Rast- und Zugverhalten. Zudem wurden im GIS wichtige Rastgebiete des Weißstorchs und des Schreiadlers lokalisiert. <br /> Wichtige Rastregionen des Weißstorchs konnten in hoher Auflösung im Tschad und Sudan, in Kenia, Tansania, Simbabwe, Botswana und Südafrika identifiziert werden. Die Rastregionen des Schreiadlers liegen im südlichen Afrika vornehmlich in Sambia, Simbabwe und Südafrika. Die bevorzugten Habitate beider Arten wurden mithilfe der Landbedeckungskarte "Global Land Cover 2000" bestimmt. Weißstörche bevorzugen wie in ihren Bruthabitaten auch in den Durchzugs- und Überwinterungsgebieten Kulturlandschaften sowie offene Grasland- und Buschlandregionen. Die Schreiadler scheinen hingegen offene Habitate mit Ausnahme von Kulturlandschaften zu meiden und halten sich eher in Busch- und offenen Waldlandhabitaten auf. <br /> Ein Verschnitt mit zeitlich hoch aufgelösten Satellitendaten zur Vegetationsdichte (NDVI) konnte zeigen, dass die Vögel sich bevorzugt in Regionen mit einem höheren NDVI aufhalten. Zugleich zeigt sich im Falle der Weißstörche und insbesondere für die Rastregionen des Sahel ein signifikant positiver Einfluss des NDVI am Ankunftstag auf die gesamte Aufenthaltsdauer im Gebiet. <br /> Die gewonnen Ergebnisse zur Lage und Nutzung von Habitaten wurden sowohl mit Literaturdaten als auch während eines sechswöchigen Feld-Aufenthalts in Botswana und Südafrika überprüft und zeigten eine gute Übereinstimmung. Im Falle des Schreiadlers konnten neue Erkenntnisse insgesondere bezüglich der genutzten Habitate gewonnen werden.<br /> Zukünftig soll die Arbeit als Grundlage für die fortgeführte Anwendung der Satellitentelemetrie und Fernerkundung dienen, um ihr Potenzial im Sinne des Arten- und Habitatschutzes zu nutzen und die Vereinbarungen internationaler Abkommen wie der "Konvention zum Schutz wandernder Tierarten" und deren AEWA-Abkommen, der <i>Convention on Biological Diversity</i> (CBD) oder der RAMSAR-Konvention erfolgreich umzusetzen.

<strong>Use of satellite telemetry and remote sensing data for the identification of important habitats of migratory birds (<i>Ciconia ciconia, Aquila pomarina</i>)</strong><br /> Migration is an adaptation of animals to avoid seasonal fluctuations of resources by moving into regions with better conditions, especially sufficient food. During migration, animals might occupy different biomes, climate zones or habitats. These potential dangers can make migration more difficult or even lead to decreases in population size. <br /> The present study investigates the potential of modern technologies, such as remote sensing and satellite telemetry to facilitate the identification of important staging areas and habitats of migratory birds and enforce conservation strategies.<br /> Telemetry data of two migratory bird species, the White Stork <i>Ciconia ciconia</i> (Eastern population) and the Lesser Spotted Eagle <i>Aquila pomarina</i> were used. The data were obtained from previous studies and contain information about timing and spatial dimension of migration. Remote sensing information was used to locate important staging areas, used habitats, and factors influencing migration.<br /> Validation of the telemetry datasets is the first step for the use of high quality data in further analyses. One important tool is a newly developed index, which helps to locate areas of staging or wintering. This index relates directional movement and flown distances, thus differentiating between migration and staging data.<br /> In a Geographic Information System (GIS) migration and staging data of the birds were overlayed with different geographic information including land cover maps, climate data, conservation areas, and vegetation indices to determine influencing parameters for migration and staging. This enabled important staging areas of the White Stork and the Lesser Spotted Eagle to be located. <br /> Important staging areas of the White Stork were identified in detail for Chad and Sudan, in Kenya, Tanzania, Zimbabwe, Botswana and South Africa. Staging areas of the Lesser Spotted Eagle are located in southern Africa, particularly in Zambia, Zimbabwe, and South Africa. With the help of the "Global Land Cover Map 2000", the preferred habitats of both species were identified. During migration and staging, White Storks prefer croplands and open grasslands or bushland. Lesser Spotted Eagles seem to avoid such open habitats except for croplands. Most of the data were located in bush and open forest habitats.<br /> An overlay with data of high temporal resolution about density of green vegetation (NDVI) indicated a clear a preference of White Storks and Lesser Spotted Eagles for regions with a higher NDVI. In White Storks, length of staging in regions with higher NDVI was significantly longer. This relationship was strongest for the Sahelian staging areas. <br /> The results of location and use of habitats were compared with literature and verified during a six-weeks field study in Botswana and South Africa which showed a good accordance. For the Lesser Spotted Eagle knowledge about habitat use was extended.<br /> This study serves as a reference for further studies that combine satellite telemetry and remote sensing data. This data has potential for use in species and habitat conservation, and to achieve the aims of international conventions like the "Convention on Migratory Species" (CMS) with its AEWA-agreement, the "Convention on Biological Diversity" (CBD), and the RAMSAR convention.