Bei ECEO entwickeln wir Technologien zur Überwachung der Erde mit digitalen Daten. Wir nutzen Daten aus verschiedenen Quellen (vom Smartphone bis zum Satelliten) und entwickeln Algorithmen, die eine raum-zeitliche Überwachung unserer sich verändernden Erde ermöglichen. Wir untersuchen Landprozesse, Unterwasser-Ökosysteme und die Dynamik von Ökosystemen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Tierschutz und Waldüberwachung.
Forschungsthemen
1
Entwicklung von KI-Algorithmen, um digitale Daten über die Erde sinnvoll zu nutzen
2
Überwachung gefährdeter Ökosysteme wie Korallenriffe oder tropische Wälder
3
Kartierung der Verteilung von Arten (Tiere und Pflanzen) und ihrer räumlichen und zeitlichen Ausbreitung, insbesondere unter dem Einfluss des Klimawandels
Unsere Schlüsselprojekte
DeepSDM
In Zusammenarbeit mit der ETH, dem MILa und dem MIT (u.a.) entwickeln wir eine KI-Technologie zur räumlichen und zeitlichen Kartierung der Verbreitung von (gefährdeten) Arten
ETH MIT MILA Ohio State University
Überwachung von Korallenriffen im Roten Meer
Wir entwickeln Technologien für maschinelles Lernen, um Korallenriffe mit Hilfe von Naherkundung zu kartieren, unterstützen lokale Überwachungsprogramme und bauen mit speziellen Workshops Kapazitäten in den Ländern des Roten Meeres auf
Transnationales Zentrum Rotes Meer (EPFL) Universität von Dschibuti Universität Rotes Meer
Überwachung der Baumgrenze
Überwachung der alpinen Wälder in der Schweiz mit Luftaufnahmen aus 80 Jahren. Wir entwickeln KI-Tools, um die Ausdehnung der Obergrenze der Schweizer Wälder zu kartieren und zu überwachen und Veränderungen der Walddynamik aufgrund des Klimawandels zu untersuchen
IDIAP Institut Swisstopo UNIL /Jardin des Plantes
Highlights
1
Durchführung einer Korallenüberwachungsmission in Dschibuti (2023) und Erirea (2024), einschließlich Schulungsworkshops für einheimische Wissenschaftler. Veröffentlichung unserer globalen Karte der Antarktis für blaues Eis
2
D. Tuia, Ernennung zum IEEE Fellow
3
European Space Agency, Toward a Foundation Model for Multi-Sensor Earth Observation Data with Language Semantics, Open Space Innovation Program Marie Curie European Doctoral Network WildDrone
Team & talents
Größe des Laborteams
18 Personen
Vom wissenschaftlichen Team entwickelte Fähigkeiten
Algorithmen des maschinellen Lernens zum Verständnis von Umweltprozessen Kostengünstige Überwachungssysteme auf der Grundlage von Kamerafallen (Mammalps-Projekt mit dem Schweizerischen Nationalpark), GoPro-Kameras (Überwachung von Korallenriffen) und Starrflügler-Drohnen (WildDrone-Projekt, das 2025 in Kenia und Namibia getestet wird)
Regionale und gesellschaftliche Auswirkungen
1
Wir liefern reproduzierbare Algorithmen und wissenschaftliche Beweise in großem Maßstab für die Entwicklung mehrerer kritischer Ökosysteme der Erde
2
Wir arbeiten mit verschiedenen Dienststellen des Kantons (Géoinformation, Forêts, Landwirtschaft) zusammen, um sie bei ihren Überwachungsmaßnahmen zu unterstützen, insbesondere um sie zu erweitern und zu automatisieren
3
Durch die Zusammenarbeit mit der Industrie (Swisstopo, AXA) entwickeln wir Technologien, die entscheidend sind, um ihre Datenanalyse-Routinen effizienter und genauer zu machen
4
Wir bilden die nächste Generation von Umweltingenieuren in Datenkompetenz aus und bereiten sie auf die zukünftigen Herausforderungen der Prozessüberwachung vor, die stark von Big-Data-Problemen und komplexen, multimodalen Stereotypen geprägt sind
Perspektiven und Herausforderungen
Die wichtigsten Möglichkeiten
Die Demokratisierung der KI ist eine grosse Chance, unsere Technologie weiter zu verbreiten Das grosse Interesse im Wallis an der KI-Technologie hilft uns, mit verschiedenen regionalen Schlüsselakteuren in Kontakt zu treten
Zukünftige Partnerschaften
Ausweitung unserer Korallentechnologie auf andere Riffe der Welt im Hinblick auf ein von den Bürgern betriebenes Überwachungssystem Ausweitung unserer Technologie zur Kartierung des blauen Eises auf andere Probleme im Zusammenhang mit der polaren Dynamik
Microbiome Adaptation to the Changing Environment (MACE) (Anpassung des Mikrobioms an die sich verändernde Umwelt)
Prof. Ianina Altshuler
Microbiome Adaptation to the Changing Environment (MACE)
Im MACE-Labor untersuchen wir, wie Mikroben in Schnee, Eis und gefrorenen Böden überleben und sich anpassen. Durch Feldforschung, Laborexperimente und molekulare Analysen decken wir auf, wie diese widerstandsfähigen Lebensformen auf ein sich erwärmendes Klima reagieren und dazu beitragen, empfindliche alpine und polare Ökosysteme zu gestalten.
