Ein Open Source Ansatz zur akustischen Detektion holzbewohnender Insekten

Abstract

Bioakustik ist eine vielversprechende Methode, um Veränderungen in Ökosystemen besser zu verstehen, geeignete Massnahmen zu beschliessen und deren Wirksamkeit zu überprüfen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit holzbewohnenden Insekten, die in Zeiten von globalen Lieferketten und Klimaveränderungen eine essenzielle Bedrohung für heimische Bäume und Ökosysteme darstellen können. Als Modellorganismus wurden kleine Holzbohrer Xyleborus saxesenii gewählt. Der Fokus liegt aber nicht auf der Biologie, sondern auf den physikalischen Grundlagen und der Technik zur bioakustischen Beobachtung von holzbewohnenden Insekten. Die physikalischen Grundlagen über Schall im Holz und der elektronischen Hilfsmittel sind in einem theoretischen Teil zusammengefasst und werden in einem Experiment umgesetzt. Ein wichtiger Anspruch hierbei war, dass die verwendeten Hard- und Softwares Open Source lizenziert sind. Der Kern der praktischen Arbeit ist die Entwicklung eines Vorverstärkers, mit dem ein piezoelektrischer Wandler als Körperschallmikrofon mit einem AudioMoth Rekorder verwendet werden kann. Die Datenauswertung wird in dieser Arbeit nur qualitativ gemacht, weitere Automatisierungen werden theoretisch diskutiert.Bioacoustics is a promising method to better understand changes in ecosystems, to decide on appropriate measures and to evaluate their effectiveness. This work focuses on wood-inhabiting insects that pose an essential threat to native trees and ecosystems in times of global supply chains and climate change. Fruit tree pinhole borer Xyleborus saxesenii were chosen as the model organism. The focus of this work is not on biology, but on physical principles and technology for bioacoustics observation of wood-inhabiting Insects. The physical basics about sound propagation in wood and the electronic instruments are summarized in a theoretical part and implemented in an experiment. An important requirement here was to use open source licensed hardware and software. The core of the practical work is the development of a preamplifier, with which a piezoelectric transducer can be used as a structure-borne sound microphone with an AudioMoth recorder. Data analysis is done only qualitatively in this work, further automations are discussed theoretically