Hand aufs Herz: Ich kann einen Baum von einer Blume unterscheiden und sogar ein Gänseblümchen von einem Löwenzahn. Aber dann hört es leider auch schon so gut wie auf. Gut, das ist jetzt nicht das Riesenproblem. Es gibt ja auch schon eine ganze Weile verschiedene Apps, die Pflanzen bestimmen können, wenn man mit dem Smartphone ein Foto macht. PlantNet, iNaturalist oder Flora Incognita zählen da sicher zu den bekanntesten Apps. Und letztere, also die App Flora Incognita, hilft nicht nur bei der Bestimmung von Pflanzen. Mit ihr werden darüber hinaus auch zahlreiche wissenschaftliche Fragestellungen erforscht. Und sie könnten in Zukunft auch Allergikern helfen. Darum geht es in dieser Folge ForschungsQuartett. Mein Name ist Wieland Mikulajczyk. Wie gut, dass ihr dabei seid. Das ForschungsQuartett – Wissenschaft bei detektor.fm in Kooperation mit der Max Planck Gesellschaft.
15 Prozent der deutschen Erwachsenen leiden an Heuschnupfen, also einer Gräserpollenallergie. An der Prävention von Gräserpollenallergien wird im Forschungsprojekt PollenNet geforscht. PollenNet wurde vom Max Planck Institut für Biogeochemie in Jena zusammen mit der TU Ilmenau, dem Ufz Leipzig sowie dem Universitätsklinikum Leipzig ins Leben gerufen. Eine wichtige Rolle dabei spielt die App Flora Incognita. Die App wurde von der Forschungsgruppe Biodiversität, Ökosysteme und Gesellschaft am Max Planck Institut für Biogeochemie mit der TU Ilmenau entwickelt. Dr. Jana Wäldchen ist die Leiterin der Forschungsgruppe und nun bei mir hier im Gespräch. Frau Wäldchen, herzlich willkommen im ForschungsQuartett! Hallo, Frau Wäldchen. Flora Incognita ist für die meisten jetzt eine App. Damit machen Sie ein Foto von einer Pflanze und die wird dann bestimmt. Und dann vergessen Sie das schon wieder. Welche Bedeutung hat denn die App für die Wissenschaft?
Ja, die Entwicklung der Flora Incognita App begann eigentlich schon vor mehr als zehn Jahren. Und ursprünglich, muss ich sagen, war die Idee, ein Werkzeug zu schaffen, mit dem viele Menschen ohne jegliche botanische Vorkenntnisse ganz einfach Pflanzen bestimmen können. Und dabei stand wirklich ursprünglich im Mittelpunkt, Menschen einen leichten Zugang zur pflanzlichen Biodiversität zu ermöglichen. Also, dass nicht nur eine Wiese als Gras wahrgenommen wird, sondern dass die Nutzer und Nutzerinnen schnell erkennen können, wie viele verschiedene Arten eigentlich auf so einer Wiese wachsen könnten. Die App ist seit 2018 verfügbar und wurde auch schon mehr als zehn Millionen Mal heruntergeladen. Und wir als Forschende in dem Projekt haben recht schnell gemerkt, dass Flora Incognita weit mehr ist als nur eine einfache Pflanzenbestimmungs-App. Man kann nämlich sie gleichzeitig auch als Forschungs- und Monitoring-Instrument bezeichnen. Und sie liefert natürlich riesige Daten für die Biodiversitätsforschung.
Können Sie da vielleicht so zwei praktische Beispiele nennen, wo diese Daten in der Wissenschaft benutzt werden? Also, ein sehr eindrückliches Beispiel ist die Anwendung in der Bioindikation. Das bedeutet, sehr viele Menschen erfassen gerade mit der Flora Incognita Pflanzenarten und da auch, wo sie vorkommen. Wir wissen aber, dass Pflanzen nicht zufällig an einem Standort wachsen, sondern sie reagieren sehr sensibel auf ihre Umweltbedingungen. Ich glaube, wir alle wissen, dass es Pflanzen gibt, die zum Beispiel sehr nährstoffreiche Böden brauchen, wie zum Beispiel die Brennnesseln. Oder es gibt auch Pflanzen, die eher feuchte Standorte brauchen. Arten der Halbtrocken- und Trockenrasen brauchen zum Beispiel auch eher kalkreiche Böden und sonnige Standorte. Wenn nun aber Millionen von Nutzerinnen und Nutzern Pflanzenbeobachtungen erfassen, können wir aus diesen Daten wiederum Rückschlüsse auf die Umwelt- und Standortfaktoren ziehen. Das heißt, wir wissen, welche Umweltbedingungen Pflanzen brauchen, und somit können wir über die Vorkommen der Pflanzen diese Umweltfaktoren ableiten. Und das geht oft in viel kleineren Auflösungen als zum Beispiel durch Satellitendaten.
