Jeder weiß, dass das richtige Werkzeug für jede Aufgabe wichtig ist, sei es beim Sammeln von Pflanzen für wissenschaftliche Forschung oder beim Zubereiten des Abendessens. Dasselbe gilt für die Digitalisierung: die Umwandlung physischer Objekte in Daten und Bilder, die digital gespeichert werden können. In den letzten Jahren gab es verstärkte Bemühungen, naturkundliche und Museumssammlungen zu digitalisieren. Biologische Museumssammlungen beherbergen Organismen, die von Entdeckern – teils vor Jahrhunderten – aus aller Welt zusammengetragen wurden. Während einige dieser Kuriositäten in Ausstellungen der Öffentlichkeit präsentiert werden, wartet die große Mehrheit hinter den Kulissen auf ihren großen Auftritt. 

Die Digitalisierung bietet die Möglichkeit, jedes Artefakt und alle dazugehörigen Informationen, wie etwa Etiketten zu Herkunft und Identität, umfassend zu katalogisieren. Die digitale Dokumentation einer Sammlung physischer Objekte auf diese Weise ist ein Schutz gegen katastrophale Ereignisse, wie beispielsweise … Brand, der 2018 das brasilianische Nationalmuseum verwüsteteoder Gegenstände, die verschwinden, wie die Britisches Museum im Jahr 2023Abgesehen von der dadurch ermöglichten Sammlungsverwaltung macht die Digitalisierung Sammlungen auch für diejenigen zugänglich, die nicht persönlich vor Ort sein können, und eröffnet neue Möglichkeiten für Forschung und Kunst in einem Umfang, der ohne ein digitales Daten- und Bildarchiv praktisch unmöglich wäre. Wie digitalisiert man also eine botanische Sammlung? 

Botany One sprach mit Dr. Heather Cole, Datenmanagerin für Biodiversität bei den Biologischen Sammlungen von Agriculture and Agri-Food Canada (AAFC). Cole engagiert sich aktiv für die Förderung und Unterstützung der Digitalisierung der Sammlungen und Bioressourcen von AAFC, einschließlich der Entwicklung und Implementierung von Standards für die Bild- und Datenerfassung, -speicherung und -weitergabe. Während der sechsjährigen Projektlaufzeit… Biologische Sammlungen und Datenmobilisierung Im Rahmen des Projekts fotografierten Cole und ihr Team bis zu 2,000 Herbarbelege pro Tag, insgesamt wurden im Laufe des Projekts über 600,000 Belege abgebildet. 

Die Digitalisierung beginnt oft mit einer trügerisch einfachen Frage: Wie erfasst man das Präparat überhaupt? Welche Geräte und Software wurden für die Digitalisierung verwendet?

Ich unterteile die Digitalisierung in zwei große Kategorien: Bildgebung und Datentranskription. DAO (AAFC's National Collection of Vascular Plants) verwenden wir zwei verschiedene Systeme zur Bildgebung von Herbarbelegen. Eines davon ist ein Hochdurchsatz-Förderbandsystem von Bioshare-DigitalisierungDas System umfasst integrierte Software zur Automatisierung von Förderband und Kamera. Es verwendet ein 50-mm-Makroobjektiv mit entweder einer Canon EOS 5DS R oder einer Nikon Z7 II.

Hochdurchsatz-Förderband der nationalen Sammlung von Gefäßpflanzen der AAFC

Das andere Verfahren, basierend auf dem Modell des Botanischen Gartens von New York, ist die manuelle „Lichtkasten“-Methode. Dabei wird eine Kamera durch eine Öffnung in der Oberseite eines Tischkastens verwendet, der das Präparat von oben und von drei Seiten beleuchtet. Für die Lichtkästen verwenden wir Canon EOS 5D Mark II/III Kameras mit einem 50-mm-Makroobjektiv auf einem Reproständer. Ähnliche Aufbauten lassen sich mit guter Rundumbeleuchtung realisieren. Derzeit verwendet das Herbarium des DAO diese Methode. Verlegen Sie als Sammlungsverwaltungssystem. Wann immer möglich, werden Daten von den Exemplaren direkt in die Datenbank übertragen; falls dies nicht möglich ist, verwenden wir Tabellenkalkulationen gemäß den Darwin Core-Standards für die Datenstruktur.
Zwei Kameramodelle werden in den Herbarium-Digitalisierungs-Workflows von DAO eingesetzt: die Canon EOS 5DS R, die mit dem Hochdurchsatz-Förderbandsystem verwendet wird, und die Canon EOS 5D Mark II/III, die im manuellen Leuchtkasten-Setup zum Einsatz kommt. Beide werden mit 50-mm-Makroobjektiven kombiniert, um detaillierte Aufnahmen von Belegexemplaren und Etiketten zu ermöglichen. Sie unterstützen jedoch unterschiedliche Workflows – der eine ist auf Geschwindigkeit und Skalierbarkeit ausgelegt, der andere auf ein flexibleres, reproduzierbares Bildgebungs-Setup. Quellen: Morio über Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)/ decltype via Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Doch das Fotografieren oder Scannen der Objekte ist erst der Anfang. Der eigentliche Wert der digitalen Sammlung hängt davon ab, wie die Daten strukturiert, geprüft, verknüpft und wiederverwendbar gemacht werden, sobald die Objekte fotografiert oder gescannt sind. Wie haben Sie die Daten, einschließlich Metadaten und Qualitätssicherung, verwaltet?

