Projekt: Digital Rainforest

Finanzierung: Verein Regenwald der Österreicher
Laufzeit: 2024 - 2026
Projektleitung: Univ. Prof. Dr. Peter Hietz, Universität für Bodenkultur Wien

Die Vermessung mittels Laserscannern kann die Struktur eines Waldes quantifizieren, die Verwendung in dichten Regenwäldern stellt allerdings eine beträchtliche Herausforderung dar, der sich das Projekt „Digital Rainforest“ widmet. Im Januar 2024 wurden mit Unterstützung von R-Evolution terrestrische Laserscans (TLS) von verschiedenen Flächen im COBIGA-Korridor angefertigt. Zusätzlich wurden im gleichen Zeitraum luftgestützte Laserdaten (ALS) über eine Fläche von 100 km2 erhoben. Diese Daten bieten die Grundlage für das Projekt zur Erforschung von Möglichkeiten zur Nutzung solcher LiDAR-Daten (Light Detection and Ranging) für verbesserte Biomasse- und Kohlenstoffmodellierungen, die Quantifizierung von Wald- und Baumstrukturen sowie zur automatischen Extraktion von Biodiversitätsparametern.
In zwei ersten Arbeiten mit Fokus auf der Verarbeitung von TLS-Daten wurde die Anwendung eines Algorithmus zur automatischen Baumerkennung und Kronensegmentierung getestet. Zudem wurden erste Biomassemodelle auf Basis der Scans getestet und abgeleitete Baumstrukturen auf Artniveau verglichen. Im weiteren Verlauf des Projektes sollen diese Modelle verfeinert und mit neuen Informationen aus den ALS-Daten verbessert werden. Mit den ALS-Daten kann auch anderen Gruppen, die in der Umgebung von La Gamba arbeiten, Information zur Vegetationsstruktur zur Verfügung gestellt werden. Ziel des Projektes ist es, die Grundlage für eine automatisierte Vermessung von tropischen Wäldern mit Hilfe verschiedener Laserscanning-Methoden zu schaffen.

 Projekt: Bioakustisches Monitoring PamLaGam2025+

Finanzierung: Verein Regenwald der Österreicher
Laufzeit: 2025+
Projektleitung: Reinhard Lentner und Anton Weissenhofer

Die Tropenstation La Gamba der Universität Wien führt im biologischen Korridor La Gamba (COBIGA) auf Wiederbewaldungsflächen in Costa Rica ein passives bioakustisches Monitoring durch. Mit Hilfe von automatisierten Tonaufnahmegeräten werden die Gesänge und Rufe von Vogelarten aufgenommen. Diese Aufnahmen werden am Computer mit Hilfe künstlicher Intelligenz ausgewertet und die einzelnen Vogelarten identifiziert. Mit Hilfe dieser Technik kann das die Vorkommen der unterschiedlichen Vogelarten festgestellt werden ohne zusätzliche Störungen zu verursachen. Damit soll das Auftreten der Vogelarten dokumentiert und die Bedeutung und Funktion von Wiederbewaldungsflächen und biologischen Korridoren für Vögel untersucht werden.
Ab Ende Jänner 2025 werden 24 Aufnahmegeräte Songmeter Mini 2 der Firma Wildlife Acoustics in Abständen von 200 bis 300 Meter pro Standort in Waldgebieten unterschiedlichen Alters auf einer Höhe von 4 Meter an Bäumen montiert. Die Geräte werden alle 10 Minuten für eine Minute Tonaufnahmen durchführen. Diese Apparate sind nicht geeignet Fotos oder Videoaufnahmen aufzunehmen.

 Projekt: La Gamba Samenbank

Finanzierung: Österreichische Botschaft in Mexiko und private Sponsoren
Laufzeit: 2021 - 2022
Projektleitung: Anton Weissenhofer und Ramón Enguídanos

Förderung der Biodiversität durch Aufbau einer Samen- und Sämlingsbank in La Gamba, Costa Rica

Die Einrichtung der Samen- und Sämlingsbank in La Gamba hat zum Ziel, die Vermehrung, die Erhaltung und den Austausch einer möglichst großen Anzahl von Samen und Sämlingen von alten und neuen Kulturpflanzen für interessierte Menschen und Landwirte in der Golfo Dulce Region Costa Ricas zu fördern. 

