2) Schätzung der Gesamtlänge von Krokodilen anhand von Drohnenbildern mit Hilfe eines Modells

Die Kenntnis der demografischen Struktur ist für die Erforschung und den Schutz von Wildtieren von entscheidender Bedeutung. Bei Krokodilen erfordert die genaue Schätzung der Gesamtlänge und der demografischen Klasse in der Regel eine genaue Beobachtung oder einen Fang, oft von teilweise untergetauchten Individuen, was zu Ungenauigkeit und Risiken führen kann. Die Drohnentechnologie bietet eine unvoreingenommene, sicherere Alternative für die Klassifizierung. In dieser Studie wurde die Effektivität von Drohnenfotos in Kombination mit allometrischen Beziehungen der Kopflänge zur Schätzung der Gesamtlänge bewertet, und es wurde eine standardisierte Methode zur drohnengestützten demografischen Klassifizierung von Krokodilen vorgeschlagen.

Es wurde ein allometrischer Rahmen entwickelt, der den Kopf mit der Gesamtlänge von 17 Krokodilarten korreliert, wobei Konfidenzintervalle zur Berücksichtigung von Ungenauigkeitsquellen (z. B. allometrische Genauigkeit, Kopfneigung, Beobachterverzerrung, Geländevariabilität) einbezogen wurden. Diese Methode wurde auf wildlebende Krokodilarten mittels Drohnenfotografie angewendet. Die Auswirkungen des Geländes waren geringer als die Fehler des Bodenabstands (Ground Sample Distance, GSD) der photogrammetrischen Software. Der allometrische Rahmen sagte die Längen mit einer Genauigkeit von ≃11-18 % für alle Arten voraus, wobei die natürliche allometrische Variation zwischen den Individuen einen Großteil dieses Bereichs erklärt. Im Vergleich zu traditionellen Methoden, die subjektiv und riskant sein können, ist unser Drohnen-basierter Ansatz objektiv, effizient, schnell, billig, nicht-invasiv und sicher.

1) Standardisierte Drohnenvermessungsprotokolle

Mit diesem Baustein werden standardisierte Flugparameter für eine effektive Krokodilüberwachung festgelegt.

Krokodile können aus nächster Nähe (.10 m Höhe) beobachtet werden, und Drohnen für den Endverbraucher lösen bei westafrikanischen Großsäugern und Vögeln in 40-60 m Höhe keine Flugreaktionen aus. Die Flughöhe und andere Flugparameter hatten keinen Einfluss auf die Nachweisbarkeit, da hochauflösende Fotos eine genaue Zählung ermöglichten. Die Erfahrung des Beobachters, die Feldbedingungen (z. B. Wind, Sonnenreflexion) und die Standortmerkmale (z. B. Vegetation, Homogenität) beeinflussten die Erkennbarkeit erheblich. Drohnengestützte Erhebungen von Krokodilen sollten im ersten Drittel des Tages aus 40 m Höhe durchgeführt werden. Drohnenerhebungen bieten Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden, wie z. B. eine präzise Größenschätzung, weniger Störungen und die Möglichkeit, größere und abgelegenere Gebiete zu erfassen. Fotos von Drohnenerhebungen ermöglichen wiederholbare und quantifizierbare Habitatbewertungen, die Aufdeckung von Eingriffen und anderen illegalen Aktivitäten und hinterlassen eine dauerhafte Aufzeichnung.
Insgesamt bieten Drohnen eine wertvolle und kosteneffiziente Alternative für die Erhebung von Krokodilpopulationen mit überzeugenden Sekundärvorteilen, auch wenn sie nicht in allen Fällen und für alle Arten geeignet sind.

