Zürich - Forschende der Universität Zürich haben das Verhalten von Pflanzen auf veränderte Umweltbedingungen beobachtet. Mit dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) konnten dabei grosse Datensätze ausgewertet werden.

Ein vom universitären Forschungsschwerpunkt Evolution unterstütztes Team der Universität Zürich (UZH) hat in einem Projekt das Verhalten von Pflanzen unter veränderten Umweltbedingungen beobachtet. Dabei wurde laut einer Medienmitteilung eine sehr grosse Datenmenge mit Hilfe einer von Künstlicher Intelligenz gestützten Software ausgewertet. Mit dem Projekt PlantServation beobachteten die Forschenden Pflanzen auf einem Versuchsfeld am Campus Irchel der Universität. Dabei wurde eine hochauflösende Bildaufnahmehardware zusammen mit einer durch KI gestützten Software verwendet. Die Pflanzen wurden über drei Vegetationszeiten (fünf Monate von Frühjahr bis Herbst) beobachtet und grosse Datenmengen ausgewertet. Eine derartige Analyse ist mit herkömmlichen Methoden nicht zu realisieren, heisst es in der Mitteilung. Zudem würden bei den bislang üblichen Methoden Pflanzenproben entnommen, Pflanzenteile zerstört und somit das Untersuchungsergebnis verfälscht.

Beobachtet wurden Pflanzen der Gattung Arabidopsis. Als Draufsichtbilder dieser Pflanzen wurden mit Maschinellem Lernen 4 Millionen Aufnahmen verarbeitet. Dabei erfassten die Daten die artspezifische Akkumulation der rötlichen Pflanzenfarbstoffe Anthocyane als Reaktion auf saisonale und jährliche Schwankungen von Temperatur, Licht und Niederschlag.

PlantServation wurde im experimentellen Garten der UZH entwickelt. „Für uns war es essenziell, den direkt auf dem Campus Irchel gelegenen Garten für die Entwicklung der Hard- und Software von PlantServation zur Verfügung zu haben“, wird Kentaro Shimizu, leitender Autor und Co-Direktor des Forschungsschwerpunktes, in der Mitteilung zitiert, „Doch die Anwendung endet keineswegs hier: Die PlantServation Hardware kann in Verbindung mit Solarenergie auch an abgelegenen Standorten verwendet werden. Mit der ökonomischen und robusten Hardware und Open-Source Software ebnet PlantServation den Weg für viele weitere Biodiversitäts-Studien mit KI von Kulturpflanzen wie Weizen bis hin zu für die Umwelt wichtigen Wildpflanzen“. ce/ww

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