W.
G. Berendsohn, C. Häuser &
K.-H. Lampe
(1999)
Biodiversitätsinformatik in Deutschland: Bestandsaufnahme und
Perspektiven
Bonner Zoologische Monographien 45. Zool. Forschungsinstitut und Museum
Alexander Koenig, Bonn.
Für die Ökosystemebene der Biodiversität existieren bereits zahlreiche internationale bzw. globale Initiativen und Programme, die eine Datenverarbeitungskomponente aufweisen. Diese beziehen sich im wesentlichen auf allgemeine Umwelt- und Naturschutzaspekte und werden im folgenden nur beispielhaft behandelt. Ebenso sind internationale IT-Strukturen im molekularbiologischen Gebiet bereits weit entwickelt (vergl. 1.1). Dieser Bereich wird daher hier nur gestreift, während der organismischen Ebene besondere Aufmerksamkeit gewidmet wird.
Das Megascience Forum der Organisation für Wirtschaftliche Zusammenarbeit und Kooperation (OECD) beschloß 1996, eine Expertengruppe zur biologischen Informatik einzurichten, deren Ergebnisse bis 1999 in einem Report niedergelegt wurden (Anonym 1999) und von den OECD Forschungs- und Technologieministern bei ihrem Treffen in Paris am 22.-23. Juni befürwortet wurden (OECD 1999). Eine Global Biodiversity Information Facility (GBIF) soll geschaffen werden, die, in enger Kooperation mit bestehenden Initiativen, sowohl die Sammlung, Bereitstellung und Vernetzung von Biodiversitätsdaten koordiniert als auch Aktivitäten hinsichtlich der Entwicklung von speziellen Techniken und der akademischen Entwicklung des neuen Fachgebiets Biodiversitätsinformatik anregen und international aufeinander abstimmen soll. In Koordination mit der GBIF sollen dabei auf nationaler Ebene folgende Aktivitäten im Bereich der Biodiversitätsinformatik verfolgt werden (lt. Anhang des Ministerbeschlusses):
Interoperabilität von Biodiversitätsdatenbanken, einschließlich der Bereitstellung von Daten, Informationen und anderer Ressourcen innerhalb abgestimmter Rahmenbedingungen (Urheberrecht!)
Entwicklung von neuen Benutzeroberflächen
Standardisierung von Zugangs- und Verknüpfungsmechanismen, einschließlich der Indizierung, Validierung, Dokumentation und Qualitätskontrolle
Ermöglichung des Zugangs zu existierenden und neuen Datenbanken
Entwicklung von Partnerschaften mit existierenden Organisationen und Projekten
Verbesserung informationstechnischer Infrastrukturen (Breitbandnetzwerke etc.)
Arbeitsteilung bei der Speicherung von Massendaten
Ausbildungsmaßnahmen im Bereich Biodiversitätsinformatik (Wissenschaftler, Datenmanager und Techniker)
Seitens der Arbeitsgruppe wurden die Schaffung des taxonomischen Rahmens (vor allem elektronische Register der Organismen aller Gruppen, Species 2000 Initiative) und die Digitalisierung der in biologischen Sammlungen vorhandenen Information als Prioritäten für die Datenerfassung in der Anfangsphase der GBIF definiert. Es ist in politischer Hinsicht bemerkenswert, dass von allen 1996 eingerichteten Arbeitsgruppen des Megascience Forums nur Biodiversitätsinformatik und Radioastronomie es bis zu einem Ministerbeschluss gebracht haben.
Die G7-Staaten haben auf dem Gipfeltreffen von Halifax 1995 eine Reihe von Projekten zur globalen Informationsgesellschaft beschlossen, u.a. auch das Environment and Natural Resources Management Project (ENRM). Eine Expertengruppe wurde eingerichtet, die in den Jahren 1995 bis 1998 besonders Fragen internationaler Metadatenstandards erörterte. Ein konkretes Resultat ist der Global Environmental Information Locator Service (GELOS), eine "virtuelle Bibliothek" auf dem World Wide Web, von der aus man eine Vielzahl von Umweltinformation bereitstellenden Datenbanken und Dokumenten erreicht. Der Prototyp des GELOS ist z.Zt. nicht mehr zugänglich, dient aber als Modell für mehrere in Entwicklung befindliche Systeme, die miteinander synchronisiert werden sollen (G8 1999).
