GPS-Telemetrie bei Wildschweinen: Methoden und Erkenntnisse der Wildtierforschung

Wildschweine bewegen sich häufig über größere Entfernungen, nutzen unterschiedliche Lebensräume und passen ihr Verhalten an wechselnde Umweltbedingungen an. Für die wissenschaftliche Untersuchung dieser Tiere stellt das eine besondere Herausforderung dar. Direkte Beobachtungen reichen meist nicht aus, um ihre Wanderungsbewegungen, bevorzugten Aufenthaltsorte und täglichen Aktivitäten vollständig zu erfassen.

Moderne Methoden des Wildtiermonitorings ermöglichen es, solche Zusammenhänge genauer zu untersuchen. Insbesondere die GPS-Telemetrie liefert wertvolle Informationen über die Raumnutzung einzelner Wildschweine. Ergänzend kommen Fotofallen, genetische Untersuchungen und systematische Beobachtungen zum Einsatz.

Ein Beispiel für die Anwendung dieser Verfahren ist das Schwarzwild-Forschungsprojekt im Nationalpark Hainich. Zwischen Oktober 2016 und Dezember 2019 wurden dort unterschiedliche wissenschaftliche Methoden eingesetzt, um die Entwicklung und Raumnutzung eines Schwarzwildbestandes in einer wald- und landwirtschaftlich geprägten Landschaft zu untersuchen.

Was versteht man unter GPS-Telemetrie bei Wildtieren?

Die GPS-Telemetrie ist eine wissenschaftliche Methode zur Erfassung von Tierbewegungen. Dabei werden ausgewählte Tiere mit speziellen Sendern ausgestattet, die ihre Position mithilfe von Satellitensignalen bestimmen können.

Die erfassten Standortdaten werden im Gerät gespeichert oder, abhängig von der verwendeten Technik, über eine Funk- beziehungsweise Mobilfunkverbindung übertragen.

Durch die wiederholte Positionsbestimmung entstehen Bewegungsdaten, die sich anschließend mit geografischen Informationssystemen auswerten lassen.

Funktionsweise eines GPS-Senders

Ein GPS-Sender für Wildtiere besteht normalerweise aus mehreren technischen Komponenten. Dazu gehören ein Empfänger zur Positionsbestimmung, ein Datenspeicher, eine Energieversorgung und gegebenenfalls eine Einheit zur Datenübertragung.

Bei größeren Säugetieren wie Wildschweinen werden häufig GPS-Halsbandsender eingesetzt. Sie ermöglichen die Erfassung von Aufenthaltsorten über einen längeren Zeitraum.

Die Häufigkeit der Positionsbestimmungen hängt von den wissenschaftlichen Fragestellungen und den technischen Möglichkeiten des Senders ab.

Kurze Messintervalle können Bewegungen detaillierter abbilden, erhöhen jedoch in der Regel den Energieverbrauch.

Welche Informationen liefern GPS-Daten?

Die GPS-Telemetrie ermöglicht unter anderem die Untersuchung folgender Aspekte:

  • Aufenthaltsorte einzelner Wildschweine während verschiedener Tageszeiten.

  • Größe und räumliche Verteilung regelmäßig genutzter Gebiete.

  • Wanderungsbewegungen zwischen Wald und landwirtschaftlichen Flächen.

  • Unterschiede im Bewegungsverhalten zwischen Jahreszeiten.

  • Veränderungen der Raumnutzung bei wechselndem Nahrungsangebot.

  • Reaktionen auf Störungen und Veränderungen innerhalb des Lebensraumes.

Die Daten zeigen zunächst, wo sich ein besendertes Tier zu einem bestimmten Zeitpunkt aufgehalten hat. Welche Ursachen hinter den Bewegungen stehen, muss durch zusätzliche Untersuchungen und eine sorgfältige wissenschaftliche Auswertung geklärt werden.

Warum ist die GPS-Telemetrie für die Schwarzwildforschung wichtig?

Wildschweine gehören zu den anpassungsfähigsten größeren Säugetieren Mitteleuropas. Sie kommen sowohl in ausgedehnten Waldgebieten als auch in landwirtschaftlich genutzten Landschaften und teilweise in siedlungsnahen Bereichen vor.

