Klimawandel, invasive Arten und Bodenverschmutzung belasten unsere Ökosysteme. Einen Lösungsansatz zur Bewältigung diverser Herausforderungen sollen Roboter liefern, die in Interaktion mit Tieren treten. Dadurch ließen sich etwa Tiere wie Honigbienen "lenken", um die Bestäubung und somit die Nahrungssicherheit zu gewährleisten. Das legen Forschende der Universität Graz und der Sant'Anna School of Advanced Studies in Pisa im Fachjournal "Science Robotics" dar.

Der Ansatz der Teamarbeit zwischen Robotern und Tieren in freier Wildbahn sei relativ neu. Das liege daran, dass die benötigte Technologie erst allmählich möglich werde, erklärte der Leiter des "Artificial Life Lab" an der Uni Graz, Thomas Schmickl, im Gespräch mit der APA. Dadurch entstehe ein "Verhaltensdialog", durch den "das Lebewesen die Möglichkeit hat, den Roboter zu beeinflussen und der Roboter die Möglichkeit hat, das Lebewesen zu beeinflussen", fasste der Biologe zusammen. Mithilfe des "Dialogpartners" können auf diesem Weg Informationen über den Zustand des Ökosystems gesammelt werden. Möglich sei dies, weil das Lebewesen mit dem restlichen Ökosystem in Kontakt sei und sich sein Verhalten an den Zustand von diesem anpasse.

Natur ist zu Robotern "extrem grausam"

Dennoch ist man auf diesem Gebiet der Forschung mit großen Herausforderungen konfrontiert: Einerseits sei die Natur zu Robotern "extrem grausam", weil Robotik bei Regen oder Schlamm nicht sehr robust sei. Andererseits ist die Biokompatibilität - das Tier muss den Roboter akzeptieren - ein schwieriges Unterfangen. Hinzu kommt, dass der Roboter in der Lage sein muss, eine Verhaltensantwort bei Lebewesen auszulösen. "Dieses Integrieren von Robotern in Lebensgemeinschaften ist vor allem dann leicht, wenn es sich um soziale Lebensweisen handelt", erklärte Schmickl. Rein theoretisch sei der Einsatz von Robotik daher bei vielen Tierarten anwendbar, allerdings kommt es in der Praxis auf die Größe an: "Je kleiner es ist, desto leichter ist es, das zu entwickeln und zu testen". Er selbst forscht intensiv an der Honigbiene. Aktuell arbeitet er daran, mit der Bienenkönigin "in den Dialog zu treten".

Langfristig gesehen könnte die Forschung mit diesem Ansatz das Verhalten von Lebewesen abändern, um beispielsweise Populationen zu managen, und dadurch Ökosysteme positiv zu beeinflussen. Mit "subtilen Signalen, die man einigen Lebewesen sendet", könnte man etwa Honigbienen absichtlich in Gebiete mit wenig anderen Wildbestäubern "lenken". Zudem ließen sich invasive Arten dadurch entfernen. Auch in der Tierhaltung sei ein derartiger Einsatz denkbar. In der Schweiz wurde zum Beispiel ein virtuelles Zaunsystem ohne physische Barrieren für Kühe getestet, das mit Ton- und Elektrosignalen begrenzt ist. In Ökosysteme dürfe jedoch nicht "einfach so ins Blaue hinein" eingegriffen werden. "Ich glaube, dass wir Technologien nutzen müssen, um brennende Probleme zu lösen", betonte der Wissenschafter.

Service: https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.ado5566