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Warum Smartphones bald unsere Ernte retten können

von Annette Franklin-Stokes

Eine neue App kann künftig frühzeitig vor Pflanzenschädlingen und Pilzen warnen. Ein Meilenstein im Kampf gegen Erntekatastrophen.

Nicht nur Dürreperioden oder Überschwemmungen, sondern auch Pflanzenschädlinge oder Pilze sind in der Lage, ganze Länder, Stämme und Bevölkerungsschichten in Hungersnöte zu stürzen. Und das wäre die Lösung: Ein Reisbauer in Asien entdeckt beunruhigende orangefarbene Schmier-Streifen auf einigen Pflanzen. Mit seinem Handy macht er ein Foto des Blattes. Und weiß innerhalb von Sekunden, ob seine Reispflanzen befallen sind, wovon genau und was er dagegen tun kann.

Was der asiatische Reisbauer kann, funktioniert natürlich auch im heimischen Schrebergarten. Komische braune Flecken auf den Blättern der Kartoffeln oder auf der Haut einer Tomate? Schnell ein Foto gemacht, durch eine App gejagt, und schon hat man den genauen Befund auf seinem Smartphone.

Genauso soll die Zukunft für Bauern und deren Ernte aussehen. Zumindest wenn es nach Forscher David Hughes, einem Biologen von der Penn State University in USA geht, der gerade an einer „Ernte-Survival-App“ arbeitet. Eine Art „Shazam“ für Erntepflanzen – nur, dass man statt Fetzen Musik Fotos von Blättern zur Diagnose durch diese App schickt.

Warum ist das eine kleine Revolution? Die Ernährung der gesamten Welt hängt von wenigen, hochsensiblen Pflanzen ab: 90 Prozent der Kalorien auf unserer Erde stammen von gerade mal fünfzehn Erntepflanzen. Das Tragische dabei: Ein wesentlicher Teil der Welternte – bis zu 35 oder 40 Prozent – fallen dabei regelmäßig Schädlings- oder Pilzbefall zum Opfer und werden vernichtet. Die Verlustsummen gehen in die Milliarden; und am härtesten davon betroffen sind diejenigen Gebiete, die kaum genügend Erträge für das Überleben der eigenen Bevölkerung haben. Asien, Afrika. Wenn fünf der wichtigsten Erntepflanzen – Mais, Reis, Weizen, Kartoffeln und Soja – gleichzeitig von schädlichen Pilzen heimgesucht würden, hätten 60 Prozent der Weltbevölkerung auf einen Schlag nicht mehr genug zu essen.

Wie die App gegen die Ernte-Apokalypse funktioniert

David Hughes hat gemeinsam mit Kollegen vom Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne seinen Computer mit Fotos von 54 000 Blättern aller wichtigen Erntepflanzen gefüttert und dem Rechner damit „beigebracht“, welche Indizien auf den Blättern parasitären Befall oder Erkrankung der Pflanzen bedeuten. Der Computer wandelt die Fotos in etwas Bahnbrechendes um: einen Algorithmus, der eigenständig in der Lage ist, 26 Befunde auf den Blättern von 14 Erntepflanzen, von Reis bis Maniok, zu diagnostizieren. Und das mit einer schwindelerregenden Genauigkeit von 99,35 Prozent.

 

Per Handy können Bauern diagnostizieren, was ihre Pflanzen heimsucht

Wie? Durch ein künstliches neurales Computer-Netzwerk, das in der Lage ist, Neuronenvernetzungen unseres Gehirns zu simulieren. Einmal fertig geschrieben, kann das Programm als App auf jedem Smartphone zum Einsatz kommen. Bei steigenden Handy-Nutzungs-Zahlen (weltweit um die 69 Prozent) sind Hughes und seine Kollegen optimistisch, dass Farmer und Reisbauern selbst in den hart betroffenen Entwicklungsländern schon bald von der Erkennungs-App profitieren werden. Von Kiel bis Kentucky, von Kenia bis Kambodscha: Die Möglichkeit der schnellen Diagnose könnte vielen Bauern lebenswichtige Erträge retten. Eine schöne Vision.

Gerade wird der Ausbau der Fotodatenbank mit Hochdruck vorangetrieben. Ganze Teams „schießen“ zur Zeit Reispflanzen in den Philippinen und Maniok-Pflanzen in Tansania. Mehr als zehn Millionen Farmer könnten allein in Tansania davon profitieren – rund eine Milliarde Dollar Verlust erleidet das arme Land jährlich durch den Befall der Pflanzen mit der sogenannten Mosaikkrankheit. Drei Millionen Bilder sollen durch die Open Access Datenbank (als Website „PlantVillage“ online geführt) in drei Jahren zusammenkommen. Die App wird nicht mehr lange auf sich warten lassen. Und das, so sind sich Forscher weltweit einig, wäre das Ende der Ernteausrottung durch Schädlingsbefall. Feed the world.

Artikel vom   24. Mai 2016
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