Verschiedene Organisationen der Vereinten Nationen unterstützen Programme, die direkt oder indirekt mit Biodiversitätsinformatik verbunden sind, allerdings fast ausschließlich auf der Ökosystemebene bzw. im Bereich des Schutzes von Arten und genetischen Ressourcen. Beispielhaft zu nennen sind hier:
Im Bereich der genetischen Ressourcen sind das Domestic Animal Diversity Information System, DAD-IS (FAO 1999a) und das World Information and Early Warning System, WIEWS (FAO 1999b), im Internet verfügbar. Im Bereich der globalen geographischen Informationssysteme (Bodenbedeckung, einschl. Vegetation) ist die FAO z.B. in Afrika mit dem AfriCover Programm (FAO 1998) aktiv, in dessen Rahmen z.B. eine Software zur Erstellung von Standardklassifikationen für Bodenbedeckung entwickelt wurde.
Das UNEP koordiniert Aktivitäten im Bereich Umweltmonitoring und Global Change, teilweise in enger Kooperation mit den anderen UN Agenturen. Im Internet verfügbar sind z.B. das Global Terrestrial Observing System GTOS (UNEP 1999a) und die Global Resource Database GRID (UNEP 1999b).
Die UNESCO ist vor allem im Zusammenhang mit dem Programm "Der Mensch und die Biosphäre" (UNESCO 1999) zu nennen, in dessen Rahmen u.a. eine Datenbank der Biosphärenreservate verfügbar ist und eine umfangreiche Vernetzung regionaler und nationaler Initiativen stattfindet. Die dem Bundesamt für Naturschutz angegliederte Geschäftsstelle des Deutschen Nationalkomitees für Man and Biosphere (MAB) betreut den deutschen Beitrag zum Programm.
Das internationale Programm für die Biodiversitätswissenschaften Diversitas ist eine 1991 ins Leben gerufene, aus dem wissenschaftlichen Bereich stammende globale Initiative, die heute allgemein als Dachorganisation für die weltweite Forschung in diesem Gebiet anerkannt wird. Diversitas formuliert umfassend den Forschungsbedarf für alle Ebenen und auch hinsichtlich des theoretischen Verständnisses von Biodiversität. Mehrere Programmpunkte nehmen Bezug auf die Biodiversitätsinformatik, so wird z.B. betont, dass "die elektronische Erfassung systematischen Wissens von hoher Priorität ist, da sie als Basis für die Organisation und Koordination aller anderen Biodiversitätsinformation dient" (übersetzt aus Diversitas 1996: Core Program Element 3, Inventorying and Classification of Biodiversity). Der auf den systematischen Bereich bezogene Teil des Programms beruht im wesentlichen auf der Systematics Agenda 2000, eines anfangs der 90er Jahre von mehreren hundert Biologen erarbeiteten Grundsatzprogramms für die Erschließung der Biosphäre. Eine der drei hier formulierten Hauptaufgaben ist die "Aufbereitung der ... [Forschungs-] Ergebnisse in leicht zugänglicher und abrufbarer Form .." (Steininger 1996). Wie die OECD Megascience Forum Arbeitsgruppe hat auch Diversitas (1999) das globale elektronische Organismenregister (Species 2000 Initiative, Bisby 1997) als kritische Komponente der Informationsinfrastruktur identifiziert:
Core Program Element 3, Research Components. ... SP2000: There is a critical need within the global scientific community for a register of all the world's 1.75 million known species. Species 2000, established as an IUBS/CODATA/IUMS Scientific Programme, is comprised of an international federation of taxonomic databases, working together to complete this task. The aim of Species 2000 is to provide a world-wide service in the form of an index to all known animals, plants, fungi and micro-organisms for use as a baseline reference system for communications about biodiversity. Data from an array of databases will provide both a stabilised Annual Checklist, and a Dynamic Checklist accessed electronically.
