Am zweiten Tag der Konferenz Botany 2020 besuchte ich das Symposium „Biodiversitätsforschung Sammeln ist wichtiger denn je – Beginn einer Sammel-Renaissance,” von der Gesellschaft der Herbarium-Kuratoren (SHC) und iDigBio. Die acht Vorträge behandelten vier verschiedene Themen: intelligentes Sammeln, neue Sammelziele, neue Sammelwerkzeuge und Entdeckung neuer Arten. Außerdem wurde die Frage gestellt: „Wie können wir neue Fortschritte in diesem Bereich am besten nutzen?“ Historisch wurden Sammlungen hauptsächlich für floristische und taxonomische Zwecke verwendet, aber in den letzten Jahrzehnten hat sich dieser Verwendungszweck stark ausgeweitet. „Die jüngsten Fortschritte bei Datenressourcen, Technologien, Strategien zur Einbindung der Öffentlichkeit, Forschungskoordination und der Suche nach Möglichkeiten positionieren die Gemeinschaft gut für eine Renaissance des Sammelns von Biodiversitätsproben, um große gesellschaftliche und wissenschaftliche Herausforderungen anzugehen“, sagte Patrick Sweeney, Präsident des SHC, in seiner Einführung. „Das Symposium soll die Sammler- und Sammlungsgemeinschaften zu neuen Ambitionen ermutigen.“

Bild: François Mey / Wikipedia

Der erste Vortrag von Sweeneyuntersuchte, wie gut Sammlungen die Natur in einem Gebiet repräsentieren, in dem viele Sammlungen durchgeführt wurden und das seit langem untersucht wird. Sweeney konzentrierte sich auf Neuengland, das auf eine lange Tradition des Sammelns, der Erkundung und der regionalen wissenschaftlichen Gesellschaften zurückblicken kann und in jüngster Zeit auch umfangreiche Digitalisierungsbemühungen unternommen hat. Ein Vergleich von Herbaraufzeichnungen mit Satellitenbildern für ein Dutzend verschiedener Vegetationsklassen ergab, dass die beiden Daten weder hinsichtlich der Vegetationsart noch der -dichte gut übereinstimmen. Herbaraufzeichnungen zeigten eine Stichprobenverzerrung gegenüber Sammlungen, die in der Nähe von Straßen oder Herbarien selbst, in niedrigeren Höhenlagen und mit überrepräsentierten Kräutern und Bäumen angelegt wurden, um nur einige zu nennen. Sweeney empfahl, künftige Sammlungen an bekannten Lücken auszurichten und beim Sammeln Merkmalsverzerrungen wie Wuchsform, Färbung (oder deren Fehlen), sehr kleine Pflanzen und stachelige Taxa, die schwieriger zu sammeln sind, zu berücksichtigen.

Thematisch ähnlich war Mary Ann FeistVortrag über botanische Streifzüge. Feists Gruppe am Herbarium der University of Wisconsin veranstaltet jedes Jahr eine Wochenend-Sammelexpedition auf freiwilliger Basis – einen Streifzug – in ein strategisch ausgewähltes Gebiet des Staates, in dem nur wenige Pflanzen gesammelt wurden. Die Streifzüge helfen nicht nur dabei, die Voreingenommenheit in den Sammlungen des Herbariums zu bekämpfen, sondern tragen auch dazu bei, eine Gemeinschaft rund um die Einrichtung aufzubauen, sie zu schützen und die Öffentlichkeit über ihre Arbeit zu informieren. Die Streifzüge ziehen eine große Zahl von Freiwilligen an und werden durch ebenso gut besuchte Workshops zur Gutscheinbearbeitung im Winter ergänzt. Feist merkt an, dass sich das Konzept inzwischen in mindestens vier Staaten verbreitet hat.

