Sociaal-ecoloog/wiskundige Koen de Koning van de WUR (Wageningen University & Research) werkt aan een digital twin van de natuur. Een veelomvattend, ambitieus project over – omdat je ergens moet beginnen – de kraanvogeltrek. 'Beschouw het als een vingeroefening voor de creatie van een natuur-twin.'
Digital twins winnen in de industriële wereld en bij civiele werken zoals tunnels aan populariteit. Door een digitale tweeling te koppelen aan zijn fysieke evenbeeld is voorspellend onderhoud mogelijk en bieden teruggekoppelde data de mogelijkheid ontwerpen te verbeteren. De Nasa gebruikt digitale tweelingen om ruimteschepen te besturen op duizenden kilometers afstand van de aarde; bijvoorbeeld toen ze op 18 februari een voertuig op Mars neerzetten.
‘Zo’n ruimteschip zit boordevol sensoren om informatie te verzamelen over de staat van het vliegtuig. Moet je dan olifanten volhangen met dergelijke voelers? Dat is niet fijn voor het dier, en uiteindelijk ook niet nodig. We kunnen wetenschappelijke kennis over olifanten gebruiken om te voorspellen waar ze van dag tot dag heen gaan. En door op een slimme manier data te verzamelen zodat we zo goed mogelijk weten waar ze zitten, zonder dat we daarvoor iedere dag het veld in moeten. Ook kijk ik naar andere data om olifanten beter te begrijpen en te voorspellen wat ze gaan doen en waar zij zitten. Bijvoorbeeld door weergegevens, satellietdata en vegetatiekaarten toe te passen. Ik combineer wetenschappelijke kennis en data om zo een echte digitale tweeling te maken van olifantenpopulaties in Afrika’, vertelt De Koning.
Wispelturig
Ondanks alle wetenschappelijke kennis die voorhanden is over olifanten, is het volgens hem nog niet zo eenvoudig om er een digital twin van te maken. De dieren zijn daarvoor te wispelturig. ‘Het is beter om voor een diersoort te kiezen die zich makkelijker laat voorspellen: de kraanvogel. Op die manier doe ik ervaring op om uiteindelijk tot een digital twin van de natuur te komen.’
Het maken van een digitale afspiegeling van de natuur is andere koek dan van iets dat door mensen is gemaakt, stelt De Koning vast. ‘Het is nodig om eerst goed in kaart te brengen wat het gedrag is van het dier, om welke aantallen het gaat, waar ze zijn waargenomen, enzovoorts. Van de kraanvogels is al veel bekend via waarneming.nl. Daar staat wanneer ze zijn waargenomen, waar, met hoeveel, in welke richting ze vliegen. Het punt is dat het allemaal individuele waarnemingen zijn die niet onderling met elkaar zijn verbonden. Iemand kan om tien uur een groep waarnemen bij Enschede en iemand anders om twaalf uur een groep bij Eindhoven, maar je weet niet of dat dezelfde groep is. Met mijn app komt die kennis wel beschikbaar.’
Kraanvogels zijn sierlijke vogels die jaarlijks in oktober-november via ons land van noord-Scandinavië naar zuid-Spanje vliegen en in het voorjaar van januari tot maart weer terugvliegen. Ideaal: ze vliegen allemaal dezelfde kant op, en ze zijn allemaal maar één keer te zien. Maar je wilt niet twee maanden lang naar boven turen. Daarom ontwikkel ik de app om het leven van vogelaars eenvoudiger te maken. Ze kunnen hun waarneming invoeren, zodat de app kan berekenen waar ze naar toe gaan. Hiervoor gebruikt de ‘tweeling’ wetenschappelijke kennis over het vlieggedrag van kraanvogels en informatie uit de duizenden waarnemingen uit het verleden. Met iedere waarneming ‘leert’ de tweeling meer over dit vlieggedrag en breng je steeds nauwkeuriger in kaart waar ze vliegen.”
Boeren
De vogels vliegen niet alleen boven Nederland; heeft De Koning contact met collega’s uit de andere ‘routelanden’? “Ik ben in overleg met wetenschappers van de Swedish University of Agriculture Sciences. Zij hebben een langdurig monitoringsproject lopen voor het gedrag van de kraanvogels. Hun invalshoek is evenwel het conflict tussen de vogels en boeren. Niettemin zijn de data voor mij een mooie bijvangst.”
Een aantal vogelaars heeft al enthousiast gereageerd op het project van De Koning en wil graag met de app aan de slag. “Een beperkt aantal mensen kan er nu mee werken; vooral om ervaring op te doen. Om na te gaan of er verbeteringen nodig zijn. Want het lukt niet om de app helemaal af te hebben voor de voorjaarstrek. Maar hij is zeker af voordat de najaarstrek begint.’
De Koning beschouwt de kraanvogel-app als een vingeroefening, want zijn passie ligt nog meer bij de olifant. ‘Uiteindelijk wil ik van olifantengroepen een digital twin maken.’
Medewerkers van natuurbeschermingsorganisaties zijn blij met het werk van De Koning. ‘Ik krijg al vragen binnen of ik niet zoiets ook kan doen voor de ganzen of voor de bavianen in Kaapstad. Dat zal wel een keer gebeuren. De natuur is veelomvattend, Maar je moet ergens beginnen. En de start is met de kraanvogel.’