Forschungsthemen
1
Auftauen des Permafrostbodens und Freisetzung von Treibhausgasen: Wenn gefrorener Boden auftaut, wird eingeschlossener Kohlenstoff für Mikroben verfügbar, was zur Freisetzung von Treibhausgasen wie CO₂ und Methan führt. Wir untersuchen, wie sich mikrobielle Gemeinschaften mit der Erwärmung verändern und wie diese Veränderungen die Stabilität von Ökosystemen und die Rückkopplung mit dem Klima beeinflussen.
2
Mikrobielle Anpassung an die Kälte: Wir untersuchen, wie Mikroorganismen in Schnee, Eis und gefrorenen Böden überleben und aktiv bleiben. Sie verwenden spezielle biochemische Strategien, um bei Temperaturen unter Null zu funktionieren. Diese Anpassungen zeigen, wie das Leben auf Umweltveränderungen reagiert.
3
Mikrobielle Interaktionen und Symbiosen: Mikroben interagieren ständig, manchmal kooperieren sie, manchmal konkurrieren sie. Wir untersuchen, wie diese Beziehungen mikrobielle Gemeinschaften in kalten Umgebungen formen und wie Partnerschaften zwischen Mikroben und Pflanzen oder Tieren beiden helfen, sich an raue und sich verändernde Bedingungen anzupassen.
Unsere Schlüsselprojekte
Alpines Mikrobiom unter Druck
Auf mehreren Schweizer Alpengipfeln untersuchen wir anhand von passiven Erwärmungsflächen, wie sich steigende Temperaturen auf Bodenmikroben und Treibhausgasemissionen auswirken. Diese Experimente zeigen, wie Bergökosysteme auf die Erwärmung reagieren.
Eidgenössische Forschungsanstalt WSL
Schneerückgang in den Alpen
Wir untersuchen, wie sich eine verringerte Schneedecke auf alpine Böden und ihre Mikroben auswirkt, indem wir Feldparzellen mit Schneeentfernung und -zufuhr anlegen. Die Verfolgung der Veränderungen über die Jahreszeiten hinweg hilft uns zu verstehen, wie schrumpfende Schneedecken die Bodengesundheit, Nährstoffkreisläufe und Treibhausgasemissionen verändern.
Grönländische Mikroben auf neu freigelegtem Land
Wenn sich die Gletscher in Grönland im Zuge der Klimaerwärmung zurückziehen, entstehen neue Bodenökosysteme, in denen sich Mikroben schnell ansiedeln. Wir untersuchen, wie diese frühen Gemeinschaften leblose Sedimente in reichhaltigere Böden verwandeln und die Treibhausgasflüsse beeinflussen.
ECEO -EERL
Highlights
1
Unsere alpinen Feldstudien offenbaren eine reiche und einzigartige mikrobielle Vielfalt an verschiedenen Bergstandorten und zeigen, dass selbst nahe gelegene Ökosysteme unterschiedliche mikrobielle Gemeinschaften beherbergen können. Wir haben auch herausgefunden, dass alpine Böden zwar CO₂ freisetzen, viele aber gleichzeitig Methan (CH₄) aufnehmen und damit potenziell zum Ausgleich von Treibhausgasemissionen beitragen.
Team & talents
Größe des Laborteams
8 Personen im Labor (ohne Masterstudenten)
Regionale und gesellschaftliche Auswirkungen
1
Unsere Forschung hilft bei der Vorhersage, wie sich der Klimawandel auf alpine Berg- und Polarökosysteme auswirkt. Dies wird den Schutz und das öffentliche Bewusstsein für kalte Regionen fördern.
2
Die Erforschung der alpinen Böden und Schneesysteme im Wallis ermöglicht es uns, eine nachhaltige Landnutzung, die Erhaltung der biologischen Vielfalt und Klimaanpassungsstrategien in dieser sensiblen Alpenregion zu unterstützen.
3
Die Konservierung und Erforschung kälteangepasster mikrobieller Organismen eröffnet neue Möglichkeiten für eine nachhaltige Biotechnologie, von grüner Chemie und Umweltlösungen bis hin zu neuartigen Enzymen für industrielle Anwendungen.