Drei Vorträge von Barbara Thiers, Caleb Powellund Bonnie Isaac, konzentrierte sich auf den Einsatz von Technologie zur Erstellung von „erweiterten“ und „digitalen“ Exemplaren. Thiers plädierte für das Sammeln und Verknüpfen zusätzlicher Datentypen, die den Nutzen eines Exemplars erweitern, wie etwa die zugehörige DNA, Pilze und Samen. Obwohl dies wahrscheinlich die Sammlungen verlangsamen und neue Datenportale und Infrastrukturen erfordern würde, würde es dazu beitragen, die Benutzer von Herbarexemplaren zu diversifizieren und Sammlungen mehr Sichtbarkeit zu verleihen. Powell und Isaac diskutierten die Verwendung der Apps Anmerkungen und INaturalist, während der Arbeit im Feld. Die Open-Source-App CollNotes ermöglicht die Eingabe von Daten und deren sofortige Umwandlung in Etiketten ohne Transkriptionsschritt, was Zeit und Mühe spart. Mit der beliebten App iNaturalist können Fotos eines Exemplars vor der Sammlung mit dem endgültigen Beleg verknüpft werden. Dazu werden QR-Codes verwendet, die an den Beleg angehängt und gescannt werden können. Durch die Verknüpfung von Fotos bleiben Informationen über flüchtige Merkmale wie die Blütenfarbe erhalten, die beim Trocknen oft verloren gehen.

Austin MastDer Vortrag von drehte sich um die faszinierende Idee, dass Anomalien in gesammelten Proben eine wichtige Informationsquelle über Veränderungen in der Natur sind. „Anomalien sind unser täglich Brot“, sagte er zu den Sammlern, weil sie nicht aus Sammlungen ausgeschlossen werden, wie dies bei einem experimentellen Datensatz der Fall wäre. Derzeit werden Anomalien, die in Feldbüchern und auf Sammlungsetiketten vermerkt sind, eher ad hoc und unorganisiert entdeckt. Um dem entgegenzuwirken, identifizierte Mast Anomaliebegriffe und nutzte eine Citizen Science-Initiative namens „How Weird Is That?“, um einen Trainingssatz für maschinelles Lernen zusammenzustellen, um diese Begriffe automatisch zu erkennen. Der daraus resultierende Algorithmus kann dies nun mit hoher Genauigkeit tun.

Zum Abschluss zwei Vorträge von Lucas Majure und Kelsey Yule, mit Schwerpunkt auf Daten und Probensammlung vor Ort. Majure sprach über seine Arbeit mit der Artenvielfalt der Großen Antillen und ihren „fehlenden Taxa“. Er hat die Proben einer Reihe früherer Sammler in der Region untersucht und neue Arten gefunden, die im Herbarium versteckt sind, und diese auch für seine eigene Sammlung verwendet. Majure betonte die Bedeutung der floristischen Arbeit beim Katalogisieren gefährdeter Arten, bevor sie verloren gehen, und der Verwendung von Herbariumproben zur taxonomischen Einordnung neuer Sammlungen. Kelsey Yule sprach über das Biorepository des National Ecological Observatory Network (NEON) als Fallstudie zur Verwendung von Probensammlungen zur Überwachung von Umweltveränderungen. NEON ist ein 30-jähriges Projekt, bei dem 181 Datentypen an 81 verschiedenen Standorten in den Vereinigten Staaten gesammelt werden. Yule unterschied zwischen naturhistorischen und Biorepository-Sammlungen und erklärte, dass letztere sich auf die Überwachung von Veränderungen konzentrieren, an feinskalige Umweltdaten gebunden sind und zerstörerisch verwendet und nicht für die Ewigkeit aufbewahrt werden sollen. NEON-Daten werden bereits in zahlreichen Forschungsstudien verwendet und es werden Anstrengungen unternommen, die Daten sinnvoll in naturhistorische Sammlungen zu integrieren.

Insgesamt lieferte das Symposium überzeugende Argumente für den anhaltenden und ständig wachsenden Nutzen naturhistorischer Sammlungen und erkundete einige der Möglichkeiten, wie Feldforscher diese im digitalen Zeitalter noch nützlicher und relevanter machen können.