Als Vertragspartei entwickelt auch die Europäische Union eine Strategie zur Umsetzung der Biodiversitätskonvention. Gemäß dem Subsidiaritätsprinzip handelt es sich aber im Ergebnis hauptsächlich um Maßnahmen zur Koordinierung und Ergänzung von Programmen der einzelnen Mitgliedsstaaten. Unabhängig von der Konvention spielt die EU jedoch bei der Einrichtung von Organisationen und Institutionen im Bereich der Umwelt- und Biodiversitätsinformatik eine sehr wichtige Rolle, allerdings handelte es sich dabei in der Vergangenheit vor allem um die molekulare und die Ökosystemebene. Im ersten Bereich ist z.B. die Einrichtung des European Bioinformatics Institute und die Finanzierung anderer Aktivitäten im Rahmen des EMBL (European Molecular Biology Laboratory) zu nennen. Auf der Ökosystemebene ist vor allem die Organisation des sich aus der Habitatdirektive (EU 1992) ergebenden Natura 2000 Programms und die Einrichtung und Finanzierung des CORINE (CoORdination of INformation on the Environment) Programms sowie der Europäischen Umweltagentur (EUA, s. folgender Abschnitt) zu nennen. Das inzwischen ausgelaufene, 1985 initiierte Programm CORINE der Europäischen Gemeinschaften hatte zum Ziel, Erfordernisse und angemessene Verfahren für die Zusammenstellung, Koordinierung und Abstimmung von Informationen über den Zustand der Umwelt in Europa und der natürlichen Ressourcen aufzuzeigen. Methoden und Sachverständigennetze, Datenbanken und Informationssysteme wurden eingerichtet, spezielle Methoden für Landnutzung, Biotope und Emissionen in die Atmosphäre wurden zur Anwendungsreife gebracht und Datenbanken auf EU-Ebene eingerichtet. Der entstandene Datenbestand bildet einerseits ein wesentliches Element des European Environmental Information and Observation Network (EIONET) der Europäischen Umweltagentur, andererseits steht er für nationale geographische Informationssysteme zur Verfügung.
Hingegen ergab eine Durchsicht (August 1998) von über 1000 auf dem CORDIS (Community Research and Development Information Service, EU 1999) Server der Europäischen Kommission gespeicherten Projektprofile des 4. Rahmenprogramms, dass in der direkten Forschungsförderung der Europäischen Kommission Biodiversitätsinformatik auch im weitesten Sinne nur am Rande vertreten ist. Projekte zur organismischen Ebene finden sich nur in Einzelfällen.
Die EUA wurde 1990 u.a. als Reaktion auf Informations- und Koordinationsdefizite nach der Katastrophe von Tschernobyl ins Leben gerufen, um Umweltinformationen in geordneter, geprüfter und strategisch wirksamer Form zur Verfügung zu stellen. Man konzentrierte sich hierbei vor allem auf die Bedürfnisse des Umweltrisikomanagements, aber auch auf Informationen hinsichtlich der europäischen Bioregionen und Ökosysteme. Die Finanzierung der EUA erfolgt durch die EU, für die weiteren Vertragsstaaten durch die EFTA (European Free Trade Association). Neuerdings sind auch Finanzierungen von Kooperationen mit anderen Staaten durch andere Mechanismen (z.B. im Rahmen des Phare Programms des Generaldirektoriats I (DG I) der Europäischen Kommission) vorgesehen.
In Bezug auf Biodiversitätsinformatik relevant sind die Ziele der EUA, den "Zustand des Bodens, der Tier- und Pflanzenarten und der Biotope" zu dokumentieren (EUA 1994), und die Bekämpfung des Rückgangs der Artenvielfalt (EUA 1998) als eines der wichtigsten Umweltprobleme in Europa. Die EUA arbeitet mit zahlreichen nationalen und internationalen Organisationen zusammen, u.a. existiert eine formale Kooperation mit dem UNEP.
Als Instrument der Informationserhebung, Bereitstellung und Verbreitung wurde durch eine Eingangsfinanzierung im Programm Interchange of Data between Administrations der DG XIII (Directorate General der EU) das Datenmanagementnetz EIONET (European Environment Information and Observation Network) geschaffen, welches heute etwa 600 Knoteninstitutionen umfaßt, davon etwa 200 mit aktiver Beteiligung (Saarenma 1998). Der Fokus liegt dabei auf den neun European Topic Centres und den Beiträgen der 18 National Focal Points. Der deutsche National Focal Point ist das Umweltbundesamt in Berlin; als National Reference Centre for Nature Conservation dient das Bundesamt für Naturschutz in Bonn. Unter den European Topic Centres der EUA mit biodiversitätsinformatischer Relevanz sind drei besonders zu nennen:
Das European Topic Centre for Nature Conservation (ETC/NC) mit Sitz in Paris. Es wird von 15 Mitgliedern aus 12 Staaten gebildet, das deutsche Mitglied des Konsortiums ist das Bundesamt für Naturschutz. Das ETC/NC verfolgt vor allem die Entwicklung der Naturschutzkomponente des EIONET und unterstützt die EU bei der Entwicklung von Natura 2000 und ergänzenden Initiativen. Es versucht z.Zt., eine Standardisierung im Bereich der geographischen Information (einheitliches Koordinatensystem für Organismenkartierungen), der roten Listen gefährdeter Arten und der Habitatklassifizierung durchzusetzen. Letzteres basiert auf der CORINE Habitat Klassifizierung (siehe oben); aber nach eigenen Angaben wird auch z.B. mit dem European Vegetation Survey zusammengearbeitet, der zur Zeit an einem European Overview of Alliances arbeitet. Die Naturschutzinformation soll im European Information System on Nature (EUNIS) bereitgestellt werden (ETC/NC 1999). Ein Report aus dem Jahre 1996 (EEA-ETC/NC, 1997) liefert eine Übersicht von 200 Datenbanken mit Informationen zu europäischen Ökosystemen und Arten, die sich fast alle auf nationale Ressourcen beziehen. Mit 40% der Quellen nehmen zwar die Artdatenbanken einen großen Teil ein, es handelt sich aber fast ausschließlich um Beobachtungsdaten aus Kartierungsprojekten; auf Sammlungsbelege wird nur ausnahmsweise Bezug genommen.
