Movebank – DIE Datenbank für Bewegungsdaten von Tieren

Von der Idee eines Datenarchivs bis zur Realisierung

Die Movebank Datenbank ist mittlerweile weit mehr als ein Archiv, aber das war die Ursprungsidee. Warum? Schon immer hat der Mensch Daten gesammelt, um daraus neue Erkenntnisse zu erzielen, die sein Wissen und sein Verständnis von der Welt erhöhen. Bis vor rund 20 Jahren waren die mühsam erhobenen Datensätze eines Wissenschaftlers jedoch meist nur ihm oder einem kleinen Forscherkreis zugänglich.

Nach einer Veröffentlichung verschwanden sie in der jeweiligen Schreibtischschublade. Dies galt auch für Datenerhebungen über Tierwanderungen. Unter der Leitung von Professor Dr. Martin Wikelski vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Radolfzell am Bodensee ist mit der Movebank Datenbank eine große Vision für Forscher weltweit in Erfüllung gegangen.

Mit der Archiv-Funktion fing alles an

Geplant war Movebank als Datenbank, in der Biologen Bewegungsdaten von Tieren standardisiert abspeichern können, damit diese jederzeit wieder abrufbar und somit auch nutzbar sind. Nun – 8 Jahre später – bietet die stetig wachsende Datenbank weit mehr als „nur“ eine zentrale Speichermöglichkeit, die es Forschern ermöglicht ihre Daten mit anderen Forschern zu teilen. Heute bietet Movebank LIVE-Daten. Aber fangen wir von vorne an …

2007: Movebank entsteht

Ein dreiköpfiges Team bestehend aus Rolf Weinzierl, Martin Storhas und Matthias Berger, heute bei Schäuffelhut Berger, hat innerhalb von nur sechs Monaten Movebank entwickelt: eine Datenbank, die verspricht, die Verfügbarkeit der eingegebenen Daten zu ermöglichen – im Rahmen ihrer Möglichkeiten. Kostenlos und frei zugänglich, was bedeutet, dass auch Hobby-Ornithologen gleichwertig mit Wissenschaftlern ihre erhobenen Datensätze einpflegen und verwalten können.

2008: Die Movebank Datenbank wird freigeschaltet

Mit einer einfachen Registrierung kann jeder User weltweit innerhalb von Movebank eine neue Studie anlegen, seine Daten hochladen und verwalten. Der eigene Datenbestand kann darüber hinaus um zusätzliche Attribute, wie z. B. die Nahrungsaufnahme, erweitert werden. Einfache Datenanalysen unterstützt das Tool bereits. Um die Daten genauer auswerten zu können, wurde eigens eine Schnittstelle zu dem Statistiktool R eingerichtet.

Daten-Identifizierbarkeit und ein Forum zum Austausch

Damit der Datensatz identifizierbar ist, vergibt Movebank automatisch den Digital Object Identifier. Der DOI ist unveränderbar, ähnlich einer ISBN. Diese Nummer dient beispielsweise in Veröffentlichungen dazu, die Referenz auf die Movebank Datenbank anzuzeigen. So lassen sich Studien leichter vergleichen und Forschungsergebnisse besser nachvollziehen. Von Anfang an ebenfalls Teil der Movebank Datenbank: ein Forum zum Austausch zwischen den Usern und Diskussionsgruppen, die den Gedanken der globalen Vernetzung fördern und erleichtern sollen.

Die Datenhoheit liegt beim User

Das Besondere der Movebank Datenbank: Die Rechte an den Daten bleiben beim User. Er entscheidet über die Datenfreigabe und kann die Zugriffsrechte beschränken. Dies ist eine wichtige Funktion, die neben der hohen Qualität der Datenbank auch die Integrität und Vertrauenswürdigkeit von Movebank bei den Usern von Anfang an ausgezeichnet hat.

Auch die visuelle Darstellung der Bewegungsdaten auf speziellen Landkarten zeichnet die Movebank Datenbank aus. Die Landkarten sind auf die Bedürfnisse der User und ihrer Studien individuell angepasst. Die Karte zeigt z. B. Flugrouten von Weißstörchen.

Das Datenvolumen wächst

Zwischen 2007 und 2012 wurden 50 Millionen Datensätze in die Movebank Datenbank eingepflegt. In der Praxis bedeutet das: Zunächst wurden sog. Metadaten der einzeln ausgewählten und offiziell zu Forschungszwecken freigegebenen Tiere in die Movebank Datenbank eingegeben. Dazu gehören Informationen über das Alter oder das Geschlecht der Tiere. Diese Tiere wurden mit sog. tags ausgestattet – in fachdeutsch „besendert“. Sie übertrugen fortan über Sensoren via Fernmessung – Telemetrie – die sog. Eventdaten an die Server des jeweiligen tag-Herstellers. Unter Eventdaten versteht man die Tierbewegungen in Raum und Zeit.

Die unterschiedlichen Sensor-Typen

Je nach tag gibt es eine Vielzahl von Sensortypen, die die Eventdaten erfassen: Daten über die GPS-Position, die Beschleunigung (Erschütterungen), die Lichtverhältnisse, die Temperatur, zum Teil sogar EKG-Werte sowie das Magnetfeld der Erde. Über Letzteres erfolgt – zusätzlich zur GPS-Position – die Ortung, bzw. die Lage des Tieres im Raum. Beim Vogelflug kommt dabei dem Wind eine große Bedeutung zu. Über einen Kompass kann man herausfinden, wie der Vogel im Raum steht, was wiederum Rückschlüsse auf den Wind zulässt. Auf diese Weise werden durch die Vogel-tags Umweltdaten zu Wind, Temperatur oder Helligkeit erhoben. Der besenderte Vogel wird so zur fliegenden Sensor-Plattform z.B. für das Wetter.

Weiterentwicklung zur automatischen Datenübertragung

Die User holten die aufgezeichneten Eventdaten zunächst von den Servern der tag-Hersteller ab und pflegten sie manuell in die Movebank Datenbank ein. Wir erinnern uns: 50 000 000 Datensätze wurden so innerhalb von 5 Jahren manuell eingepflegt. 2012 dann der Urknall für die Echtzeit-Datenerfassung: Seitdem werden die Bewegungsdaten der Tiere automatisch und mehr oder weniger in Echtzeit vom tag des Tieres an die Movebank Datenbank übertragen. Die User können live „ihre“ Tiere auf einer Landkarte verfolgen. Wie das Entwicklerteam diese Herausforderung gemeistert hat und welche Schwierigkeiten mit einer Echtzeit-Übertragung verbunden sind lesen Sie unter „LIVE-DATEN: Es kommt Bewegung in Movebank“.