Brasilien: Künstliche Intelligenz hilft beim Kampf gegen Sumpfbrände im Pantanal

Das Pantanal in Brasilien ist halb so groß wie Deutschland und kaum besiedelt. Feuer setzten das artenreiche Biotop in den letzten Jahren zunehmend unter Druck. Bis ein Institut künstliche Intelligenz einsetzte.

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Abendstimmung im goldenen Licht am Ufer des Pantanal. Bäume spiegeln sich im stillen Wasser.

Als ihr Mann Chico Mattis an diesem Tag im September 2020 vom Fischen zurückkam, hatte Maria Aires gleich ein komisches Gefühl. „Flussabwärts brennt es“, sagte der 63-jährige. Am Horizont, wo sonst die Sumpfniederungen des brasilianischen Feuchtgebiets Pantanal in einer blau-grünen Symphonie verschmelzen, zog dunkler Rauch auf.

Mit 195.000 Quadratkilometer ist das Pantanal das größte Binnen-Feuchtgebiet der Erde und fast halb so groß wie Deutschland. Zwischen Hügeln, Wäldern, Savannen und Sümpfen leben 156 Säugetier-, 98 Reptilien und 650 Vogelarten. Darunter viele bedrohte Tiere wie Ozelot, Tapir, Riesenotter und Jaguare.

Ein Greifvogel im Profil zwischen Büschen im Morgenlicht.
Ein Greifvogel hat sich im Unterholz versteckt und lauert auf Beute.
Ein Eisvogel im Profil auf einem Ast.
Ein Eisvogel sitzt am Flussufer und wartet auf Beute.
Ein Jaguar, halb liegend, am Flussufer am frühen Morgen.
Der König des Pantanal, der Jaguar. Einige Tiere mussten während der Brände ärztlich versorgt werden. Das IHP überwacht nun ihre Rückführung in die Wildnis mit Peilsendern.
Ein Kaiman, gut getarnt zwischen Holz und Gestrüpp im Wasser des Pantanal.
Ein Kaiman versteckt sich im Gestrüpp der Sümpfe des Pantanal
Ein weisser Fischreiher sitzt abflugbereit auf einem sattgrünen Baum vor der Bergkulisse der Serra do Amolar.
Die Natur erholt sich langsam von dem schweren Brand 2020 im Pantanal. Hier ein Fischreiher vor der Kulisse der Serra do Amolar.

Ein Teil des Pantanal ist Nationalpark, ein Teil ist Privatbesitz. In der Pufferzone leben zudem traditionelle Fischergemeinschaften wie die von Mattis und Aires. Die Region Serra do Amolar, wo Familie Mattis lebt, ist eine der einsamsten und abgelegensten des Pantanal und befindet sich an der Grenze zu Bolivien. Seit 2000 zählt das Gebiet zum Weltnaturerbe.

Brände sind nicht ungewöhnlich und gehören zusammen mit den periodischen Überschwemmungen zu den Selbst-Regulierungszyklen des Pantanal. Doch 2020 war kein normales Jahr.

Ein Greifvogel  im Morgenlicht auf einem Baumgerippe, dahinter der verblassende Vollmond.
Die Spuren des Brandes sind noch gut sichtbar: ein Greifvogel auf einem Baumgerippe am frühen Morgen vor der Vollmondkulisse.

Funken fliegen über Flüsse

Mattis ging auf den Balkon seines Holzhäuschens und versuchte, über sein Handy die Schule zu erreichen. Die liegt zwei Stunden Bootsfahrt weiter flussabwärts Richtung Corumbá, der nächsten, größeren Stadt. Nach mehreren Anläufen klappte es. Die Feuerwehrleute seien schon unterwegs, teilte er danach seiner Frau mit. Was er zu dem Zeitpunkt nicht wusste: Sie waren bereits seit vier Tagen und Nächten im Dauereinsatz, um der Feuersbrunst Einhalt zu gebieten.

Zwei sehr trockene Jahre hatten das Pantanal in Zunder verwandelt. „Auch wenn wir oberflächlich löschen konnten, schwelte der Brand im Moor unter der Oberfläche weiter“, erzählt Brandschützer Manuel Garcia von der Umweltschutzorganisation Instituto Homem Pantaneiro (IHM), die in der Serra do Amolar arbeitet. „Der Wind trug die Funken über 150 Meter breite Flüsse.“ Und das Schlimmste: Es brannte nicht nur an einer Stelle, sondern an Dutzenden gleichzeitig. Die Feuerwehr war komplett überfordert; die aus umliegenden Städten und Bundesstaaten geschickte Verstärkung kannte sich nicht aus im Sumpfgebiet, was die Löscharbeiten behinderte.

Eine orangerote Sonne am Horizont, Morgenröte, die sich im Fluss spiegelt und davor eine ausladende Baumkrone.
Sonnenaufgang im Pantanal.