Modulare Drohnen-Technologie

Unsere modularen Drohnen sind auf Zugänglichkeit, Anpassungsfähigkeit und Nachhaltigkeit ausgelegt. Ursprünglich wurden sie aus Holzbauteilen mit weniger als sechs Schrauben und Kabelbindern hergestellt. Sie lassen sich einfach zusammenbauen, reparieren und mit lokalen Materialien nachbauen und ermöglichen es den Gemeinden, selbständig Restaurierungsprojekte durchzuführen.

Im Laufe der Zeit haben wir Wasserstoff-Brennstoffzellen und hybridelektrische Antriebssysteme integriert, um die Flugdauer, Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit zu verbessern. Dank dieser Innovationen können Drohnen größere Gebiete abdecken und in abgelegenen Umgebungen eingesetzt werden, während sie gleichzeitig ihren ökologischen Fußabdruck verringern.

Das modulare Design sorgt für Flexibilität bei der kontinuierlichen Anpassung und ermöglicht es den Gemeinden, die Drohnen mit Hilfsmitteln wie Kameras oder Sensoren für die Überwachung aufzurüsten. Dieser Ansatz kombiniert Einfachheit und Spitzeninnovation und verbindet die Stärkung der Basis mit skalierbarer, wirkungsvoller Umweltsanierung.

Künftige Wirkung freisetzen: Finanzierung und berufliche Entwicklung

Für viele Naturschützer, darunter auch unsere Teilnehmer, reicht das Wissen um den effektiven Einsatz von Naturschutztechnologien nicht aus, wenn sie nicht über die nötigen finanziellen Mittel verfügen, um sich die entsprechenden Instrumente zu beschaffen. Um diese Hürde zu überwinden, stellen wir jedem Teilnehmer 500 USD als Startkapital zur Verfügung, um die Umsetzung ihrer Naturschutzlösungen zu unterstützen. Die Teilnehmer müssen Projekte vorschlagen und durchführen, die vom Bau von räubersicheren Bombardements und Unterwasserkamerafallen bis hin zur Entwicklung von KI-Tools, mobilen Apps und Bürgerforschungsinitiativen reichten. Jeder Teilnehmer muss über die Fortschritte seines Projekts im folgenden Jahr Bericht erstatten, um die Rechenschaftspflicht und die Verfolgung der Auswirkungen zu fördern.

Um eine langfristige Nachhaltigkeit zu gewährleisten, bieten wir auch Schulungen zum Verfassen von Förderanträgen, zur Entwicklung von Vorschlägen und zur Einbindung von Geldgebern an, um den Teilnehmern die nötigen Fähigkeiten zu vermitteln, die sie benötigen, um eine nachhaltige Finanzierung zu sichern. Die laufende Betreuung und Unterstützung geht auch über die erste Schulung hinaus. Unser Team und ein wachsendes Alumni-Netzwerk unterstützen die Teilnehmer bei der Beantragung von Fördermitteln, bei Referenzschreiben und bei der beruflichen Weiterentwicklung. Viele der Projekte und Kooperationen, die während des Programms initiiert wurden, haben zu einem Hochschulstudium, zu veröffentlichten Forschungsarbeiten und zu Konferenzpräsentationen geführt, was das kontinuierliche Wachstum der Teilnehmer als Führungspersönlichkeiten im Naturschutz stärkt.

  • Unterstützung durch Spender, die Starthilfen finanzieren
  • Kontinuierliches Engagement und Investitionen von Ausbildern und Mentoren
  • Die Studierenden müssen zwei Aktualisierungen und einen Finanzbericht für ihr Stipendium einreichen. Die Weiterverfolgung dieser Einreichungen erfordert engagierte Bemühungen und Einsatz seitens des Kernteams.
  • Die Studierenden haben berichtet, dass die Möglichkeit, die durch unser Programm erhaltene Anschubfinanzierung in ihrem Lebenslauf aufzuführen, ihnen geholfen hat, sich in Zukunft weitere Finanzierungsmöglichkeiten zu sichern.
Fokus auf praktisches Engagement