Das Projekt zeichnet sich dadurch aus, dass es nicht nur eine große Anzahl von Samen für die sexuelle Vermehrung bereitstellt, sondern auch drei Reservegärten in der Umgebung von La Gamba (Finca Modelo, Finca Alexis und Finca La Flor, 70-400m Seehöhe) angelegt wurden, um reproduktive Teile für die Vermehrung zur Verfügung zu haben. Diese Kombination einer traditionellen Saatgutbank mit Reservegärten an verschiedenen Standorten ermöglicht die Kultivierung einer größeren Anzahl von Pflanzen, die an unterschiedliche klimatische Bedingungen angepasst sind.
Derzeit werden auf der Finca Modelo in La Gamba insgesamt 71 Sorten als Samen gelagert und stehen für den Austausch zur Verfügung. In den drei Reservegärten werden aktuell 126 Pflanzen kultiviert.
Ziel ist es, die Finca Modelo und die Reservegärten zu einem Treffpunkt für Interessierte zu machen und die Diversität der Kulturpflanzen der Region durch den Samen und Wissensaustausch zu erhöhen.
Nachstehend finden Sie zwei Tabellen mit Saatgut (Samen - Datenbank) und Kulturpflanzen (Nutzpflanzen - Datenbank) die derzeit auf unseren drei Reservegärten verfügbar sind bzw. kultiviert werden. Das Projekt wurde von der Österreichischen Botschaft in Mexiko gefördert.

 Projekt: Corredor Biologico La Gamba - Intelligent and ecological CO2 Sequestration and Creation of a Biological Corridor in the Golfo Dulce Region with reforestation, forest protection and permaculture

Kooperation mit dem Rainforest Luxemburg

Finanzierung: Ministère du Dévelopement (Umweltministerium Luxemburg)
Förderung: 299.607 Euro
Laufzeit: 3 Jahre
Projektleitung: Anton Weissenhofer

Das Projekt "COBIGA - Intelligent and ecological CO2 Sequestration" wurde 2017 in Kooperation mit der Estacion Tropical La Gamba und dem Verein Rainforest Luxemburg beim Ministère du Dévelopement (Umweltministerium) in Luxemburg eingereicht. Das Projekt ist vielschichtig und beinhaltet u.a. die Förderung von wissenschaftlichen Abschlussarbeiten im Bereich der Wiederbewaldung und der Permakultur, die Erweiterung der Finca Alexis durch Landkauf (40ha), den Kauf von 15 Kamerafallen für das Monitoringprojekt mit MINAE und Osa Conservancy, die Fortbildung- bzw. Weiterbildungskurse für Interessierte aus La Gamba und San Miguel, sowie einen Interpretationsweg und die Dachrenovierung der Finca Modelo. Das Projektvolumen beträgt Euro 299.603,--, Laufzeit: 3 Jahre (Verlängerung ist möglich).

Vielen Dank an den Vorstand von Rainforest Luxemburg für seinen unermüdlichen Einsatz um La Gamba.

 Projekt: Erweiterung des Biologischen Korridor La Gamba (COBIGA) durch Wiederbewaldung und Erstellung eines Arboretums (Baumlehrpfad) auf der Finca Amable im Regenwald der Österreicher

Finanzierung: BM für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie
Förderung: 20.000 Euro
Laufzeit: 2020 - 2021
Projektleitung: Anton Weissenhofer

Auf einer ehemaligen Viehweide (Finca Eduardo) in La Gamba (Regenwald der Österreicher) soll eine Waldrestauration (Wiederbewaldung mit einheimischen Baumarten) realisiert werden um den Biologischen Korridor La Gamba (COBIGA) zu vergrößern. Insgesamt sollen 800 Bäume auf 1 ha Viehweide gepflanzt und 3 Jahre gepflegt werden.  
Auf der Finca Amable wurde von 2013-2015 mit 10.700 Bäumen aus 200 verschiedenen Baumarten eine Wiederbewaldung umgesetzt und bereits in den Biologischen Korridor La Gamba (COBIGA) eingegliedert. Die Bäume sind gut angewachsen und aus der ehemaligen Viehweise ist ein artenreicher Jungwald geworden, der sich hervorragend für die Errichtung eines Baumlehrpfades eignet. Der Weg soll von Schulklassen, Student*innenexkursionen und für Interessierte Personen aus dem In- und Ausland besucht werden und auf den Wert des Biologischen Korridors und die Erhaltung und den Wert des Regenwaldes hinweisen.  
Das Ziel des Projekts ist, mit Hilfe von Wiederbewaldungen (z.B. von Brachflächen, Viehweiden) isolierte Waldfragmente zu verbinden und so den Biologischen Korridor zu erweitern, um Tieren und Pflanzen Wanderungsbewegungen zu ermöglichen, um einen genetische Erosion zu verhindern.  
Ein Baumlehrpfad in Englisch und Spanisch soll Besucher*innen und Einheimischen die Artenvielfalt an Bäumen (insgesamt gibt es im Golfo Dulce Gebiet über 600 verschiedenen Baumarten) und die Bedeutung des Biologischen Korridors und des Regenwaldes näherbringen und für den Erhalt der Natur sensibilisieren.