„Mama, ich will nicht sterben“

Familie Mattis war der Ernst der Lage nicht bewusst und sie wartete hoffnungsfroh. Doch der Wind wehte aus der falschen Richtung. Zwei Stunden später war das Feuer in Sichtweite. „Die Luft war rauchig und furchtbar heiß“, sagte Maria Aires. „Es machte mir Angst.“ Und dann kamen plötzlich die Vögel, zu tausenden waren sie auf der Flucht, eine riesige Wolke. „Sie waren überall, sogar im Haus“, erzählt die 43-jährige mit erstickter Stimme. „Wir gingen dann rein, drehten den Gartenschlauch auf, machten den Ventilator an und sprühten das Haus von außen und innen nass“, fährt sie fort. Dann hörte sie die Stimme von ihrem siebenjährigen Sohn Alex: „Mama, ich will nicht sterben“, sagte er, der mittlere ihrer fünf Kinder.

Essen mit den Tieren teilen

Dann, es dämmerte schon, kam Manuel Garcia per Boot mit seiner Feuerwehrbrigade. Ein Dutzend Männer pumpten Wasser aus dem Fluss, die ganze Nacht. „Immer wieder flackerten Brandherde auf“, erinnert er sich. Irgendwann kochte Aires Reis – die Hälfte für die Menschen, die andere Hälfte für die Vögel, die in ihrem Garten und auf der Veranda Schutz gesucht hatten. Am nächsten Morgen waren sie immer noch da, saßen auf den wenigen Bäumen, die halb verkohlt das Inferno überlebt hatten. „Ich sah sie und musste weinen“, sagt Aires.

Fortan fütterte sie jeden Tag. Giovanni Tonolli, ein Veterinär der NGO IHP (Instituto Homem Pantaneiro) gab ihr Tipps: Sie solle Maniokmehl verfüttern, Körner, Obst und Gemüse. Sie pflanzte ein Maisfeld an, das sie sich mit den Vögeln teilte. Verletzte und verbrannte Tiere brachte sie in eine Rettungsstation des IHP, die von Tonolli geleitet wurde. „Wir Pantaneiros“, sagt sie, „wir lieben die Natur, die Tiere. Ohne unsere Hilfe wären diejenigen, die das Feuer überlebten, danach verhungert.“ Sechs Monate lang fütterte sie die Vögel täglich – bis sich die Natur etwas erholt hatte, und die Vögel selbst wieder Futter fanden. 2020 erlebte das Pantanal die verheerendsten Brände in einem halben Jahrhundert. Die Serra do Amolar verlor 90 Prozent ihrer Vegetation; im ganzen Pantanal starben 17 Millionen Tiere.

Ein hagerer Mann im Tarnanzug mit Baseballkappe lächelt in die Kamera.
Fischer Chico Mattis vor seiner Hütte im Pantanal.
Fischersfrau Maria Aires im grünen Pulli, vor ihr Schilfrohre auf einem Holztisch, dahinter der Fluss und Blick auf die Serra do Amolar.
Fischersfrau Maria Aires vor einem Tisch mit Schilf, aus dem sie Kunsthandwerk herstellt.
Maria Aires im grünen Pulli vor einem verblichenen, blassblauen Fischerboot, im Hintergrund ein Fluss und Berge.
Fischersfrau Maria Aires (mit ihrem siebenjährigen Sohn Alex) liebt das Pantanal am Fusse der Serra do Amolar. Deshalb hilft sie jetzt mit bei der freiwilligen Brandschutzbrigade.

Mit KI und Drohnen auf den Klimawandel vorbereiten

„Es war ein Weckruf für uns alle“, sagt Angelo Rabelo, Direktor des Instituto Homem Pantaneiro (IHM). Es hat seinen Sitz in einer altehrwürdigen Villa am Hafen von Corumbá. Im Untergeschoss ist ein kleines Museum eingerichtet über Geschichte, Kultur und Natur des Pantanal. Im zweiten Stock ist das Büro Rabelos. Von seinem Schreibtisch aus sieht man weit über mäandernde Flüsse und grünes Marschland. Manchmal fliegen Tukane am Fenster vorbei. Im kleinen Hafen ankern Ausflugsboote für Sportfischer – Fischen ist eine der touristischen Attraktionen des Pantanal.

Rabelo ist ein durchtrainierter Mittfünfziger mit grauen Schläfen. Der ehemalige Oberst strahlt Autorität aus, er kommt schnörkellos auf den Punkt: „Uns war klar, dass wir uns besser vorbereiten mussten.“ Im Zuge des Klimawandels werden sich solche Extremwetterlagen häufen, schätzen Wissenschaftler. Rabelo schloss sich zusammen mit Umweltschutzorganisationen wie SOSPantanal und der Stiftung Ecotropica. Er holte Fazendeiros (Landbesitzer) an Bord, die im Pantanal Rinderfarmen betreiben. Stiftungen reicher Unternehmer spendeten Geld, mit Forschungsinstituten und Reiseveranstaltern schmiedete er Partnerschaften. Zum Teil finanziert sich das IHP mit Touren ins Pantanal.