Ihre Bewegungsmuster werden von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Dazu gehören das verfügbare Nahrungsangebot, geeignete Rückzugsräume, menschliche Aktivitäten und die soziale Struktur der Tiere.

Die GPS-Telemetrie hilft dabei, diese komplexen räumlichen Zusammenhänge systematisch zu untersuchen.

Untersuchung von Streifgebieten

Als Streifgebiet wird der Raum bezeichnet, den ein Tier während eines bestimmten Zeitraums regelmäßig nutzt.

Die Größe eines solchen Gebietes ist nicht konstant. Sie kann sich unter anderem durch Veränderungen des Nahrungsangebotes, durch jahreszeitliche Einflüsse und durch die Lebensphase eines Tieres verändern.

GPS-Daten ermöglichen es, die räumliche Ausdehnung genutzter Gebiete statistisch zu bestimmen.

Dabei können unterschiedliche Berechnungsverfahren eingesetzt werden. Die Ergebnisse hängen unter anderem vom Untersuchungszeitraum, der Anzahl erfasster Positionen und der gewählten Auswertungsmethode ab.

Wanderungen zwischen Wald und Landwirtschaft

Besonders interessant ist die Untersuchung von Wildschweinen in Landschaften, in denen Waldgebiete unmittelbar an landwirtschaftliche Nutzflächen angrenzen.

Während Wälder häufig als Rückzugsräume dienen, können Felder während bestimmter Jahreszeiten zusätzliche Nahrungsquellen bieten.

GPS-Telemetrie kann zeigen, wann besenderte Tiere solche Flächen aufsuchen und welche Bewegungswege sie nutzen.

Daraus lassen sich Hinweise auf räumliche Nutzungsschwerpunkte gewinnen. Eine direkte Vorhersage einzelner Wildschäden ist anhand der Positionsdaten allein jedoch nicht möglich.

Veränderungen im Tages- und Jahresverlauf

Die Aktivität von Wildschweinen kann sich zwischen Tag und Nacht deutlich unterscheiden.

In stark durch Menschen beeinflussten Landschaften sind die Tiere häufig überwiegend während der Dämmerung und in der Nacht aktiv. In ruhigen Gebieten können dagegen auch tagsüber ausgedehnte Aktivitätsphasen auftreten.

GPS-Daten ermöglichen die Untersuchung solcher zeitlichen Unterschiede.

Durch langfristige Messreihen lassen sich außerdem Veränderungen zwischen Frühling, Sommer, Herbst und Winter erkennen.

Das Schwarzwild-Forschungsprojekt im Nationalpark Hainich

Der Nationalpark Hainich liegt am westlichen Rand des Thüringer Beckens und ist durch großflächige Buchenwälder geprägt.

Sein Umfeld wird zu erheblichen Teilen landwirtschaftlich genutzt. Dadurch entsteht eine Landschaft, in der Wildschweine zwischen naturnahen Waldlebensräumen und intensiv bewirtschafteten Flächen wechseln können.

Diese besondere räumliche Situation bildete eine wichtige Grundlage für das Forschungsprojekt zur Entwicklung und Raumnutzung des Schwarzwildbestandes.

Ziele der wissenschaftlichen Untersuchung

Das Forschungsprojekt begann am 1. Oktober 2016 und endete am 31. Dezember 2019.

Im Mittelpunkt standen mehrere wissenschaftliche Fragestellungen.

Untersucht werden sollten insbesondere die Entwicklung des örtlichen Schwarzwildbestandes, die Nutzung unterschiedlicher Lebensräume sowie mögliche Zu- und Abwanderungen einzelner Tiere und Gruppen.

Ein weiteres Ziel war es, den Einfluss der Landnutzung und des Wildmanagements auf das Verhalten und die Bestandsentwicklung zu betrachten.

Langfristig sollten die Erkenntnisse dazu beitragen, Maßnahmen zur Verringerung landwirtschaftlicher Wildschäden abzuleiten.

Besenderung von Wildschweinen im Hainich

Ein wesentlicher Bestandteil des Projektes war die Ausstattung ausgewählter Wildschweine mit GPS-Halsbandsendern.