The importance of the Biological Corridor La Gamba (COBIGA) for birds

Christian H. Schulze
Division of Tropical Ecology and Animal Biodiversity, Department of Botany and Biodiversity Research, University of Vienna, Rennweg 14, 1030 Vienna; Austria; email: christian.schulze@univie.ac.at

The rainforest areas of the Golfo Dulce region of southwestern Costa Rica represent an important Central American biodiversity hotspot with a high endemism (e.g. dung beetles: Kohlmann et al. 2007; plants: Huber et al. 2008). Unfortunately, the region’s forest cover was significantly reduced during the last century and the remaining rainforest is highly fragmented, embedded in a human-dominated landscape consisting of various land-use systems and settlements. The conservation initiative COBIGA (Corredor Biológico La Gamba) tries to mitigate negative effects of forest fragmentation and isolation on biodiversity by increasing the permeability of the human-dominated landscape for forest species by reforestation measures (Schulze et al. 2013; www.lagamba.at/en/the-biological-corridor-cobiga/).  
The Biological Corridor La Gamba (COBIGA) represents an important backbone for the successful conservation of the avifauna of the Pacific lowlands of southwestern Costa Rica and the adjacent foothills of the Fila Cal. Further, it may facilitate elevational migration movements of birds trying to escape seasonally limited food sources at lower and higher elevations, respectively. However, prove based on robust data is still missing. This study will quantify the current importance of COBIGA for birds and will provide recommendation on how to improve the efficiency of conservation measures aiming to increase the permeability of the human-dominated landscape matrix between remaining forest blocks.  

Nährstoff-Recycling in Pilzgärten baumlebender Ameisen

Cecropia Stamm aufgeschnitten

Ameisen stellen in den Baumkronen der tropischen Regenwälder bis zu 50% der Biomasse der dort vorkommenden Insekten, damit übersteigt ihre Biomasse erstaunlicherweise die des potentiellen Nahrungsangebots. Ihre Durchsetzungsfähigkeit in dieser tendenziell nährstoffarmen Umgebung könnte damit zusammenhängen, daß sie mit Pflanzen in Symbiose leben können. Dabei stellt die Wirtspflanze Nisträume (= Domatien) und spezielles Futter zur Verfügung, die Ameisen-Bewohner schützen die Pflanze gegen Fraßfeinde, Krankheitserreger und wuchernde Vegetation.

Im Zusammenleben von Pflanzen und Ameisen gibt es aber einen weiteren wichtigen Partner: Schlauchpilze. Diese Schlauchpilze gehören zu den "Schwarze Hefen", eine Gruppe Pilze, die unter Extrembedingungen leben kann und der auch etliche menschliche Krankheitserreger angehören. In den Wohnräumen des Ameisenvolks im Inneren von lebenden Pflanzen wachsen sie in abgegrenzten Häufchen, werden gedüngt und gepflegt und gelegentlich an die Ameisenbrut verfüttert. Da die Ameisen auf den Pilzflecken auch Abfälle der Ameisenkolonie deponieren, vermuten wir, dass diese Pilz-Komposthäufchen "hotspots" für den Abbau und die Umsetzung organischer Biomasse wie Pflanzengewebe, Ameisen-Ausscheidungen, tote Ameisen oder Teile von Beutetieren sind und komplexe Moleküle in kleinere, leicht aufnehmbare Nährstoffe zerlegt werden.

Wir vermuten weiters, dass diese Nährstoffe als Biomasse (Pilze, assoziierte Bakterien und in den Häufchen ebenfalls vorkommende kleine bakterienfressende Nematoden) gespeichert und bei anderweitiger Nährstoffknappheit auch genutzt d.h. gefressen werden. Da immer wieder aufs Neue Abfälle der Ameisenkolonie aufgebracht werden, könnten diese Pilzflecken durch effizientes Abfallrecycling ein sich immer wieder auffüllendes Nährstoffreservoir darstellen –ein Komposthaufen quasi als gefüllte Speisekammer inmitten einer sonst nährstoffarmen Umgebung. Ziel dieses Projekts ist es nun herauszufinden, welche Abbauprozesse in den Pilzflecken stattfinden, welche Mikroorganismen an diesen Prozessen beteiligt sind, und ob die Ameisenkolonie ihre "indoor"-Pilzplantagen auch tatsächlich als Nahrungsreservoir nutzt.

