Cyborgpflanzen nehmen Kampf gegen Klimawandel auf

Obwohl wir uns eine ungefähre Vorstellung von den Auswirkungen des Klimawandels und der Umweltverschmutzung machen können, ist die Erfassung detaillierter Messdaten eine echte Herausforderung. Sensoren in jedem Feld oder Wald anzubringen, wäre teuer und zeitaufwändig, und obwohl diese Sensoren den Umweltzustand messen können, sagen sie uns nichts darüber, was mit den Pflanzen selbst passiert. Aber jetzt hofft das von KMU angeführte Projekt PLEASED (PLants Employed As SEnsing Devices) das ändern zu können, indem Pflanzen selbst als Umweltmonitore eingesetzt werden.

Dr Vitaletti , Projektkoordinator und Chief Technology Officer bei WLAB , einem italienischen KMU, das Wert auf eine Kultur der Innovation und technischer Exzellenz im Bereich der drahtlosen Technologien und des mobilen/pervasiven Computing legt, sagt dazu: "Pflanzen werden die Wächter der Umwelt sein. Daher versuchen wir, die elektrischen Signale von Pflanzen als Reaktion auf äußere Reize wie Schadstoffe zu klassifizieren."

Apropos Pflanzen

Indem dieselbe Technologie zum Einsatz kommt, mit der Gehirn- und Muskelbewegungen bei Menschen gemessen werden, sind Dr. Vitaletti und sein Team der Ansicht, dass man auf diese Weise besser verstehen wird, was in der Umwelt und folglich im Pflanzenleben geschieht. Er bezeichnet diese Mischung aus lebendem Gewebe und digitalen Sensoren "Cyborgpflanzen". Sobald sich diese vom PLEASED-Team entwickeltem Mikrosensoren in der Pflanze befinden, können sie die von der Pflanze erzeugten Signale erfassen, analysieren und mit denen von anderen Pflanzen in der Nähe kombinieren. Dadurch lässt sich eine klare Analyse der Umwelt erstellen. In anderen Worten, die Cyborgpflanze kann Ihnen sagen, wie sie sich fühlt und warum.

Dr. Vitaletti und sein Team haben ihre Prototypen in der Hoffnung, dass alle, vom Hobbygärtner bis zum Landwirt, eigene Pflanzensensoren bauen werden können, aus billigen, leicht verfügbaren Komponenten geschaffen. Dann könnte beispielsweise jeder feststellen, ob eine Pflanze mehr oder weniger Sonne und Wasser braucht oder wie sich ein bestimmter Dünger auf deren Gesundheit auswirkt. Und da die Lösung auf Wi-Fi basiert, wäre die Überwachung des Gartens technisch vom Wohnzimmer aus möglich.

Offene Designs und Offene Daten

"Die gesamte Architektur von PLEASED ist offen, damit eine Gemeinschaft von Menschen geschaffen wird, die ein Interesse an der Entwicklung einer solchen Technologie haben", sagt Dr. Vitaletti. "Wir hoffen wirklich, dass die offene Gemeinschaft von PLEASED wachsen und uns helfen wird, bessere und allgemeinere Ergebnisse zu erzielen. Wir entwickeln jetzt das PLEASED-Kit, ein offenes System, mit dem die Benutzer ihre eigenen Experimente durchführen und das Design verbessern können."

Das PLEASED-Projekt stellt außerdem die von ihm erfassten Daten kostenfrei zur Verfügung" "Die Verfügbarkeit eines großen, hochwertigen Datensatzes ist notwendig, damit sich unser Projekt entwickeln kann. Um Pflanzen als Messwertgeber zu nutzen, müssen wir Klassifikationsalgorithmen entwickeln, die die von den Pflanzen erzeugten Signale verstehen können", sagt Dr. Vitaletti. "Insbesondere hoffen wir, dass die Forscher [in der Lage sein werden, ihre eigenen] Klassifikationsalgorithmen am Datenbestand zu testen."

PLEASED unterstützt den Wandel zum Besseren.

Die Überwachung auf der Basis von Pflanzen eröffnet eine nie dagewesene Palette von Möglichkeiten, um die Auswirkungen der Umweltverschmutzung und des Klimawandels zu verstehen. Doch Dr. Vitaletti betont, dass die Erfassung von Daten nur ein erster Schritt zum Schutz unserer Umwelt für zukünftige Generationen sei.
"Wenn das Verstehen der erste notwendige Schritt zur Veränderung ist, dann können die Pflanzen dazu beitragen, indem sie uns ein wertvolles Werkzeug zur Verfügung stellen, um unsere Umwelt besser zu verstehen und zu überwachen", sagt er, "aber dann liegt die Veränderung in unseren Händen.

PLEASED ist ein 1,45 Millionen-EUR-Projekt, das mit 1,07 Millionen EUR aus dem Siebten Rahmenprogramm der Europäischen Union (RP7) unter der Initiative für neue und künftige Technologien (Future and Emerging Technologie, FET) finanziert wird. Das Projekt begann im Januar 2012 und endet im Mai 2015.

Useful Links

Video Worüber reden Pflanzen?
Webseite der Europäischen Kommission zur Digitalen Agenda