Perspektiven und Herausforderungen
Die wichtigsten Möglichkeiten
Eine der wichtigsten Prioritäten ist es zu verstehen, wie die Erwärmung die alpinen Ökosysteme, die mikrobielle Aktivität und die Treibhausgasbilanz verändern wird. * An die Kälte angepasste Mikroben bieten ein ungenutztes Potenzial für nachhaltige biotechnologische und industrielle Innovationen.
Wichtigste Herausforderungen
Die Verknüpfung von mikrobiellen Daten mit Klimamodellen ist eine Herausforderung, kann aber die Vorhersage von Treibhausgasrückkopplungen erheblich verbessern.
Verständnis der gekoppelten physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse in Hochgebirgsbächen und -flüssen im Zusammenhang mit dem Klimawandel.
Forschungsthemen
1
Verstehen Sie die Geheimnisse des mikrobiellen Lebens in Hochgebirgsbächen.
2
Entschlüsselung des Beitrags der Bäche und Flüsse der Welt zum globalen Kohlenstoffkreislauf
3
Vorhersage der Zukunft der von Gletschern gespeisten Bäche, da die Gletscher aufgrund des Klimawandels schrumpfen
Unsere Schlüsselprojekte
Kirgisische Gletscherexpedition
Expedition zur Beprobung kirgisischer Gletscher und Bäche mit dem Ziel, die mikrobielle Ökologie dieser verschwindenden Ökosysteme zu verstehen.
HydroMet Kirgisistan, CAIAG
Georisiken im Hochgebirge
Workshop über Georisiken im Hochgebirge im Zusammenhang mit der Gletscherschmelze
Bhutanisches Zentrum für Meteorologie und Hydrologie, Glacier Stewardship Program
Gletscherexpedition Tadschikistan
Expedition nach Tadschikistan zur Untersuchung der Biogeochemie von gletschergespeisten Bächen in der Pamir-Region.
Highlights
1
Projekt „Verschwindende Gletscher“, Stiftung NOMIS
2
Wladimir-Iwanowitsch-Wernadskij-Medaille der Europäischen Geowissenschaftlichen Union für Tom Battin
3
SNF Paradoxon: Der Erfolg eines dominanten Primärproduzenten in Hochgebirgsbächen; SNSF Water4All BREATHE: Von Sensoren zu neuen Indikatoren für die Wasserqualität;
4
Veröffentlichungen in Nature, Nature Geoscience, Nature Microbiology usw
Team & talents
Größe des Laborteams
15-22
Vom wissenschaftlichen Team entwickelte Fähigkeiten
Kritisches Denken, wissenschaftliche Strenge, Grundlagen der aquatischen Ökosystemforschung, Biogeochemie und mikrobielle Ökologie
Andere
Das RIVER-Team ist multidisziplinär und verfügt über Fachwissen in den Bereichen Sensortechnik, Molekularbiologie, Bioinformatik, Glaziologie, Ökologie und Evolution
Regionale und gesellschaftliche Auswirkungen
1
Gletscher sind mehr als nur gefrorenes Wasser; ein neues Forschungsgebiet
2
Der Wert von Bächen und Flüssen geht über den Wert der Wasserkraft hinaus. RIVER unterstreicht den Wert der Ökosystemprozesse von Hochgebirgsbächen, einschließlich ihrer einzigartigen Artenvielfalt, Wasserqualität usw.
3
RIVER beprobt und untersucht in einer beispiellosen Aktion gletschergespeiste Flüsse weltweit
Perspektiven und Herausforderungen
Priorität 1
Einrichtung einer forschungsgestützten Biobank zur Sicherung, Nutzung und Erforschung der mikrobiellen Artenvielfalt von Eisökosystemen weltweit.
Priorität 2
Aufbau eines Netzes von Wasserqualitätssensoren im Wallis unter Einbezug der wichtigsten Akteure.
Wichtigste Herausforderungen
Sicherung von Mitteln für die langfristige Forschung, die häufig mit der Überwachung von Umweltvariablen einhergeht. Überwachungssysteme sollten Teil der Infrastruktur werden und so die Einwerbung von Drittmitteln erleichtern.
Zukünftige Partnerschaften
Chinesische Akademie der Wissenschaften, Institut Pasteur Paris
Einwilligung zur Verwendung von Cookies
Indem Sie Ihren Besuch auf dieser Website fortsetzen, erklären Sie sich mit der Verwendung von Cookies zur Verbesserung Ihres Nutzererlebnisses und zur Erstellung von Besuchsstatistiken einverstanden.
Über nachstehende Schaltflächen können Sie Ihre Cookie-Einstellungen anpassen.
