"Können Fledermausrufe Schädlinge stoppen? Ultraschall blockiert die Eiablage von Motten – Neue Agrartechnologie von der Chiba-Universität zeigt die Kraft des Ultraschalls"

Schädlingsbekämpfung nur durch das Abspielen von "Geräuschen"?

„Vielleicht kommt eine Zeit, in der wir Schädlinge nicht mehr mit Pestiziden, sondern mit 'Geräuschen' stoppen können.“

Solche fast schon nach Science-Fiction klingenden Forschungsergebnisse wurden von einem Team der Chiba-Universität und des Nationalen Forschungsinstituts für Landwirtschaft und Ernährung in Japan berichtet. Das Thema ist der „stille Krieg“ zwischen Nachtfaltern, die nachts über die Felder fliegen, und den Fledermäusen, die sie jagen. Wenn Ultraschall, der den Rufen von Fledermäusen ähnelt, aus Lautsprechern abgespielt wird, hören bestimmte Arten von Nachtfaltern auf zu fliegen und reduzieren dadurch ihre Eiablage – was bedeutet, dass die „nächste Generation“, die die Pflanzen frisst, möglicherweise verringert werden kann.Phys.org

Die Forschungsergebnisse wurden in der internationalen Fachzeitschrift für Pestizidwissenschaften Pest Management Science veröffentlicht und über Phys.org sowie die englische Website der Chiba-Universität weltweit verbreitet.Phys.org

Fledermäuse vs. Nachtfalter, ein 60 Millionen Jahre andauerndes „Wettrüsten“

Für nachtaktive Nachtfalter ist das „Hören“ lebenswichtig. Fledermäuse, die in der Dunkelheit mit hoher Geschwindigkeit fliegen, senden Ultraschall aus und lesen die Reflexionen, um die Position der Nachtfalter genau zu bestimmen. Wenn Nachtfalter diese Geräusche wahrnehmen, weichen sie abrupt aus, fliegen im Zickzack oder haben sogar ihre Flügel und Körperformen so entwickelt, dass sie die Schallwellen ablenken – all das, um zu überleben.Phys.org

Das Forschungsteam konzentrierte sich auf dieses endlose „coevolutionäre Wettrüsten“ zwischen den beiden. Diesmal untersuchten sie im Detail, wie die landwirtschaftlichen Schädlinge Autographa nigrisigna (eine Art von Nachtfalter), die in weiten Teilen Ost- und Südasiens verbreitet sind, auf den Ultraschall von Fledermäusen reagieren.CHIBADAI NEXT

Experiment: Die „Gesprächsgeschwindigkeit“ von Fledermäusen künstlich nachbilden

Der Ultraschall von Fledermäusen ist nicht einfach nur ein „Piep“-Geräusch. Wenn sie nach Beute suchen, ist er langsam, und kurz bevor sie zuschlagen, wird er zu einem sehr rhythmischen Signal, das wie ein Maschinengewehr klingt. Diese Anzahl von Pulsen pro Sekunde wird als „Pulse Repetition Rate (PRR)“ bezeichnet.Phys.org

Das Forschungsteam bereitete 100 erwachsene Motten (50 Männchen, 50 Weibchen) vor und ließ sie auf künstlichen Ultraschall mit unterschiedlichen PRR reagieren. Die eingestellten PRR waren in drei Hauptstufen unterteilt.CHIBADAI NEXT

• Niedrige Geschwindigkeit: 1, 5, 10 Hz
  Die Phase, in der die Fledermäuse noch „entspannt“ nach Beute suchen.

• Mittlere Geschwindigkeit: 20, 40 Hz
  Während die Fledermäuse die Motte entdeckt haben und sich nähern.

• Hohe Geschwindigkeit: 80, 160 Hz
  Kurz vor dem Fang, das sogenannte „Terminal Buzz“.

Die Ergebnisse waren sehr eindeutig. Bei niedriger Geschwindigkeit zeigten die Motten nur einfache Ausweichmanöver, indem sie leicht die Richtung änderten. Bei mittlerer Geschwindigkeit wurde ihr Flug unregelmäßig, und bei hoher Geschwindigkeit hörten viele von ihnen auf zu fliegen, als ob sie „eingefroren“ wären.Phys.org

Warum Weibchen mit Eiern „ängstlicher“ sind

Das Forschungsteam konzentrierte sich auch auf Weibchen, die Eier tragen (gravid). Wenn sie denselben Ultraschall hörten, reagierten sie stärker als unbegattete Individuen und unterbrachen bei hoher PRR mit hoher Wahrscheinlichkeit ihren Flug.Phys.org

Hier zeigt sich die **Entscheidung zwischen „Leben“ und „Nachkommen“** für die Motten.

• Wenn sie mit Eiern gefressen werden, verlieren sie sowohl sich selbst als auch ihre Eier.

• In diesem Fall ist es klüger, sich zu schützen, indem sie aufhören zu fliegen oder Eier zu legen, sobald sie die Gefahr als hoch einschätzen.