Das European Topic Centre on the Catalogue of Data Sources (ETC/CDS) mit Sitz in Hannover und Partnern aus Italien, den Niederlanden, Österreich, Spanien und Schweden. Das ETC/CDS steht unter Federführung des Niedersächsischen Umweltministeriums; weitere deutsche Mitglieder sind das Umweltbundesamt (UBA) Berlin, das Forschungszentrum Informatik an der Universität Karlsruhe und die Lippke & Wagner GmbH, Berlin. In Zusammenar-beit mit dem bereits erwähnten G7 Environment and Natural Resources Management Programme wird ein Metainformationssystem für europäische Umweltinformation entwickelt, einschließlich der Software für die Datenerhebung und Datenverbreitung, der Einrichtung eines multilingualen Thesaurus (GEMET) und der Definition von Qualitätskriterien für den Einschluß von Datenquellen (ETC/CDS 1999).
Das European Topic Centre on Landcover (ETC/LC) hat seinen Sitz am Environmental Satellite Data Centre (MDC) in Kiruna, Schweden. Es ist ein Konsortium aus 16 Organisationen aus 15 Staaten; der deutsche Partner ist das Statistische Bundesamt in Wiesbaden. Das ETC/LC führt die Arbeit des CORINE-Landcover Projekts fort und soll dem Benutzer Daten zur europäischen Bodenbedeckung in aktueller Form zur Verfügung stellen (ETC/LC 1999).
Eine sehr große Anzahl von internationalen Nicht-Regierungsorganisationen ist im Bereich des Naturschutzes tätig, und viele dieser Organisationen stellen Daten oder Computerprogramme zur Verfügung. Hier sind besonders die am Biodiversity Conservation Information System (BCIS 1999) beteiligten Organisationen zu nennen, unter anderem BirdLife International, Botanic Gardens Conservation International, Conservation International, International Species Information System (Zoos), International Union for the Conservation of Nature (IUCN), The Nature Conservancy, Wetlands International, World Conservation Monitoring Centre, und World Wide Fund for Nature (WWF). Im europäischen Bereich existieren ebenfalls eine große Zahl derartiger Organisationen, das European Centre for Nature Conservation hat dazu einen Katalog (ECNC 1999) veröffentlicht.
Zusammenfassend läßt sich sagen, dass im Bereich der mit Ökosystemen befaßten Biodiversitätsinformatik durch die Verzahnung mit der politisch unmittelbar wichtigen Umweltinformatik und der Existenz internationaler Konventionen bereits umfangreiche produktive Strukturen existieren, während auf der organismischen Ebene im wesentlichen Rahmenbedingungen abgesteckt und Prioritäten gesetzt wurden. Hier ist das konkrete Angebot, mit der Ausnahme von Informationen zu geschützten und als genetische Ressource wichtigen Arten, noch sehr begrenzt. Es existieren gegenwärtig zwar eine Reihe von Initiativen und Absichtserklärungen, aber keine gezielten internationalen Förderungsmechanismen, um diesem Defizit abzuhelfen.
Inhalt | 1. Biodiversitätsinformation | 2. Biodiversitätsinformatik | 3. Internationale Strukturen: 3.1. Politischer Rahmen; 3.2. Umsetzung international, 3.3. Initiativen; 3.4. Standardisierung | 4. Strukturen in Deutschland: 4.1. Umsetzung internationaler Übereinkommen; 4.2. Umweltinformationssysteme; 4.3. Genetischen Ressourcen; 4.4. Gobale Biodiversität; 4.5. Zusammenfassung | 5. Strategie und Prioritäten: 5.1. National koordinierte Forschungsförderung; 5.2. Verbesserung der Infrastruktur; 5.3. Informationserschließung | Danksagung | Zitierte Literatur | Abkürzungen | Home
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