SmartBeetle - Smell-based Molecular Artificial intelligence to Fight Bark Beetles

In nahezu ganz Mitteleuropa kam es in den letzten Jahren zu einem Temperaturanstieg und einer
Veränderung des Niederschlagsverlaufs. Das Ergebnis war eine Zeit extremer Dürre. Die daraus
resultierende Situation war für die bestehenden Waldbestände sehr belastend. Im Gegensatz dazu,
waren solche Bedingungen waren ideal für die Entwicklung einiger Insektenarten, insbesondere des
Fichtenrüsslers (Ips typographus). Aus diesem Grund kam es auch in den Zielgebieten Österreich und
Tschechien zu großflächigem Waldsterben. Gleichzeitig spielen Wälder eine wichtige Rolle in der
lokalen Landschaft, sowohl hinsichtlich der Fläche als auch der Erfüllung einer Reihe wichtiger
Funktionen (z. B. sie speichern Kohlenstoff, beeinflussen positiv das Mikroklima, die
Bodenbeschaffenheit, die Wasserverfügbarkeit in der Landschaft, Artenvielfalt und nicht zuletzt
produzieren sie den Rohstoff Holz und sind ein beliebtes Ziel für Freizeitaktivitäten). Plötzliches
großflächiges Waldsterben beeinträchtigt die Erfüllung all dieser Funktionen. Daher liegt es im
gesamtgesellschaftlichen Interesse, das großflächige Absterben der Wälder zu verhindern oder
zumindest zu verlangsamen. Die aktuelle Lösung basiert auf der rechtzeitigen Suche und Entfernung befallener Bäume. Andere
Methoden (Einsatz von Pestiziden, Fangfallen und andere) können als Ergänzung oder Überwachung
in der Situation angesehen werden. Jedenfalls erwies es sich unter den neuen Bedingungen als
unzureichend wirksam. Der Grund für diese schlechte Effizienz kann unter anderm im Mangel an
Weiterentwicklung von Pheromonen gefunden werden. So wird der selbe Lockstoff Pheroprax A seit
Jahrzehnten eingesetzt. Ziel des Projekts SMARTbeetle ist daher ein wirksamerer und schonenderer Schutz der Wälder im
Zielgebiet vor der verheerenden Ausbreitung des Borkenkäfers. Einen Weg, dieses Ziel zu erreichen,
sehen wir in der Verbesserung der Wirksamkeit von Lockstoffen in Geruchsfallen („Pheromonen“).
Die Kombination moderner Methoden der Biologie und künstlicher Intelligenz (KI) ermöglicht es, ein
ganzes Stoffgemisch optimiert für eine bestimmte Art (Fichtensaftwurm) zu entwerfen. Dadurch soll
sowohl die Wirksamkeit der Fallen erheblich gesteigert als auch gleichzeitig das Risiko des Fangs
von Nichtzielarten minimiert werden. Diese Maßnahme wird es ermöglichen, die negative
Entwicklung der Bergahornpopulation zu stoppen oder zu verlangsamen und dadurch die Zahl der
befallenen Bäume und die Waldsterberate zu verringern; Darüber hinaus wird es eine Methode sein,
die für Nichtzielorganismen verträglich ist, was auch zu einem geringeren Einsatz von Pestiziden
beitragen wird. Unter den Bedingungen des anhaltenden Klimawandels würden Wälder und ihre
Bewirtschafter so mehr Zeit gewinnen, sich reibungslos in eine Form umzuwandeln, die den aktuellen
Umweltbedingungen besser entspricht, d. h. insbesondere die Struktur und Artenzusammensetzung
künftiger Wälder zu diversifizieren.