Tatsächlich zeigte die Zählung der innerhalb einer bestimmten Zeit gelegten Eier, dass die Anzahl der Eier in der Gruppe, die hohe PRR hörte, tendenziell abnahm.„Gefährliche Geräusche“ hören → nicht fliegen → weniger Gelegenheiten, Eier zu legen, dieser Ablauf wurde bestätigt.CHIBADAI NEXT

Die Möglichkeiten und Herausforderungen der „Ultraschall-Lautsprecher-Landwirtschaft“

Wenn diese Eigenschaft geschickt genutzt wird, könnten kleine Ultraschallgeräte auf den Feldern installiert werden, die nachts Geräusche ähnlich dem „Terminal Buzz“ von Fledermäusen abspielen. Dadurch könnte die Flugzeit der Motten reduziert und letztendlich auch die Anzahl der gelegten Eier verringert werden. Das Forschungsteam weist darauf hin, dass der Einsatz von Ultraschall-Emittern die nächtliche Aktivität der Motten unterdrücken und den Einsatz von Pestiziden reduzieren könnte.Phys.org

Im Vergleich zu herkömmlichen chemischen Pestiziden lassen sich die Vorteile wie folgt zusammenfassen:

• Reduzierung der Umweltbelastung: Keine Rückstände im Boden oder Wasser

• Gezielte Bekämpfung: Möglichkeit, nur die PRR anzuvisieren, die bestimmte Motten nicht mögen

• Weniger Resistenzprobleme: Geringerer evolutionärer Druck wie bei Pestizidresistenzen

Es gibt jedoch auch einige Herausforderungen.

1. Funktioniert es auch im Freien?
   Die Experimente wurden in einer kontrollierten Innenumgebung durchgeführt, und es muss noch überprüft werden, inwieweit dieselbe Wirkung auf einem Feld mit Wind und anderen Geräuschen erzielt werden kann.Phys.org

2. Auswirkungen auf andere Lebewesen
   Obwohl Ultraschall für Menschen schwer hörbar ist, gibt es Tiere, die ihn wahrnehmen können. Es ist notwendig, Frequenzen und Leistungen zu bestimmen, die keine negativen Auswirkungen auf natürliche Feinde oder Nützlinge haben.

3. Kosten und Betrieb
   Es muss noch geklärt werden, wie viele Lautsprecher je nach Größe des Feldes installiert werden sollen, wie die Stromversorgung sichergestellt werden kann und ob das Klangmuster je nach Jahreszeit oder Kulturpflanze geändert werden sollte – alles aus der Perspektive der praktischen Anwendung.
   
   
   

Welche Reaktionen könnten in den sozialen Medien auftreten?

Diese Forschungsergebnisse wurden von Wissenschaftsnachrichtenseiten wie Phys.org und EurekAlert! aufgegriffen und auch über den offiziellen X (ehemals Twitter) Account von EurekAlert! geteilt.Phys.org

Derzeit scheint es, als ob es noch nicht „viral“ geworden ist, aber wenn solche Nachrichten in den sozialen Medien auftauchen, sind in der Regel folgende Arten von Kommentaren zu erwarten. Hier wird nicht auf konkrete Beispiele eingegangen, sondern die typische „Stimmung“ der Reaktionen zusammengefasst.

1. Stimmen, die die Reduzierung von Pestiziden begrüßen

Von umweltbewussten Nutzern könnte man erwarten, dass sie sagen:

„Wenn das umgesetzt wird, könnten wir den Pestizideinsatz erheblich reduzieren.“
„Biolandbau + Ultraschalllautsprecher scheinen gut zusammenzupassen.“

In Japan, wo die Auswirkungen von Neonicotinoid-Pestiziden und die Biodiversität häufig diskutiert werden, werden viele Menschen wahrscheinlich eine intuitive positive Meinung haben, dass „Geräusche sicherer sein könnten“.

2. Stimmen, die sich um „unerwartete“ Auswirkungen auf das Ökosystem sorgen

Andererseits wird es auch vorsichtige Meinungen geben wie:

„Wenn man die Rufe von Fledermäusen 24 Stunden lang abspielt, werden echte Fledermäuse nicht verwirrt?“
„Es könnte nicht nur Motten, sondern auch andere Insekten und Tiere beeinflussen.“

Da Ultraschall unsichtbar ist, wird die Unsicherheit, „nicht zu wissen, was passiert“, oft zu einem Problem. Auch die Forscher müssen die Auswirkungen auf andere Lebewesen bewerten.

3. Naheliegende Fragen und kleine Scherze

Zudem werden sicherlich auch einfache Fragen aus der Sicht der allgemeinen Nutzer auftauchen.

• „Hört der Mensch das wirklich nicht? Was ist mit Haustieren?“

• „Wenn man das auf dem Balkon abspielt, werden die Nachtinsekten dann ruhiger...?“

• „Könnte Ultraschall auch Mücken vertreiben?“

Man kann sich auch vorstellen, dass es Posts gibt, die mit einem Scherz enden, wie „Besser als die Schreie der Kinder in der Nachbarschaft“.

Die Zukunftsvision der Forscher: Ein neues Element im IPM

Professor Masafumi Nomura von der Chiba-Universität hat sich auf „umweltfreundliches Schädlingsmanagement (IPM: Integriertes Schädlingsmanagement)“ spezialisiert und kombiniert Ansätze wie natürliche Feinde, Beleuchtung und physikalische Kontrolle wie in dieser Studie.