Nach den damaligen Projektinformationen wurden am 2. März 2018 fünf weitere Wildschweine im südlichen Bereich des Nationalparks besendert.

Es handelte sich um einen Überläuferkeiler, zwei Frischlingskeiler und zwei Frischlingsbachen.

Zu diesem Zeitpunkt waren insgesamt zwölf Wildschweine mit Sendern ausgestattet, darunter sechs weibliche und sechs männliche Tiere.

Diese Angaben beschreiben den dokumentierten Projektstand vom März 2018 und stellen keine aktuellen Bestandszahlen dar.

Bedeutung der Wildruhezone

Eine Besonderheit des Untersuchungsgebietes war die im ursprünglichen Projekt beschriebene Wildruhezone im südlichen Hainich.

Sie umfasste damals etwa 3.300 Hektar, in denen die Jagd ganzjährig ruhte.

Dadurch ergaben sich besondere Bedingungen für die Untersuchung des Schwarzwildverhaltens.

Die wissenschaftliche Betrachtung unterschiedlicher Nutzungsräume sollte helfen, mögliche Zusammenhänge zwischen Jagd, Landschaftsstruktur und Raumnutzung besser zu verstehen.

Die damaligen Angaben zur Wildruhezone sind als historischer Projektkontext zu betrachten und nicht automatisch als Beschreibung der heutigen Managementregelungen.

Fotofallen als Ergänzung zur GPS-Telemetrie

Neben GPS-Sendern gehören Fotofallen zu den wichtigen technischen Hilfsmitteln der Wildtierforschung.

Eine Fotofalle ist eine automatisch auslösende Kamera, die durch geeignete Sensoren aktiviert wird. Sie kann Fotos oder kurze Videoaufnahmen von Tieren erstellen, die sich im Erfassungsbereich bewegen.

Damit lassen sich Wildtiere auch an Standorten dokumentieren, an denen regelmäßige direkte Beobachtungen schwierig wären.

Erfassung von Wildschweinaktivitäten

Fotofallen können beispielsweise an Wildwechseln, innerhalb von Waldgebieten oder an anderen geeigneten Untersuchungsstandorten aufgestellt werden.

Die Aufnahmen ermöglichen Aussagen über die Anwesenheit von Wildschweinen und ihre Aktivitäten zu bestimmten Tages- und Nachtzeiten.

Unter günstigen Bedingungen lassen sich auch Informationen über die Gruppenzusammensetzung gewinnen.

Zu berücksichtigen ist allerdings, dass nicht jedes Tier den Aufnahmebereich passiert und die Erfassungswahrscheinlichkeit von verschiedenen Faktoren abhängt.

Bestandsschätzung durch Fotofallen

Eine besonders anspruchsvolle Aufgabe ist die Ermittlung der Anzahl frei lebender Wildschweine.

Dafür können systematisch erhobene Fotofallendaten eine wichtige Grundlage darstellen.

Im Rahmen des Hainich-Projektes wurden entsprechende Aufnahmen wissenschaftlich ausgewertet. Der Newsletter vom Oktober 2019 berichtete unter anderem über eine Masterarbeit zur Ermittlung des Frühjahrsbestandes 2017 anhand von Fotofallenbildern.

Solche Untersuchungen erfordern geeignete statistische Verfahren.

Die bloße Anzahl fotografierter Tiere oder Aufnahmen lässt sich nicht unmittelbar mit der tatsächlichen Populationsgröße gleichsetzen.

Genetische Untersuchungen in der Schwarzwildforschung

Neben technischen Beobachtungsverfahren können genetische Analysen wichtige Informationen über Wildtierpopulationen liefern.

Bei der Untersuchung von Schwarzwild lassen sich unter geeigneten Bedingungen biologische Proben nutzen, um genetische Merkmale einzelner Tiere zu bestimmen.

Eine Möglichkeit ist die Analyse von DNA aus Kotproben.

Was bedeutet Kotgenotypisierung?

Unter Kotgenotypisierung versteht man die Untersuchung genetischer Informationen, die aus Kotproben gewonnen werden.

Die Proben können Zellen des jeweiligen Tieres enthalten, aus denen sich unter geeigneten Bedingungen DNA isolieren lässt.