Ein weiteres wichtiges Beispiel ist die Phänologie der Pflanzen, also die Frage, wann Pflanzen blühen, wann Pflanzen zum Beispiel auch Früchte tragen oder ihre Blätter verlieren. Und dieses Monitoring ist sowohl für die Klimaforschung zum Beispiel wichtig, aber auch für die Landwirtschaft ist es von großer Bedeutung, um herauszufinden, welcher Zeitpunkt von Aussaat und Ernte zum Beispiel am besten ist. Oder auch Imker und Imkerinnen brauchen das Wissen, wann bestimmte Pflanzenarten blühen. Und wir haben recht schnell in den Flora Incognita-Daten festgestellt, dass die Menschen Pflanzen aufnehmen, wenn sie blühen zum Beispiel. Und dadurch entsteht zum Beispiel jetzt ein Datensatz, der zeigt, zu welchem Zeitpunkt Pflanzen blühen. Und das ist zum Beispiel wichtig für die Pollenvorhersage.
Sie haben gerade Pollenvorhersage genannt. Das Projekt PollenNet läuft seit 2024 und soll bis 2030 gehen. Was ist das für ein Projekt? Woran wird da geforscht? Genau, das PollenNet-Projekt ist ein Forschungsprojekt, das von der Karzeis Stiftung gefördert wird. Und das Ziel ist, dass Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus sehr unterschiedlichen Fachbereichen zusammenarbeiten, um die Pollenvorhersage allergieauslösender Pflanzen deutlich zu verbessern. Das ist das Ziel. Sie hatten schon so ein bisschen angedeutet, dass da die App Flora Incognita mit reinspielt. Wie wird da vorgegangen?
Ja, es ist schön zu sehen, dass auch hier die Flora Incognita App wieder eine sehr wichtige Rolle spielt. Wie ich eingangs ja schon gesagt habe, ist Flora Incognita nicht mehr nur eine einfache Bestimmungs-App, sondern wirklich auch man kann es nun auch als wissenschaftliches Werkzeug sehen. Also die Flora Incognita spielt hier eine Rolle, indem wir, wie ich eben schon gesagt habe, aus den Daten der Beobachtung herausfinden können, wann welche Arten blühen. Und im PollenNet-Projekt natürlich fokussiert auf allergieauslösende Arten wie zum Beispiel Hasel, Birke oder auch die Erle. Also die Nutzer und Nutzerinnen nehmen die Pflanzen auf und sie übermitteln uns den Standort der Pflanze und auch den Zeitpunkt der Pflanze, aber auch zusätzlich die Bilder, die für die automatische Erkennung genutzt werden. Und wir arbeiten nun daran, dass wir aus den Bildern heraus erkennen möchten, in welchem Blühstadium sich die Pflanze befindet. Das heißt, ist die Blüte der Hasel noch geschlossen, ist sie etwas auf oder ist sie schon in Vollblüte und gibt jetzt akut Pollen ab? Also das ist so das Ziel, dies automatisch zu erkennen.
Es gibt ja jetzt bereits Pollenvorhersagen und Karten mit aktuellem Pollenflug. Warum brauchen wir denn jetzt so ein Projekt wie PollenNet eigentlich? Ja, das stimmt. Es gibt bereits Pollenvorhersagen und Karten zum Pollenflug. Diese basieren aber häufig auf, ich will mal sagen, vergleichsweise wenigen Messstationen und auch eher grob aufgelösten Modellen. Und dadurch lassen sich regionale Unterschiede eigentlich nur eingeschränkt erfassen. Und hier möchte das Pollen Net-Projekt direkt ansetzen. Unser Ziel ist es, die Pollenvorhersage wirklich deutlich kleinräumiger zu machen. Denn gerade beim Pollenflug können sich die Bedingungen also lokal sehr stark unterscheiden, je nachdem, welche Pflanzenart tatsächlich vor Ort wachsen und wann sie auch tatsächlich blühen und wie sich das Wetter und das Klima auf diese Pflanze auswirkt.
