Forschung
im Zoo

Forschung & Wissenschaft

Forschung mit KI

Zoos sind heute weit mehr als Orte für Tierbegegnungen. Moderne Einrichtungen wie der Erlebnis-Zoo Hannover verbinden Tierwohl, Artenschutz und Forschung. Oder, wie Forschungsreferentin Kathrin Röper es beschreibt:

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Wer Tiere schützen will, muss sie verstehen – und dafür brauchen wir vor allem eines: verlässliche Daten.

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Kathrin Röper, Biologin und Forschungsreferentin im Erlebnis-Zoo Hannover

Dabei greifen verschiedene Perspektiven ineinander: Manche Fragen lassen sich nur in der Natur beantworten, etwa welche Rolle eine Tierart in ihrem Ökosystem spielt. Andere hingegen können vor allem im Zoo erforscht werden – zum Beispiel langfristige und individuelle Verhaltensbeobachtungen unter genau bekannten Bedingungen. Besonders spannend ist das Zusammenspiel beider Ansätze:

Erkenntnisse aus dem Zoo unterstützen den Schutz von Tieren in der Natur – und umgekehrt fließen Erfahrungen aus dem natürlichen Lebensraum in die Arbeit im Zoo ein.

Um die oft sehr umfangreichen Verhaltensbeobachtungen systematisch auszuwerten, kommt Künstliche Intelligenz (KI) zum Einsatz. In der Forschungsarbeit des Erlebnis-Zoo wird diese Methode seit einigen Jahren gezielt als Forschungsschwerpunkt verfolgt. KI ermöglicht es, große Mengen an Bild- und Videodaten automatisch zu analysieren. Was früher viele Stunden manueller Auswertung erforderte, kann heute schneller, objektiver und häufig auch deutlich umfassender erfasst werden. Auf diese Weise entstehen neue, detaillierte Einblicke in das Verhalten von Tieren – bei Bedarf sogar rund um die Uhr.

Forschungsstrategie im Zoo

Forschung im Schlaf?

Einen interessanten Ansatz bietet beispielsweise die Schlafforschung der Goethe-Universität Frankfurt am Main. Im Erlebnis-Zoo konnte bereits bei verschiedenen Antilopenarten sowie Nashörnern das Schlafverhalten mithilfe von KI automatisiert analysiert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Schlafmuster je nach Tierart und Alter deutlich unterscheiden. Diese grundlegenden Erkenntnisse werden nun weiter ausgebaut: Aktuell steht eine umfassende Langzeitstudie bei Asiatischen Elefanten im Fokus. Über viele Monate hinweg wurden ihre Aktivitäten per Video aufgezeichnet und werden nun mithilfe von KI ausgewertet. Ziel ist es, das Verhalten der Tiere über 24 Stunden hinweg besser zu verstehen und auch individuelle Unterschiede sichtbar zu machen – eine wichtige Grundlage, um das Tierwohl weiter zu verbessern.

Verhaltensweisen der Pferdeantilope werden automatisch zugeordnet:

blau = Tier liegt mit abgelegtem Kopf, rot = Tier liegt

grün = Tier steht

Hilfe bei der Aufzucht durch KI

Ein weiteres Projekt zeigt, wie KI ganz konkret in der Praxis hilft: Gemeinsam mit der Leibniz-Universität Hannover wird die Aufzucht von Thomson-Gazellen untersucht. Mithilfe von Videoaufnahmen soll die KI erkennen, ob Jungtiere ausreichend von ihren Müttern gesäugt werden. So kann frühzeitig reagiert werden, wenn Unterstützung nötig ist. Somit trägt das Projekt dazu bei, langfristig stabile Reservepopulationen in Zoos aufzubauen.

Die KI erkennt bei den Thomson- Gazellen automatisch Mutter und Jungtier

Erkennungsmuster von Individuen

Auch die Erkennung einzelner Tiere ist ein spannendes Forschungsfeld. Während dies bei auffällig gemusterten Arten wie Feuersalamander oder Zebra mittlerweile etabliert ist, stellt es bei Eisbären eine besondere Herausforderung dar. Ein Projekt der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg hat gemeinsam mit mehreren Zoos ein ehrgeiziges Ziel erreicht: Eisbären anhand von Videoaufnahmen zu identifizieren – nicht über äußerliche Merkmale, sondern über individuelle Bewegungsmuster. Solche Methoden können künftig helfen, Wildbestände genauer zu erfassen und Schutzmaßnahmen gezielter zu planen.

Zoos als Forschungsorte

Wichtig bei allen Projekten ist die enge Zusammenarbeit mit Partnern: Der Erlebnis-Zoo Hannover, Universitäten, andere Zoos und Forschungseinrichtungen bringen ihr jeweiliges Fachwissen ein. Dabei gehen die Impulse in beide Richtungen: Der Erlebnis-Zoo Hannover initiiert eigene Forschungsprojekte – insbesondere im Bereich Künstliche Intelligenz und zum Feuersalamander (siehe Blog-Artikel) – und wird zugleich gezielt von externen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern als Forschungspartner angefragt.

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Zoos werden zunehmend als wichtige Forschungsstandorte wahrgenommen – viele Projekte entstehen auf gemeinsame Initiative.

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Forschungsreferentin Kathrin Röper

Kathrin Röper begleitet eingehende Projektanfragen fachlich und bringt ihre Expertise ein. Ganz wichtig: Die Biologin koordiniert den Zugang zu Tieren und Daten und ist stets im Austausch mit den Tierpflegenden, dem Tierklinik-Team sowie den weiteren Biologinnen und Biologen des Zoos.

So zeigt sich eindrucksvoll, wie vielseitig und zukunftsorientiert Forschung im Zoo heute ist – und wie stark sie vom Einsatz Künstlicher Intelligenz geprägt wird. KI hilft dabei, verborgene Muster sichtbar zu machen und neue Fragen zu beantworten.

Kurz gesagt: Zoos forschen, um mehr über die verschiedenen Tierarten zu erfahren. Dies trägt zu einem besonders hohen Maß an Tierwohl bei und hilft gleichzeitig die Artgenossen in der Natur wirksam zu schützen.