Sound ecology/ akustischen Ökologie – wie klingt der Hunsrück?

Studentisches Forschungsprojekt zum Thema „Sound ecology und Biodiversität“ in Kooperation mit dem Nationalpark Hunsrück-Hochwald

Mit diesem Thema beschäftigt sich seit dem Sommersemester 2017 die Lehrveranstaltung „Crossmedia/ Sound ecology“ am Umwelt-Campus Birkenfeld. Unter Leitung von Prof.Dr. Alfons Matheis und in enger Kooperation mit Peter Knebel (LkbA) erforschen Studierende aus allen am Umwelt-Campus angebotenen Studiengängen ihre akustische Umwelt. Das Thema „Wechselwirkungen akustischer Phänomene auf die Biodiversität im Bereich des Nationalparks Hunsrück-Hochwald“ steht dabei im Zentrum der wissenschaftlichen Arbeit und des Lernens und Lehrens.  

Sound Ecology, was ist das eigentlich?

Sound Ecology befasst sich mit den Auswirkungen akustischer Phänomene auf davon betroffene lebende Organismen. Kurz gesagt: Welche Auswirkungen hat zum Beispiel das Geräusch eines Flugzeuges, das über ein Waldgebiet fliegt?

Ein Verkehrsgeräusch, das für Menschen schon fast wie alltäglich wirkt und in der Regel vom menschlichen Bewusstsein längst nicht mehr als etwas Besonderes wahrgenommen wird, kann für manche Tierarten erhebliche Folgen nach sich ziehen. Evolutionär eingeübte Verhaltensweisen z.B. während der Paarungs- und Brutzeit, aber auch Jagd- und Fluchtverhalten werden durch Verkehrsgeräusche empfindlich gestört.

Als einer der wichtigsten Akteure in diesem im Vergleich noch recht neuen Wissenschaftsgebiet hat Bernie Krause bahnbrechende Sound ecology Untersuchungen weltweit zu den Auswirkungen von Menschen verursachter Geräusche auf Tier- und Pflanzenwelt initiiert und durchgeführt. Er gilt als Pionier der Methode des „Field Recordings“, also der Dokumentation und Erforschung von Naturklanglandschaften („Soundscapes“). In seinen wissenschaftlichen Untersuchungen befasst er sich hauptsächlich mit den Wechselwirkungen zwischen akustischen Phänomenen und der davon betroffenen Umgebung bzw. tierischen und menschlichen Lebenswelten. Er unterscheidet zwischen drei Typen von Klang- bzw. Geräuschquellen. Als „biophone“ Geräusche bezeichnet er akustische Phänomene, welche von den in der betroffenen Landschaft bzw. Umgebung lebenden Organismen erzeugt werden. Klänge, welche von der Landschaft selbst stammen, damit sind u.a. auch Klima- und Wetterphänomene gemeint, aber auch geologische Phänomene, wie z.B. das Sprudeln und Plätschern eines Wasserlaufs, bezeichnet er als „geophon“. Alle akustischen Phänomene, welche von Menschen produziert werden, bezeichnet er als „anthropophon“. Darunter fallen auch Klänge, die ihren Ursprung bei technischen Geräten haben, so etwa der erwähnte „Verkehrs-Lärm“. Letzteres steht oft in Verbindung mit dem Begriff der Lärmverschmutzung. Die negativen Folgen dieser Lärmverschmutzung für Mensch und Umwelt werden am Umwelt-Campus schon seit einiger Zeit von Frau Prof. Dr. Kerstin Giering und ihrem Team untersucht.

Die Lehrveranstaltungen „Crossmedia und Sound ecology“ haben es sich zum Ziel gesetzt, den wissenschaftlichen Bereich „Sound ecology/ akustische Ökologie“ in die Lehre am Umwelt-Campus zu integrieren und selbst mit enger Einbeziehung der Studierenden und gestützt auf den Ansatz der „citizen science“ ihr Forschungsvorhaben in Kooperation mit dem Nationalpark Hunsrück-Hochwald durchzuführen.

Mit Hilfe von „Song-Metern“, professionelle Aufnahmegeräte, welche sich für Field Recordings perfekt eignen, werden in Absprache mit dem Nationalpark Hunsrück-Hochwald Daten gesammelt, um empirisch gut abgesicherte Aussagen über die Entwicklung der Biodiversität, also der biologischen Vielfalt im Bereich des Nationalpark Hunsrück-Hochwald treffen zu können.

