{"id":17286,"date":"2026-09-28T10:10:39","date_gmt":"2026-09-28T08:10:39","guid":{"rendered":"https:\/\/swissdigitalcenter.ch\/?p=17286"},"modified":"2026-09-28T10:10:42","modified_gmt":"2026-09-28T08:10:42","slug":"wenn-baeume-sprechen-hoert-die-kuenstliche-intelligenz-zu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/swissdigitalcenter.ch\/de\/news\/wenn-baeume-sprechen-hoert-die-kuenstliche-intelligenz-zu\/","title":{"rendered":"Wenn B\u00e4ume sprechen, h\u00f6rt die k\u00fcnstliche Intelligenz zu"},"content":{"rendered":"\n

Hitzewellen haben den Zustand der W\u00e4lder in Europa und insbesondere in der Schweiz deutlich verschlechtert. Der Bund stellt deshalb zus\u00e4tzliche 17,5 Millionen Franken f\u00fcr den Schutz der W\u00e4lder bereit. Auch die Informatik kann dazu beitragen, die Folgen des Klimawandels besser zu verstehen. An der HES-SO Valais-Wallis untersucht ein vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) im Rahmen von <\/strong>Spark <\/strong><\/a>gef\u00f6rdertes Forschungsprojekt, welchen Beitrag k\u00fcnstliche Intelligenz dazu leisten kann.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Prof. Dr. Gr\u00e9gory Mermoud<\/strong><\/a> und Dr. Glory Mary Givi<\/strong> <\/a>entwickeln neue Modelle, um zu untersuchen, wie B\u00e4ume auf ver\u00e4nderte klimatische Bedingungen reagieren und welche Faktoren ihr Absterben beg\u00fcnstigen. Erste Ergebnisse wurden in der internationalen Fachzeitschrift Ecological Informatics<\/strong><\/a> ver\u00f6ffentlicht. Sie zeigen, wie k\u00fcnstliche Intelligenz dazu beitragen kann, unsere W\u00e4lder besser zu verstehen und nachhaltiger zu bewirtschaften. F\u00fcr einen Alpenkanton wie das Wallis ist dies von besonderer Bedeutung. <\/p>\n\n\n\n

Europas W\u00e4lder unter Beobachtung<\/h3>\n\n\n\n

F\u00fcr die Forschungsarbeiten werden Daten des ICP Forests<\/strong><\/a> genutzt, eines internationalen Programms, das die Auswirkungen von Luftverschmutzung auf W\u00e4lder untersucht und \u00fcberwacht. Mit diesen Daten arbeiten auch Fachleute der Eidgen\u00f6ssischen Forschungsanstalt f\u00fcr Wald, Schnee und Landschaft WSL<\/strong><\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Doch wie l\u00e4sst sich der Zustand eines Waldes \u00fcberhaupt messen? Sensoren in W\u00e4ldern in der Schweiz und anderen europ\u00e4ischen L\u00e4ndern liefern eine Vielzahl von Daten. Erg\u00e4nzt werden sie durch Erhebungen vor Ort und Laboranalysen von B\u00f6den und N\u00e4hrstoffen im Regenwasser. Regelm\u00e4ssig gemessen werden auch der Stammdurchmesser einzelner B\u00e4ume sowie der Verlust von Bl\u00e4ttern oder Nadeln. All diese Informationen geben Aufschluss \u00fcber den Gesundheitszustand der B\u00e4ume.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcber mehrere Jahrzehnte hinweg ist so eine umfangreiche Datenbasis entstanden, die zeigt, wie B\u00e4ume auf Krankheiten, den Klimawandel und extreme Wetterereignisse reagieren.<\/p>\n\n\n\n

Vom Wald zum Algorithmus<\/h3>\n\n\n\n

Fachleute nutzen sogenannte konzeptionelle Modelle, um die Entwicklung von W\u00e4ldern abzubilden. Diese Modelle werden von den Forschenden selbst erstellt. Erg\u00e4nzend entwickelt das Institut f\u00fcr Informatik<\/strong><\/a> der HES-SO Valais-Wallis einen Algorithmus des maschinellen Lernens. Dieser nutzt die gesammelten Daten, um das Wachstum der W\u00e4lder vorherzusagen.<\/p>\n\n\n\n

Damit der Algorithmus f\u00fcr die Forschung von Nutzen ist, m\u00fcssen seine Vorhersagen nachvollziehbar sein. Die Fachleute m\u00fcssen verstehen k\u00f6nnen, wie die Ergebnisse zustande kommen, um das Modell weiterzuentwickeln und neue Hypothesen zu formulieren, die sich mithilfe des Algorithmus \u00fcberpr\u00fcfen lassen.<\/p>\n\n\n\n