Innerhalb des PollenNet-Projektes läuft momentan bis zum Herbst diesen Jahres die PollenNet-Studie 2026. Was wird da untersucht? Also gibt es da einen Unterschied zum Pollen Net-Projekt? Die PollenNet-Studie ist letztendlich eingebettet in das Pollen Net-Projekt. Und hier haben wir ganz explizit unsere Nutzer und Nutzerinnen aufgefordert, jeden Tag Bilder von Hasel, Birke, Erle und auch Gräsern zu machen, um zu sehen, wie sich die Blüten und wie sich auch das Aussehen der Blüten auf den Bildern im Laufe der Zeit verändert. Um dann herauszufinden, ob wir aus den Bildern erkennen können, wann Arten Pollen abgeben. Gleichzeitig, neben diesem Citizen Science-Projekt, haben wir auch Pollenfallen aufgestellt in den Städten Jena, Leipzig und Ilmenau, da wo unsere Projektpartner auch angesiedelt sind. Und wir wollen letztendlich diese Auslesung der Pollenfallen dann kombinieren mit den Bilddaten, die wir über Flora Incognita bekommen haben, um beide Datenströme letztendlich zu kombinieren und auch die Modelle zu validieren.
Sie befinden sich ja jetzt mitten im Projekt bzw. mitten in der Erhebung der Daten für die Studie 2026. Was wäre denn so Ihr Minimalwunsch an die Ergebnisse dieser Studie? Also mein Minimalwunsch wäre letztendlich, nachweisen zu können, dass sich aus den Beobachtungen der Flora Incognita wirklich tatsächlich verlässliche Informationen über den Pollenflug ableiten lassen. Also, dass die Daten, die Bürger und Bürgerinnen mit ihren Pflanzenbeobachtungen erfassen, zum einen ja auch wissenschaftlich belastbar sind und dass wir auch sagen können, Citizen Science ist wirklich ein wichtiger Part, Grundlagenforschung durchzuführen. Nur zur Begriffsklärung: Citizen Science ist, wenn jeder quasi mithelfen kann bei der Wissenschaft, oder? Genau, das ist Citizen Science und wird immer wichtiger in der Forschung, weil wir zum Beispiel in dem Projekt sehr, sehr viele Daten bekommen, die wir selbst als Forschende nie hätten in diesem Ausmaß aufnehmen können.
Okay, wir hatten gerade über das Minimalziel, Ihren Minimalwunsch gesprochen. Wenn Sie jetzt sagen könnten, okay, das ist mein größtes Ziel mit dem Projekt PollenNet, was wäre das? Was wäre das Beste, was rauskommen könnte? Ja, der größte Wunsch wäre natürlich, dass wir langfristig ein System entwickeln können, das die Pollenvorhersage deutlich präziser, aktueller und vor allem auch kleinräumiger macht als bisher. Das wäre wirklich toll. Idealerweise könnte man irgendwann wirklich in Echtzeit erkennen, wann bestimmte Allergenpflanzen tatsächlich genau vor Ort Pollen freisetzen. Ja, das hätte einen ganz konkreten Nutzen für Millionen von Allergikerinnen und Allergikern, die dadurch ihren Alltag viel besser planen können. Gleichzeitig sind natürlich auch diese Daten für uns in der Wissenschaft weiterhin sehr spannend, weil wir dadurch auch viel mehr erfahren können, wie Pflanzen zum Beispiel auf Wetterextreme oder auch Klimaveränderungen reagieren.
Das sagt Dr. Jana Wäldchen, Leiterin der Gruppe Biodiversität, Ökosystem und Gesellschaft am Max Planck Institut für Biogeochemie in Jena. Vielen Dank für Ihre Zeit und das spannende Gespräch. Außerdem an dieser Stelle vielen Dank an Benjamin Serdani, der diese Folge produziert hat. Und das war es mit dem ForschungsQuartett für diese Woche. Donnerstags erscheinen neue Episoden und wir freuen uns, wenn ihr genau einer wissenschaftsbegeisterten Person davon erzählt und wenn ihr wieder reinhört. Ich bin Wieland Mikulajczyk. Vielen Dank fürs Zuhören. Bleibt neugierig. Bis zum nächsten Mal! Das ForschungsQuartett – Wissenschaft bei detektor.fm in Kooperation mit der Max Planck Gesellschaft.