Das Modellsystem für unsere Untersuchungen sind die im tropischen Mittel- und Südamerika weitverbreiteten Cecropia Bäume, die von recht wehrhaften Ameisen der Gattung Azteca bewohnt sind. Diese Symbiose ist seit der Eroberung des tropischen Amerikas bekannt und detailliert untersucht, die kleinen Komposthäufchen wurden in den letzten 350 Jahren jedoch übersehen. Mit verschiedenen komplementären Ansätzen wollen wir die Funktion der Pilzflecken klären. Mit DNASequenziertechniken und Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, kombiniert mit quantitativer Bildanalyse wird zum ersten Mal untersucht, welche Mikroorganismen in den Pilzflecken überhaupt zu finden sind. Dann sollen Abbau und Umsetzungsraten von Biomasse, die Nährstoffspeicherung, und die Nährstoffflüsse zwischen Pflanzen, Ameisen, Pilzen, Bakterien und Nematoden mit Hilfe von Enzymtests, Genexpression, Einzelzellanalyse und stabilen Isotopen (15N, 13C) sowohl in situ als auch im Labor analysiert und nachvollzogen werden.

Projektnummer: FWF - P 31990 Einzelprojekte

ProjektleiterIn Veronika MAYER


LACOSA – Landscape-scale controls on Aboveground forest Carbon stocks along environmental gradients on the OSA peninsula, Costa Rica

Albeit the fact that tropical forests store large amounts of carbon (C) in aboveground tree biomass, the mechanistic controls on forest C stocks remain poorly resolved. To date, one of the key factors limiting our current knowledge of tropical forest ecosystem responses to projected environmental changes (such as increasing atmospheric CO2, increasing temperatures and prolonged drought periods) is the lack of a mechanistic understanding of how the controlling state factors (e.g. climate, geology, time and biota) determine the distribution of aboveground C stocks at the landscape-scale. Here, we aim at unraveling the mechanistic links between environmental controls such as edaphic factors (i.e. soil type, topographic position) and climatic drivers (i.e. temperature, precipitation), and demographic parameters (species composition and vegetation structure) and how they determine tropical aboveground C stocks at the landscape-scale. To that end, we will be investigating species composition and vegetation structure of >10.000 tree individuals that have been mapped and identified in 20 one-hectare plots established across edaphic and topographic gradients on the OSA peninsula, Costa Rica.

Based on this unique data set we aim to identify relationships between plotbased measurements of soil parameters (i.e. texture and chemistry) and high-resolution data on tropical vegetation structure (i.e. maximum tree diameter, total tree height and crown indices) derived from terrestrial laser scanning. As a result, we opt to resolve spatial patterns of tree species composition and vegetation structure associated with landscape-scale gradients of environmental drivers and thus create a mechanistic understanding of how these factors shape the distribution of aboveground C stocks in tropical forest ecosystems that could be extrapolated in future scenarios.

Projektleiter Florian Hofhansl

Project Update: https://tropicalbio.me/2017/03/03/lacosa-project-update/

BDEF - Biodiversity and Ecosystem Functions

Tropische Waldökosysteme sind Zentren der globalen Biodiversität. Gleichzeitig stehen sie unter wachsendem Druck durch Landnutzungswandel und Klimaveränderungen. Zu den Grundfragen des BDEF (Biodiversity and Ecosystem Function) Projektes zählen, welche Faktoren die Biodiversität und Ökosystemfunktionen (Nährstoffkreislauf, Kohlenstoffbindung u.a.) auf Landschaftsebene kontrollieren, welche Bedeutung die hohe Biodiversität für die Funktionalität tropischer Waldökosysteme hat, und wie sich der Globale Wandel auf tropische Biodiversität und Ökosystemfunktionen auswirkt. Im Rahmen dieser Forschungsinitiative wurde ein ausgedehntes Beobachtungsnetzwerk von Waldflächen in der Region und ein einzigartiges Biodiversitätsexperiment in La Gamba etabliert. Dies ermöglicht völlig neue Erkenntnisse über Biodiversität und Ökosystemfunktionen in tropischen Wäldern und wird helfen die österreichische Tropenforschung international sichtbarer zu machen. Das Projekt wurde durch das Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung finanziert.