\u00abDiese interdisziplin\u00e4re Arbeit war eine echte Herausforderung\u00bb, sagt Gr\u00e9gory Mermoud. Die verschiedenen Fachgebiete zusammenzubringen, erwies sich als anspruchsvoll: Das Forschungsteam musste zun\u00e4chst verstehen, wie die Waldspezialistinnen und -spezialisten arbeiten, und ihnen die Ergebnisse des Algorithmus verst\u00e4ndlich vermitteln. Gleichzeitig musste es die eigenen Methoden so erkl\u00e4ren, dass sie auch f\u00fcr Fachleute aus Biologie und Chemie nachvollziehbar waren.<\/p>\n\n\n\n

Warum Daten allein nicht ausreichen<\/h3>\n\n\n\n

Ein Modell, das ausschliesslich aus Daten lernt, reicht f\u00fcr diese komplexe Aufgabe nicht aus. Dies best\u00e4tigt auch eine k\u00fcrzlich unter Beteiligung des SIMLab <\/strong><\/a>ver\u00f6ffentlichte Studie. Daten k\u00f6nnen statistische Zusammenh\u00e4nge und Muster sichtbar machen, aber nicht feststellen, ob zwischen zwei Faktoren tats\u00e4chlich ein kausaler Zusammenhang besteht.<\/p>\n\n\n\n

Deshalb kombiniert das SIMLab die Daten von ICP Forests mit konzeptionellen Modellen aus der Wald\u00f6kologie. Dabei arbeitet das Forschungsteam eng mit Prof. Dr. Arthur Gessler<\/strong><\/a>, Spezialist f\u00fcr Wald- und Boden\u00f6kologie an der WSL, zusammen. Das daraus basierende Modell verbindet umfangreiche Messdaten mit dem Fachwissen dar\u00fcber, wie W\u00e4lder funktionieren.<\/p>\n\n\n\n

Auch B\u00e4ume haben ein Ged\u00e4chtnis<\/h3>\n\n\n\n

Die internationale Forschung soll dazu beitragen, besser zu verstehen, was W\u00e4lder langfristig gesund und widerstandsf\u00e4hig macht. Eine wichtige Frage ist, wie sich fr\u00fchere Belastungen langfristig auf einen Baum auswirken. Hitze, Trockenheit oder Krankheiten k\u00f6nnen einen Einfluss darauf haben, wie er sp\u00e4ter auf \u00e4hnliche Bedingungen reagiert.<\/p>\n\n\n\n

Auch die Epigenetik spielt dabei eine Rolle. Sie untersucht unter anderem, wie bestimmte erworbene Merkmale \u00fcber Generationen hinweg weitergegeben werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Solche langfristigen Prozesse sind besonders schwierig zu modellieren. Das Forschungsteam m\u00f6chte diese Art von \u00abGed\u00e4chtnis\u00bb deshalb k\u00fcnftig st\u00e4rker in das algorithmische Modell integrieren.<\/p>\n\n\n\n

Gesunde W\u00e4lder sch\u00fctzen auch uns<\/h3>\n\n\n\n

Die \u00fcber Jahrzehnte in ganz Europa gesammelten Daten zeigen, wie sich der Klimawandel auf dieses komplexe \u00d6kosystem auswirkt und weshalb gesunde W\u00e4lder f\u00fcr Mensch und Umwelt unverzichtbar sind. Sie bieten zahlreichen Arten Lebensraum und tragen so zur Biodiversit\u00e4t und Best\u00e4ubung bei. W\u00e4lder binden zudem CO\u2082, filtern und speichern Wasser und beeinflussen den Wasserkreislauf. In Bergregionen sch\u00fctzen sie vor Naturgefahren wie Erdrutschen, Steinschlag und Lawinen. Gleichzeitig wirken sie temperaturregulierend und tragen zu einem stabileren lokalen Klima bei.<\/p>\n\n\n\n

Die Forschung kann auch bei konkreten Fragen zur Bewirtschaftung helfen, unter anderem wo eine Holzentnahme sinnvoll ist. Dazu geh\u00f6ren auch Fragen wie:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Wann sind Eingriffe sinnvoll und wann sollte sich der Wald nat\u00fcrlich entwickeln k\u00f6nnen?<\/li>\n\n\n\n
  • Welche Baumarten sollten gepflanzt werden, damit die W\u00e4lder widerstandsf\u00e4higer werden?<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Der f\u00fcr die Waldanalyse entwickelte Ansatz l\u00e4sst sich auch auf andere komplexe Systeme \u00fcbertragen. So kommen die im Projekt entwickelten Methoden inzwischen auch in anderen Forschungsbereichen zum Einsatz, zum Beispiel in der Hydrologie, wo sie zur Prognose von Grundwasserst\u00e4nden genutzt werden.<\/p>\n\n\n\n

    <\/div>\n\n\n
    \n
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