Anhand bestimmter genetischer Marker ist es möglich, unterschiedliche Individuen zu unterscheiden.

Die Qualität der Ergebnisse hängt wesentlich vom Zustand der Proben, den verwendeten Analyseverfahren und der Vermeidung von Verunreinigungen ab.

Welche Erkenntnisse sind möglich?

Genetische Untersuchungen können dazu beitragen, mehrere wissenschaftliche Fragestellungen zu bearbeiten.

Dazu gehören beispielsweise die Identifizierung einzelner Tiere, die Untersuchung genetischer Verwandtschaftsverhältnisse und die Abschätzung von Populationsgrößen.

Auch die wiederholte genetische Erfassung bestimmter Individuen kann für die Untersuchung eines Wildtierbestandes relevant sein.

Im Schwarzwild-Forschungsprojekt Hainich spielte die Kotgenotypisierung ebenfalls eine Rolle. In den damaligen Projektinformationen wurde über Feldarbeiten und die Vorstellung entsprechender Untersuchungsergebnisse berichtet.

Vergleich moderner Methoden des Wildtiermonitorings

Für die Untersuchung einer Wildtierpopulation existiert keine einzelne Methode, die sämtliche wissenschaftlichen Fragestellungen vollständig beantworten kann.

Daher werden häufig unterschiedliche Erhebungsverfahren miteinander kombiniert.

Untersuchungsmethode Erfasste Informationen Vorteile Grenzen
GPS-Telemetrie Positionen und Bewegungswege besenderter Tiere Räumlich und zeitlich detaillierte Bewegungsdaten Fang und Besenderung erforderlich
Fotofallen Anwesenheit, Aktivitätszeiten und sichtbare Gruppenmerkmale Automatische und weitgehend störungsarme Erfassung Ergebnisse abhängig von Standort und Erfassungswahrscheinlichkeit
Genetische Kotanalysen Genetische Merkmale einzelner Tiere Individuelle Zuordnung unter geeigneten Bedingungen möglich Hohe Anforderungen an Probenqualität und Laboranalysen
Direkte Beobachtung Sichtbares Verhalten und Gruppenzusammensetzung Unmittelbare Erfassung von Verhaltensweisen Zeitlich begrenzt und bei scheuen Tieren schwierig
Spurenkartierung Trittsiegel, Wühlspuren und andere Aktivitätszeichen Praktische Hinweise auf die Nutzung bestimmter Flächen Meist keine eindeutige Zuordnung zu einzelnen Individuen

Die Kombination mehrerer Verfahren kann helfen, die jeweiligen methodischen Einschränkungen besser zu berücksichtigen.

Wie werden GPS-Daten wissenschaftlich ausgewertet?

Die Erfassung von Positionsdaten ist nur der erste Schritt einer telemetrischen Untersuchung.

Anschließend müssen die Informationen geprüft, aufbereitet und mithilfe geeigneter Methoden analysiert werden.

Dabei können sowohl die räumliche Verteilung als auch zeitliche Veränderungen der Bewegungsmuster untersucht werden.

Darstellung von Bewegungswegen auf Karten

GPS-Positionen lassen sich in digitalen Karten darstellen. Werden aufeinanderfolgende Messpunkte miteinander verbunden, entstehen vereinfachte Bewegungsverläufe.

Diese visualisieren, welche Bereiche ein Tier während des Untersuchungszeitraums genutzt hat.

Allerdings zeigen die Verbindungslinien zwischen zwei Positionen nicht zwingend den tatsächlich zurückgelegten Weg.

Je größer das zeitliche Intervall zwischen den Messungen ist, desto mehr Unsicherheit entsteht bei der Rekonstruktion einzelner Bewegungen.

Analyse bevorzugter Aufenthaltsbereiche

Mithilfe statistischer Verfahren können Forschende untersuchen, in welchen Bereichen sich besenderte Tiere besonders häufig aufhalten.

Dazu werden häufig Verfahren zur räumlichen Nutzungsverteilung eingesetzt.

Die Ergebnisse können beispielsweise Hinweise auf wichtige Ruhebereiche, häufig genutzte Nahrungshabitate oder bevorzugte Landschaftsstrukturen liefern.