Hierzu bereiteten sich im Wintersemester 17/18 die TeilnehmerInnen der Lehrveranstaltungen „Crossmedia und Sound ecology“ im Vorfeld darauf vor, mit entsprechenden Tests, mit den Song-Metern richtig umgehen zu können. Bevor es in den Nationalpark, Hangmoor Ochsenbruch, ging, musste sichergestellt werden, dass die Ausstattung sowie die Planung für das Vorhaben geeignet sind. Ziel war es, mit drei Song-Metern ein gleichseitiges Dreieck aufzuspannen. Dadurch lässt sich bei der späteren Analyse der Aufnahmen mit Hilfe verschiedener Methoden, zum Beispiel der Laufzeitanalyse, ein lautgebendes Tier innerhalb dieses Dreiecks genauer lokalisieren.

Doch nicht nur die Anbindung der Song-Meter in sicherer Höhe musste gemeistert, sondern auch die Witterung mit einkalkuliert werden. Da die Geräte von Mitte Dezember bis Mitte Januar draußen vor Ort positioniert sein sollten, musste zusätzlich eine Sicherung gegen Witterungseinflüsse wie z.B. Regen, Schnee und vor allem Frost gefunden werden. Die Song-Meter sind wasser- und wetterfest, allerdings könnte es passieren, dass der Mikrofonschutz aus Schaumstoff einfriert und so der Klang verfälscht wird. Hierzu konstruierte die Studierenden-Gruppe eine Überdachung, ähnlich wie eine Art Vogelhäuschen, um die Song-Meter geschützt darunter zu montieren.

Nach mehreren Ortsterminen entschieden sich die studentischen ForscherInnen für einen geeigneten Ort zur Installation der drei Aufnahmegeräte, abseits der „belebten“ Wege. Auf diese Weise sollten „Störgeräusche“ von Menschen  vermieden werden. Ein viertes Song-Meter wurde in der Nähe des Wanderstegs im Hangmoor platziert. Man versuchte auf diese Weise eine Aussage über die Besucheranzahl über die Weihnachts-Feiertage („Ist die Stille Nacht wirklich eine stille Nacht?“) sowie den Einfluss der Silvester-Böller auf die Geräuschkulisse/ Soundscape im Hangmoor treffen zu können.

Die Positionen der Geräte wurden mit einer extra dafür entwickelten App über GPS erfasst, sowie mit Metadaten wie Uhrzeit, Datum und der jeweils aktuellen Wetterlage gespeichert. Mitte Januar wurden die Song-Meter wieder abgehängt und die gesammelten Aufnahmen bzw. Daten gesichert. Die entstandene Datenmenge umfasst insgesamt über 700 Stunden Audiomaterial, inklusive der Weihnachtsnacht sowie  Silvester 2017/2018.

Im folgenden Semester geht es darum, auf der Grundlage des Gelernten („lessons learned“) zum wissenschaftlichen Ansatz Sound ecology/ ökologische Akustik und des damit verbundenen wissenschaftlichen Methoden-Sets „field recording“, die gespeicherten Daten zu dokumentieren und archivieren. Die Datenmenge wird mit Hilfe der an der US-amerikanischen Cornell-University entwickelten Raven-Software und darin implementierten Algorithmen untersucht. Das Forschungsteam erhofft sich mit Hilfe der Analyse-Software die gesammelte Datenmenge verarbeiten und erste Aussagen hinsichtlich Biodiversität im Nationalpark (im Winter) im Sinne einer „Inventur“ treffen zu können. Schon für das Sommersemester 18 sind bereits weitere Aufnahmen sowohl im Hangmoor Ochsenbruch wie auch am keltischen Ringwall Otzenhausen und an der Jagdhütte oberhalb von Leisel geplant.

Danach gilt es für zukünftige Crossmedia/ Sound Ecology-Teams weiter an dem Vorhaben („Hunsrück Soundscape“) zu arbeiten, um die Inventur des Nationalparks zu ergänzen und zu vervollständigen. Im Sinne einer Langzeitbegleitung („Monitoring“) sind dann auch Aussagen hinsichtlich einer Veränderung der Biodiversität als Folge von Verkehrsaufkommen oder Klimawandel möglich.

Text und Bilder: Leonard Gießelmann, Nicolas Kiebel, Constantin Spiecker, Carolin Backes

Kontakt

Prof. Dr. phil.
Alfons Matheis
+49 6782 17-1192
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Dummybild Mann

Peter Knebel
+49 6782 17-1926
9915 Raum: 013
Postfach 13 80

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