Big-Data-Analyse naturhistorischer Sammlungen verdeutlicht die Artenverteilung
Wenn Sie jemals in naturkundlichen Sammlungen stöbern konnten, werden Sie das Vergnügen kennen, über unerwartete Entdeckungen zu stolpern. Die naturkundlichen Sammlungen Europas sind jedoch für viele unzugänglich, und die Art und Weise, wie sie verstreut sind, stellt ein Hindernis für die Forschung dar. Zur Einbeziehung von Personen, die nicht in die europäischen Museen gelangen können, oder von Personen, die versuchen, eine Verbindung zwischen Objekten an mehreren Orten herzustellen, ist es wichtig, Sammlungen online zu stellen und sie über das Internet zugänglich zu machen. Die europäischen Sammlungen machen 55 % der naturwissenschaftlichen Sammlungen der Welt aus und enthalten geschätzte 1,5 Milliarden Objekte, die rund 80 % der weltweiten Bio- und Geodiversität ausmachen. Nur etwa 10 % dieser Proben sind teilweise digitalisiert. Dabei sind Fotos und weitere Informationen weit verbreitet. Die Digitalisierung von Sammlungen ist für den virtuellen Zugriff auf die Proben selbst als auch für die Freigabe der mit ihnen verbundenen Daten, insbesondere des Ortes und des Datums der Sammlung, wichtig. Die entstehende Forschungsinfrastruktur DiSSCo („Distributed System of Scientific Collections“) zielt darauf ab, Hunderte separater physischer Sammlungen in Europa zu digitalisieren und zu vereinheitlichen. Mithilfe dieser digitalen Sammlungen werden Forschende aufgrund der Verknüpfung unterschiedlicher Bereiche schlussendlich Datensätze integrieren und neue Forschungswege einschlagen können. Mögliche neue Erkenntnisse aus dieser Analyse umfassen die Suche nach wilden Verwandten von Kulturpflanzen, die an ein wärmeres Klima angepasst sind, das Verständnis der Ausbreitung von Krankheitsüberträgern und die Erhebung von Informationen über den Artenschutz im Hinblick auf den Klimawandel. Dieser Prozess ist jedoch angesichts des Umfangs und der Komplexität des Vorhabens ein schwieriges Unterfangen. Es bestehen verschiedene Herausforderungen, darunter Effizienzprobleme bei derzeitigen Bildgebungstechnologien, die fragmentierte Eigentümerschaft der Sammlungen, die Notwendigkeit zur Verbesserung der technischen Fähigkeiten des Sammlungspersonals sowie unzureichende Standards im Bereich der Informatik in ganz Europa. Das EU-finanzierte Projekt ICEDIG hat alle technischen, finanziellen, politischen und regulatorischen Aspekte weiterentwickelt, die für die Entwicklung und den Betrieb von DiSSCo von entscheidender Bedeutung sind. „Dazu gehören Prototypen, Blaupausen, neuartige Arbeitsabläufe, neue Industriepartnerschaften und Modelle zum bürgerschaftlichen Engagement“, erklärt Leif Schulman, Direktor vom finnischen Naturkundemuseum Luomus. „Ziel des Projekts war es, konzeptionelle und technische Entwurfsberichte zur Ermöglichung des Aufbaus von DiSSCo zu erstellen. Technologische Innovationen sowie die Verbesserung der technischen, kulturellen und organisatorischen Kapazitäten sind zur Beschleunigung der Digitalisierungsrate erforderlich“, fügt Schulman, Projektkoordinator von ICEDIG, hinzu.
Mehr Daten, mehr Verständnis
„Durch die Kombination der Millionen Datenpunkte, die den Ort und das Datum der gesammelten Umweltdaten einer Art angeben, können wir sowohl vergangene als auch zukünftige Verbreitungsgebiete modellieren. ‚Big Data‘ geben uns einen Einblick in Interaktionen, die wir sonst nicht entschlüsseln könnten“, bemerkt Schulman. Das Digitalisierungsprojekt richtet sich nicht nur an Forschende, sondern kann auch einer Vielzahl von anderen Menschen helfen – von Museumspublikum bis hin zu an Projekten arbeitenden Kindern. Die Mehrheit der Nutzenden wird wahrscheinlich aus der breiten Öffentlichkeit kommen, die durch eine spannende Reihe an Bildern von Arten blättert und diese bewundert. „Eine intelligent gestaltete Dateninfrastruktur kommt auf der Grundlage derselben Ressourceninvestitionen allen Nutzergruppen zugute“, sagt Schulman. Die transformativste Wirkung wird jedoch in der Wissenschaft liegen, da die digitale Sammlung eine bislang nicht machbare Forschung ermöglicht. „Neue wissenschaftliche Erkenntnisse werden in diesem Zuge die Entwicklung einer nachhaltigen Politik nachdrücklich unterstützen“, fügt Schulman hinzu.
DiSSCo auf dem Weg
Im nächsten Schritt werden die Erkenntnisse von ICEDIG bei der Vorbereitung und dem Aufbau von DiSSCo angewandt werden. Das Projekt DiSSCo Prepare läuft bereits. Das Projekt ICEDIG fasste seine Ergebnisse in einem öffentlich zugänglichen Bericht mit dem Titel ‚Conceptual design blueprint for the DiSSCo digitization infrastructure – DELIVERABLE D8.1‘ zusammen, der als wesentlicher Bezugspunkt für die Weiterentwicklung von DiSSCo dienen wird.
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