Unsere technischen Schulungen legen den Schwerpunkt auf Erfahrungslernen, indem sie den Teilnehmern direkte, praktische Erfahrungen mit Konservierungstechnologien vermitteln. Wann immer es möglich ist, werden die Teilnehmer ermutigt, die Geräte in einer sicheren Umgebung mit geringem Druck selbst einzurichten und einzusetzen, um Raum für Experimente und Fehler zu schaffen und durch eigenes Tun zu lernen. So können die Schüler beispielsweise auf der Grundlage des Schulungsmoduls im Klassenzimmer Kamerafallenstandorte auswählen und dann die Wirksamkeit ihrer Entscheidungen durch die Analyse der gewonnenen Daten bewerten. Dieser Prozess hilft, eine Brücke zwischen Theorie und Praxis zu schlagen und das Vertrauen in die Problemlösung und den Umgang mit den Werkzeugen zu stärken.

In Fällen, in denen die Teilnehmer die Instrumente nicht direkt bedienen können, bieten Ausbilder und Praktiker aus den Gasteinrichtungen Live-Demonstrationen an, z. B. die Verfolgung von Wildtieren mit GPS oder die Bedienung von Drohnen.

  • Zugang zu technologischen Hilfsmitteln an der Gasteinrichtung für den praktischen Einsatz
  • Möglichkeiten für Studenten, Tools selbst auszuprobieren und zu testen
  • Erfahrene Dozenten, die Anleitung und Unterstützung bieten
  • Wir haben festgestellt, dass diese praktischen Erfahrungen in Verbindung mit unterstützenden Hintergrundinformationen wirkungsvoller sind als herkömmliche Vorlesungen oder das bloße Beobachten von Technologien im Einsatz
  • Die Möglichkeit, sich mit dem gesamten Lebenszyklus einer Technologie zu beschäftigen (z. B. von der Einrichtung und dem Einsatz bis hin zur Datenerfassung und -analyse), bereitet die Studierenden besser auf die Verwendung dieser Technologien in ihren eigenen Projekten vor.
Stärkung des frühen Karrierepotenzials

Wir wählen Teilnehmer aus, die am Anfang ihrer Laufbahn stehen, z. B. solche, die ihren Bachelor-Abschluss gemacht haben und in den NRO- oder Naturschutzbereich einsteigen oder ein Hochschulstudium beginnen, um Teilnehmer zu finden, deren Laufbahn am meisten von der Art und dem Umfang der von uns angebotenen Schulungen, Finanzmittel, Mentoren und Unterstützung profitieren würde. In den letzten zwei Jahren haben wir mindestens einen Teilnehmer mit nicht-akademischem Hintergrund rekrutiert, der jedoch über umfangreiche Erfahrungen vor Ort verfügt. Diese Personen haben sich im Programm sehr wohl gefühlt, was eine Möglichkeit aufzeigt, diese Zielgruppe in zukünftigen Versionen noch stärker anzusprechen.

  • Starke Netzwerke mit lokalen akademischen Einrichtungen und regionalen NROs helfen uns, einen großen Pool qualifizierter Bewerber anzuziehen (~200 Bewerbungen pro Jahr)
  • Maßgeschneiderte Bildungsmaterialien, die auf die Bedürfnisse der Teilnehmer im Anfangsstadium der Karriere abgestimmt sind
  • Die Gemeinschaft der gleichaltrigen Teilnehmer schafft starke und dauerhafte Verbindungen
  • Ursprünglich haben wir Teilnehmerinnen in verschiedenen Karrierestufen einbezogen, aber wir haben festgestellt, dass ältere, erfahrenere Personen andere Bedürfnisse haben und ein eigenes, auf ihre Erfahrungsstufe zugeschnittenes Programm benötigen
  • Unser Schulungsmaterial für Einsteigerinnen war für Frauen mit mehr Erfahrung in diesem Bereich weniger nützlich.
Entwicklung zentraler anpassungsfähiger Schulungsmaterialien