Ein grauhaariger  schlankerMann im blauen Hemd schmunzelt und blickt in die Kamera.
Angelo Rabelo, Direktor de Instituto do Homem Pantaneiro.
Ein grauhaariger Mann blickt auf mehrere Computerbildschirme vor ihm.
Angelo Rabelo, Direktor des Instituto Homem Pantaneiro, im Krisensaal des Instituts, wo die Serra do Amolar 24 Std von Kameras und Sateliiten überwacht wird.
Blick über die Dächer im Morgenlicht, links eine Kirche, am Horizont Sumpfland.
Blick über die Stadt Corumbá, Sitz des Instituto do Homem Pantaneiro.

Ein hochmodernes Frühwarnsystem

„Hier ist das Resultat“, sagt Rabelo und zeigt stolz auf den hinteren Teil des Großraumbüros. Dort stehen riesige Bildschirme, an verschiedene Computer angeschlossen. Sie zeigen Aufnahmen von elf hochauflösenden Kameras, die auf hohen Türmen in der Serra do Amolar montiert wurden und knapp 70.000 Quadratkilometer des Nationalparks überwachen. Die Bilder werden mit künstlicher Intelligenz ausgewertet und können in weniger als fünf Minuten Brandherde erkennen und deren wahrscheinliche Ausbreitungsrichtung – und geschwindigkeit vorhersagen. Kombiniert werden sie mit satellitengestützten Daten aus den angrenzenden Regionen, die allerdings weniger präzise und deutlich langsamer Ergebnisse bringen. Im Zusammenspiel sind beide Systeme für so menschenleere Gegenden wie das Pantanal aber ein effizientes, hochmodernes Frühwarnsystem.

Männer in orangenen Brandschutzuniformen und mit Motorsägen und Macheten stehen in einem Kreis.
Die Brandschutzbrigade des IHP unter Leitung von Geovanni Tonolli bei einer Übung im Pantanal.

Rinderhirten und Köchinnen Hand in Hand

Doch Technologie ist nicht alles – denn löschen können die Kameras den Brand nicht. Das IHP hat deshalb auch freiwillige Brandschutzbrigaden trainiert und die Brandschutzbrigade Alto Pantanal gegründet. Rinderhirten und Fischer, Köchinnen und Hausfrauen wissen nun, wie man Sumpfbrände mit einer Art Teppichklopfer bekämpft und sind per Funkgerät vernetzt. Hunderte von Pantanal-Bewohnern haben mit vereinter Kraft und Traktoren der Fazendeiros an strategischen Orten Feuerschneisen geschlagen, die auch den Tieren als Fluchtkorridore dienen können.

Die Rinderhirten achten darauf, die Kühe regelmäßig auf neue Weiden zu treiben, um die Vegetation kurzzuhalten. Es gab Workshops: „Die traditionellen Anwohner haben schon immer Feuer auf Weideflächen gelegt, aber sie kennen den richtigen Zeitpunkt dafür. Neue Landbesitzer hingegen sind mit dieser Technik nicht vertraut“, erklärt Rabelo. Künftig sollen in besonders schwer zugänglichen Gegenden auch Drohnen bei der Brandbekämpfung eingesetzt werden.

Zwei berittene Rinderhirten verfolgen eine Herde weisser Rinder.
Rinderhirten gehören zur traditionellen Bevölkerung des Pantanal. Sie sind wortkarge, zupackende Gesellen. Hier treiben sie eine Rinderherde vor sich her.

Partnerschaft mit dem Staat

Das Umweltinstitut Ibama richtete nach dem großen Brand ein System zur Vorbeugung und Bekämpfung von Waldbränden (PrevFogo) ein, mit dem das IHP eng zusammenarbeitet. In diesem Jahr finanziert das Ibama 44 Brigadisten, die während der Brandsaison in der Region patrouillieren. Das menschlich-technologische Präventionsprogramm entfaltet sein Potenzial im Zusammenspiel:

„Dank des Überwachungssystems können wir den genauen Ort des Ausbruchs feststellen und informieren die nächstgelegenen Feuerwehrteams, Freiwillige und Mitarbeiter der umliegenden Bauernhöfe, damit sie sich rasch vor Ort begeben können", erklärt Rabelo. Das Ergebnis kann sich bislang sehen lassen: Im Jahr 2021 gab es nur auf sieben Prozent der Fläche der Serra do Amolar Brandschäden, 2022 sogar noch weniger.

Der Text erschien ursprünglich in einer kürzeren Fassung im Tagesspiegel

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