Für eine belastbare Interpretation müssen jedoch auch die Erhebungsdauer und mögliche Unterschiede zwischen den untersuchten Tieren berücksichtigt werden.

Verbindung mit Landschafts- und Umweltdaten

Besonders aussagekräftig können telemetrische Untersuchungen werden, wenn die Positionsdaten mit weiteren Informationen kombiniert werden.

Dazu gehören beispielsweise digitale Landnutzungskarten, Vegetationsdaten und Angaben zur jahreszeitlichen Entwicklung der Landschaft.

Auch Informationen über landwirtschaftliche Kulturen oder menschliche Aktivitäten können für bestimmte Fragestellungen relevant sein.

Auf diese Weise lässt sich untersuchen, welche Landschaftsmerkmale mit der Nutzung bestimmter Bereiche zusammenhängen.

Ein statistischer Zusammenhang beweist allerdings nicht automatisch, dass ein einzelner Faktor das beobachtete Verhalten verursacht.

Herausforderungen und Grenzen der GPS-Telemetrie

Trotz ihrer Vorteile ist die GPS-Telemetrie mit technischen und wissenschaftlichen Einschränkungen verbunden.

Die Ergebnisse hängen unter anderem von der Zahl besenderter Tiere, der Untersuchungsdauer und der Qualität der Positionsdaten ab.

Eine sorgfältige Studienplanung ist deshalb besonders wichtig.

Technische Einschränkungen

Die Qualität der GPS-Positionsbestimmung kann durch unterschiedliche Umweltbedingungen beeinflusst werden.

Dichter Baumbestand, schwierige Geländeformen und ungünstige Empfangsbedingungen können zu ungenauen oder fehlenden Messungen führen.

Auch die begrenzte Energieversorgung der Sender stellt eine Herausforderung dar.

Bei der Planung muss deshalb zwischen detaillierter Datenerfassung und möglichst langer Betriebsdauer abgewogen werden.

Anforderungen an Tierwohl und Forschung

Die Ausstattung von Wildtieren mit Sendern ist ein Eingriff, der fachgerecht geplant und durchgeführt werden muss.

Der Fang und die Handhabung der Tiere können Stress verursachen. Deshalb sind geeignete Verfahren und die Einhaltung der maßgeblichen rechtlichen und tierschutzrechtlichen Vorgaben erforderlich.

Auch das Gewicht und die Passform der Sender müssen zur jeweiligen Tierart und zum untersuchten Individuum passen.

Ziel ist es, wissenschaftlich verwertbare Daten zu gewinnen und zugleich Belastungen für die Tiere so weit wie möglich zu begrenzen.

Aussagekraft der untersuchten Stichprobe

Eine weitere Einschränkung betrifft die Übertragbarkeit der Ergebnisse.

Die Bewegungsdaten einzelner besenderter Wildschweine beschreiben zunächst das Verhalten dieser Tiere während des untersuchten Zeitraums.

Um allgemeine Aussagen über eine Population treffen zu können, müssen die Stichprobe und die wissenschaftlichen Auswertungsverfahren entsprechend geeignet sein.

Unterschiede zwischen Geschlechtern, Altersgruppen und sozialen Verbänden können dabei eine wichtige Rolle spielen.

Bedeutung des Wildtiermonitorings für Landwirtschaft und Naturschutz

Wissenschaftliche Untersuchungen der Schwarzwildbewegungen sind nicht ausschließlich für die Grundlagenforschung interessant.

Sie können auch praktische Informationen für den Umgang mit Nutzungskonflikten liefern.

Besonders in Regionen mit enger räumlicher Verbindung zwischen Wald und Landwirtschaft ist ein besseres Verständnis der Tierbewegungen hilfreich.

Früherkennung gefährdeter Landschaftsbereiche

Wenn bekannt ist, welche Übergangsbereiche zwischen Wald und Feld regelmäßig von Wildschweinen genutzt werden, lassen sich mögliche Risikozonen genauer untersuchen.

Diese Informationen können bei der Planung von Schutzmaßnahmen berücksichtigt werden.

Dazu gehören beispielsweise die gezielte Kontrolle landwirtschaftlicher Flächen und der Einsatz geeigneter Wildschutzzäune.