Um technische Kapazitäten in verschiedenen Naturschutzkontexten aufzubauen, haben wir ein modulares Portfolio an standardisierten Schulungsmaterialien entwickelt, die grundlegende Kompetenzen in der Naturschutztechnologie vermitteln. Diese Materialien sind in thematische Module gegliedert, z. B. Überwachung von Wildtieren, Schutz von Wildtieren und Konflikte zwischen Mensch und Wildtieren, und sind so konzipiert, dass sie flexibel und an die regionalen Bedürfnisse anpassbar sind.

In Zusammenarbeit mit lokalen Gasteinrichtungen und regional rekrutierten Ausbildern passen wir den Lehrplan an die lokalen ökologischen Bedingungen, institutionellen Prioritäten, rechtlichen Rahmenbedingungen und Lernstile an. Da beispielsweise der Einsatz von Drohnen in Kenia erlaubt, in Tansania jedoch eingeschränkt ist, werden die Module entsprechend angepasst, um sicherzustellen, dass alle Inhalte im Heimatland der Teilnehmer umsetzbar sind. Durch diesen Ansatz wird sichergestellt, dass die Schulungen sowohl lokal relevant als auch praktisch anwendbar sind, um ihre langfristige Wirkung zu maximieren.

Beispiele für unser zentrales Schulungsangebot sind:

  • Überwachung von Wildtieren: Kamerafallen, Biologger, akustische Sensoren, GPS-Tracking
  • Schutz von Wildtieren: SMART, EarthRanger, Infrarotkameras, Funkgeräte, K9-Einheiten, Drohnen
  • Entschärfung von Mensch-Wildtier-Konflikten: Elektrozäune, vernetzte Sensoren, Abschreckungssysteme
  • Übergreifende Instrumente: GIS und Fernerkundung, künstliche Intelligenz sowie Einführungen in Programmierung und Elektronik
  • Das Kernmaterial wird von weltweit führenden Experten für Konservierungstechnologie entwickelt.
  • Mehrere Jahre der Programmgestaltung haben es uns ermöglicht, unsere Schulungsmaterialien zu verfeinern und zu verbessern.
  • Jährliches Feedback der Teilnehmer hilft uns bei der Verfeinerung der Inhalte und der Entwicklung neuer Themen
  • Gastinstitutionen und lokale Partner liefern wertvolle Hinweise auf den wichtigsten Schulungsbedarf
  • Die Bildungssysteme unterscheiden sich erheblich, selbst zwischen Ländern derselben Region. Beispielsweise können bestimmte Arten von Schulungen oder Aktivitäten - wie aktive Lernansätze - für Schüler aus Ländern, in denen die Bildung auf Auswendiglernen ausgerichtet ist, schwieriger sein. Ein Verständnis der lokalen Lernpräferenzen und eine entsprechende Anpassung der Lehrmethoden können ein tieferes Engagement fördern.
  • Bestimmte Technologien oder Methoden, wie z. B. Drohnen oder Cloud-basierte Datenspeicherung, können in einigen Regionen verboten oder unerschwinglich sein. Die Zusammenarbeit mit lokalen Experten für Naturschutztechnologie stellt sicher, dass wir uns auf zugängliche, umsetzbare Technologien für unsere Teilnehmer konzentrieren.
  • Von lokalen Ausbildern zu verlangen, dass sie ihre eigenen Materialien entwickeln, übersteigt oft ihre Zeit und Kapazität.
  • Die Verwendung standardisierter Materialien gewährleistet Konsistenz und verringert die Variabilität bei der Art und Tiefe der vermittelten Inhalte.
Identifizierung wirkungsvoller Mentoren, Ausbilder und Verbündeter