Diese Aspekte der Digitalisierung sind anspruchsvoll. Sie erfordern Werkzeuge, Fachwissen und Zeit, die nicht immer verfügbar sind, und es kann schwierig sein, die vorhandenen Ressourcen mit zukünftigen oder idealen Zuständen in Einklang zu bringen. Für unsere Bildgebungsprozesse führen wir an jedem Arbeitsplatz eine Farbkalibrierung durch, um sicherzustellen, dass die Farben der Präparate so realistisch wie möglich wiedergegeben werden. Um unsere Arbeitsabläufe zu optimieren, passen wir die Kameraeinstellungen jedoch nicht für jedes einzelne Präparat an. Eine visuelle Überprüfung jedes Bildes kann helfen, Qualitätsprobleme zu erkennen. Wir betten die Eigentums-, Urheberrechts- und Lizenzinformationen der AAFC in die Metadaten jeder Bilddatei ein. Diese enthalten auch die für das Bild verwendeten Kameraeinstellungen sowie Datum und Name der am Gerät angemeldeten Person. Für die Datenerfassung bieten wir Schulungen zur Interpretation von Etikettendaten an, und erfahrene Techniker führen Stichproben durch. Beim Import von Daten aus Tabellenkalkulationen in unsere Datenbank umfassen die Qualitätskontrollen die Überprüfung der Rechtschreibung für Taxonomie und Geografie sowie die Formatierung von Datumsangaben und geografischen Koordinaten. Bei Präparatdaten erfassen wir den Namen der Person, die die Daten erfasst hat, das Datum der Erfassung und das entsprechende Protokoll oder Projekt. In unserer gegenwärtigen Bürgerwissenschaft Durch die Arbeitsabläufe transkribieren drei verschiedene Freiwillige Informationen von jedem Präparat, was das Vertrauen in die Datenqualität deutlich verbessert.
Notizen aus der Natur zeigt, wie Digitalisierung zu einer gemeinsamen Aufgabe werden kann. Digitalisierung biologischer Sammlungen in Kanada Im Rahmen des Projekts halfen Tausende von Freiwilligen bei der Klassifizierung und Transkription von Belegexemplaren aus den Sammlungen von Agriculture and Agri-Food Canada. Sie trugen über 511,000 Klassifizierungen bei und brachten das Projekt damit fast zum Abschluss. Bildquelle: Zooniverse

Cole spricht fließend Englisch und Französisch und engagiert sich leidenschaftlich für datengestützte Entscheidungsfindung und die Förderung einer Innovationskultur in ihrem Team. Was hätten Sie gerne gewusst, bevor Sie mit der Digitalisierung Ihrer Sammlung begonnen haben?

Verwenden Sie keine Tabellenkalkulationen für die Datenerfassung! Das mag zwar die einfachste Lösung sein, aber ohne geschultes Personal und die entsprechende Software für die Überprüfung, Bereinigung und den Import der Daten in eine Datenbank wird es schnell problematisch. Es gibt viele kostenlose Sammlungsverwaltungssysteme, und selbst eine Standarddatenbank lässt sich oft an Ihre Bedürfnisse anpassen. Auch wenn die Auswahl, Einrichtung und Einarbeitung in ein geeignetes System anfangs etwas mehr Zeit in Anspruch nehmen kann, sind die Vorteile enorm. Speziell entwickelte Datenbanken oder Sammlungsverwaltungssysteme bieten zuverlässigere, konsistentere und skalierbarere Datenverwaltungsfunktionen und erleichtern so die Pflege und den Zugriff auf Ihre Daten im Zuge Ihrer Digitalisierungsbemühungen.
Bei der Digitalisierung geht es nicht nur darum, schöne Bilder von Präparaten zu erfassen, sondern auch darum, zu verhindern, dass Sammlungen zu unübersichtlichen Bergen von Dateien, Tabellen und Korrekturen werden. Bild: canva

Mit ihrer umfassenden Erfahrung setzt sich Cole für bewährte Verfahren im digitalen Datenmanagement ein und hat erfolgreiche Citizen-Science-Projekte umgesetzt, die den Zugang zu den Biodiversitätsinformationen der AAFC kontinuierlich verbessern. Ihre Bemühungen im Umgang mit Urheberrechts- und Lizenzfragen haben die verantwortungsvolle Verwaltung der Datenbestände der AAFC weiter vorangetrieben. Darüber hinaus spiegelt ihr Engagement für Open-Data- und Open-Science-Initiativen ihren Einsatz für Transparenz und Zusammenarbeit in der wissenschaftlichen Forschung wider.

Coles Rat führt die Digitalisierung zurück zu ihren Grundlagen: Gute Bilder sind wichtig, aber gute Systeme sind genauso wichtig. Ein erfolgreiches Digitalisierungsprojekt benötigt die passende Ausrüstung für die Sammlung, Datenstandards, die die Wiederverwendbarkeit von Datensätzen gewährleisten, und Arbeitsabläufe, die mitwachsen können, ohne in einem unübersichtlichen Tabellenlabyrinth zu enden. Gut umgesetzt, geht es bei der Digitalisierung nicht nur um das Fotografieren von Exemplaren. Es geht darum, Sammlungen einfacher zu verwalten, zu teilen, zu erforschen und langfristig zu schützen.


Gastautorenprofil

Magda (sie/ihr) ist eine britisch-polnische Ökologin, die derzeit in London lebt und arbeitet. Die ausgebildete Feldökologin wechselte 2023 in den Bereich der Herbariendigitalisierung und -pflege. Ihre Tätigkeit führte sie von den Royal Botanic Gardens Kew zum South London Botanical Institute, und im Herbst wird sie eine Stelle am Trinity College Dublin antreten.


Titelbild: Ein Exemplar von Dombeya Burgessiae aus dem Herbarium von Kew, das digitalisiert wurde (http://specimens.kew.org/herbarium/K004979670)