Die tatsächliche Gefährdung hängt jedoch auch von der jeweiligen Feldfrucht und weiteren lokalen Faktoren ab.

Unterstützung eines angepassten Wildmanagements

Wildschweine bewegen sich häufig über die Grenzen einzelner Jagdreviere und landwirtschaftlicher Betriebe hinaus.

Deshalb ist eine räumlich übergreifende Betrachtung wichtig.

Wissenschaftliche Bewegungsdaten können dabei helfen, Nutzungsschwerpunkte zu erkennen und unterschiedliche Managementmaßnahmen besser aufeinander abzustimmen.

Solche Entscheidungen müssen stets die geltenden rechtlichen Rahmenbedingungen sowie naturschutzfachliche Anforderungen berücksichtigen.

Langfristige Beobachtung von Wildtierpopulationen

Veränderungen in einer Wildtierpopulation werden häufig erst über längere Zeiträume sichtbar.

Wiederholte Erhebungen können helfen, Entwicklungen bei der Raumnutzung und Aktivität zu dokumentieren.

Dabei ist eine möglichst einheitliche Methodik wichtig, damit Ergebnisse aus unterschiedlichen Untersuchungszeiträumen sinnvoll miteinander verglichen werden können.

Zukünftige Entwicklungen in der Wildtierforschung

Die technische Entwicklung eröffnet neue Möglichkeiten für die Untersuchung frei lebender Wildtiere.

GPS-Sender können abhängig vom Modell durch zusätzliche Sensoren ergänzt werden, die beispielsweise Bewegungsaktivität oder andere Messgrößen erfassen.

Auch die automatische Auswertung großer Datenmengen gewinnt an Bedeutung.

Automatisierte Auswertung von Fotofallenbildern

Moderne Verfahren der Bildanalyse können dabei helfen, große Mengen an Fotofallenaufnahmen zu sortieren.

Mithilfe geeigneter Modelle lassen sich beispielsweise Bilder mit Tieren von leeren Aufnahmen unterscheiden.

Unter bestimmten Voraussetzungen ist auch die automatische Erkennung einzelner Tierarten möglich.

Die Genauigkeit hängt jedoch von der Qualität des Bildmaterials und der Leistungsfähigkeit der verwendeten Modelle ab.

Eine fachliche Überprüfung bleibt insbesondere bei wissenschaftlichen Fragestellungen wichtig.

Kombination unterschiedlicher Datenquellen

Eine wichtige Entwicklung ist die Verbindung verschiedener Untersuchungsverfahren.

GPS-Daten, Fotofallenaufnahmen, genetische Informationen und digitale Landschaftsdaten können sich gegenseitig ergänzen.

Dadurch entstehen umfassendere Möglichkeiten, die Lebensraumnutzung von Wildtieren zu analysieren.

Gerade für anpassungsfähige Arten wie das Wildschwein kann eine solche Kombination wertvolle Erkenntnisse über das Zusammenspiel von Umweltbedingungen und Tierverhalten liefern.

Fazit: GPS-Telemetrie als wichtige Grundlage der Schwarzwildforschung

Die GPS-Telemetrie gehört zu den bedeutenden Methoden zur wissenschaftlichen Untersuchung von Wildtierbewegungen.

Sie ermöglicht es, Aufenthaltsorte, Streifgebiete und räumliche Nutzungsmuster einzelner Wildschweine über längere Zeiträume zu erfassen.

Ergänzende Verfahren wie Fotofallen-Monitoring und genetische Kotanalysen liefern weitere Informationen über die Zusammensetzung und Entwicklung von Wildtierpopulationen.

Das Schwarzwild-Forschungsprojekt im Nationalpark Hainich verdeutlicht, wie unterschiedliche Untersuchungsmethoden eingesetzt werden können, um die Lebensweise von Wildschweinen in einer durch Wald und Landwirtschaft geprägten Landschaft besser zu verstehen.

Solche wissenschaftlichen Ansätze schaffen wichtige Grundlagen für den Naturschutz, die Wildtierforschung und die Entwicklung langfristiger Strategien zur Verringerung landwirtschaftlicher Wildschäden.

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