Unser standardisierter Lehrplan wird von Expertinnen (Akademikerinnen, Praktikerinnen und Regierungsmitarbeiterinnen) durchgeführt, die in der Region im Bereich Naturschutz und Naturschutztechnologie tätig sind. Diese Frauen dienen nicht nur als Ausbilderinnen, sondern auch als Mentorinnen und Mitarbeiterinnen. Indem wir lokale weibliche Vorbilder in den Mittelpunkt stellen, helfen wir den Teilnehmerinnen, Wege für ihre eigene Karriere zu finden und gleichzeitig ihre Verbindungen zu regionalen Forschungs- und Naturschutzgemeinschaften zu stärken. Wir bemühen uns um ein integratives Umfeld für einen ehrlichen Dialog über die Herausforderungen, die eine Frau in der Naturschutztechnologie zu bewältigen hat, und fördern dauerhafte Mentorenbeziehungen über die formale Ausbildungszeit hinaus.

Die geschlechtsspezifische Diskrepanz, die wir zu beseitigen versuchen, kann es jedoch schwierig machen, weibliche Ausbilder in bestimmten technischen Bereichen zu finden und zu rekrutieren. Deshalb haben wir drei verschiedene Rollen definiert, um das Unterstützungssystem für die Teilnehmerinnen zu erweitern:

  • Mentorinnen: Lokale weibliche Vorbilder, die Sitzungen leiten und als Mentorinnen zur Verfügung stehen.
  • Verbündete: Männliche Ausbilder und Moderatoren, die unser Engagement für Geschlechtergerechtigkeit und integrative Schulungsräume aktiv unterstützen.
  • Ausbilder: Mitglieder des internationalen Organisationsteams, die zusätzliche Schulungen und logistische Unterstützung anbieten.

Gemeinsam spielen diese Personen eine entscheidende Rolle bei der Vermittlung von Inhalten, der Förderung des Teilnehmerwachstums und der Modellierung verschiedener Formen von Führungsqualitäten im Bereich der Naturschutztechnologie.

  • Starkes Interesse von weiblichen Führungskräften, die nächste Generation von Naturschützern zu fördern, einschließlich der Bereitschaft, sich ehrlich auf gefährdete Gespräche einzulassen und Karriereberatung zu geben
  • Wachsendes Interesse von Verbündeten, die Entwicklung von Frauen in ihrem Bereich und ihren Organisationen zu unterstützen
  • Finanzierung der Teilnahme und des Honorars für hochqualifizierte Mentoren und Verbündete
  • Wir haben einen Verhaltenskodex aufgestellt und im Vorfeld klare Erwartungen an den Umgang der Mentoren und Verbündeten mit den Schülern während und nach dem Programm formuliert
  • Mentoren und Verbündete mit einem Hintergrund in der Ausbildung sowie Fachwissen in der Naturschutztechnik werden bevorzugt
  • Wo immer möglich, suchen wir eine Kombination aus Mentoren in der Mitte ihrer Karriere und etablierten Mentoren, die mit den Teilnehmern über die verschiedenen Stadien der Naturschutzkarriere sprechen können.
  • Männliche Verbündete müssen sorgfältig ausgewählt werden, um ein unterstützendes, sicheres Umfeld zu schaffen.
  • Wir unterhalten und kultivieren auf dem Workshop reine Frauenbereiche, in denen männliche Verbündete und Ausbilder nicht zugelassen sind.
Bildung von Partnerschaften mit lokalen Einrichtungen

Die Gasteinrichtungen werden danach ausgewählt, ob sie in der Lage sind, sowohl den Unterricht im Klassenzimmer als auch vor Ort zu unterstützen, und ob sie sich mit aktiven Naturschutzaufgaben befassen, bei denen Technologie eine wichtige Rolle spielt. Der RISE Grumeti Fund in Tansania ist zum Beispiel ein idealer Ausbildungsort, der Bildungseinrichtungen und Unterkünfte für Studenten bietet und aktive, technologiegestützte Initiativen wie Programme zur Bekämpfung der Wilderei und zum Schutz von Nashörnern durchführt.

Darüber hinaus bevorzugen wir Einrichtungen, die unser Engagement für die Förderung der Ausbildung von Frauen und jungen Naturschützern teilen, die enge Verbindungen zu lokalen Naturschutz- und Forschungsgemeinschaften haben und die bei der Integration von Technologie in die Naturschutzpraxis führend sind. Diese Partnerschaften sind wichtig, um sicherzustellen, dass unser Programm sowohl nachhaltig als auch tief in den Gemeinschaften verankert ist, denen es dienen soll.

  • Lokale Partner mit gemeinsamen Visionen in den Bereichen Bildung, Fortbildung und Empowerment
  • Vor-Ort-Unterstützung durch Frauen innerhalb der Gastgeber- und der kooperierenden Organisationen
  • Netzwerke erfahrener lokaler Pädagogen und Ausbilder auf dem Gebiet der Naturschutztechnologie
  • Aufnahmeinstitutionen mit starken Verbindungen zu lokalen Naturschutz-, Forschungs- und Regierungsnetzwerken sind am besten in der Lage, erfahrene weibliche Fachkräfte als Ausbilderinnen und Mentorinnen zu finden und anzuwerben.
  • Einrichtungen, die bereits andere Schulungsprogramme durchführen, verfügen häufig über eine bestehende Infrastruktur und logistische Systeme, so dass sie für die Unterstützung von Studentenkohorten gut gerüstet sind.
  • Standorte, an denen eine breite Palette von Konservierungstechnologien aktiv genutzt wird, bieten den Studenten wertvolle, praktische Erfahrungen mit Werkzeugen in der realen Welt.
  • Ein gemeinsames Engagement für die Vision des Programms, insbesondere im Hinblick auf die Gleichstellung der Geschlechter und die Stärkung der Handlungskompetenz, ist entscheidend für die Schaffung eines sicheren, unterstützenden Umfelds, in dem Frauen eine Gemeinschaft aufbauen, beruflich wachsen und Führungsqualitäten entwickeln können.
Praktische Konservierungstechnik im MINT-Unterricht

Die Arribada-Clubs integrieren Naturschutztechnologie in ihren MINT-Lehrplan, um den Schülern praktische Anwendungen zur Umweltüberwachung und Problemlösung zu vermitteln. Die Schüler lernen GPS-Kartierung, bioakustische Datenanalyse, Mikrocomputerprogrammierung und 3D-Druck, um die Herausforderungen des Naturschutzes zu bewältigen. Sie entwerfen Prototypen, analysieren Daten zur biologischen Vielfalt und erstellen digitale Bibliotheken natürlicher Exemplare mit Hilfe von 3D-Scans, wobei sie das Gelernte direkt auf Naturschutzmaßnahmen anwenden.

Der verlässliche Zugang zu moderner Technologie wie 3D-Druckern und GPS-Geräten ermöglicht praxisnahes Lernen. Die Schulung der Lehrkräfte gewährleistet eine effektive Vermittlung des Lehrplans. Die Zusammenarbeit mit Nichtregierungsorganisationen (NRO) im Bereich des Naturschutzes ermöglicht die Integration von realen Erfordernissen des Naturschutzes, so dass die Lektionen unmittelbar anwendbar und für das lokale Umfeld der Schüler sinnvoll sind.

Die Wartung der Technologie und die kontinuierliche Unterstützung der Lehrkräfte sind für den Erfolg des Programms entscheidend. Die Ermutigung der Schüler, an gemeinschaftsrelevanten Projekten zu arbeiten, steigert das Engagement und demonstriert den realen Wert ihrer Ausbildung. Der Ausgleich zwischen Technologieeinsatz und grundlegenden MINT-Prinzipien gewährleistet, dass die Schüler solide, übertragbare Fähigkeiten erwerben.