Vaisala unterstützt die Sorbonne bei der Umweltforschung zu Pestiziden

Seit 2016 setzt das Institut für Ökologie und Umweltwissenschaften (IEES) der Universität Paris-Sorbonne das kontinuierliche Überwachungssystem von Vaisala in Kammern ein, die der Zucht von und dem Experimentieren mit Insekten dienen. Das System ermöglicht es, Daten in Echtzeit zu erfassen und Temperatur und Feuchte in den Kammern zu regeln. Das IEES entwickelt innovative Strategien und Werkzeuge für die Wiederherstellung geschädigter Umgebungen, das ökologisch nachhaltige Management biologischer Ressourcen und Ökosystemleistungen sowie die Anpassung an den globalen Wandel.

Temperatur und Feuchte: Parameter,  welche die Insektenbiologie beeinflussen

Insekten sind ektotherme Organismen. Das bedeutet, dass ihre Biologie und Entwicklung von der Außentemperatur abhängt und dass sie ihre Eigenwärme nicht auf natürliche Weise regulieren. Feuchte wirkt sich stark auf Insekten aus und muss sich ihrer natürlichen Umgebung annähern, um eine Belastung der Insekten zu vermeiden. Zahlreiche akademische Forschungslabors erforschen die Auswirkungen des Klimawandels auf lebende Organismen, insbesondere auf Organismen, die empfindlich auf Umweltveränderungen reagieren. Die Überwachung von Temperatur und Feuchte ist daher von entscheidender  Bedeutung.

Am Institut für Ökologie und Umweltwissenschaften in Paris wurde ein Forschungsprogramm eingerichtet, um die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf die Biologie und die Entwicklung eines Insektenschädlings zu untersuchen. Diese Forschung ist wichtig, um den wirksamen Einsatz von Pestiziden zu gewährleisten und Resistenzen bei Insektenschädlingen zu vermeiden. Abweichungen von einigen Graden vom thermischen Optimum der Spezies werden erzeugt, dies erfordert jedoch, dass die Temperatur in den Kammern (unabhängig davon, wo sich die Insekten befinden) konstant bleibt und während der Experimente ein stabiles Niveau von 70 % Feuchte aufrechterhalten  wird.

Diese Experimente verlangen äußerst genaue Messungen von Geräten, die in der Lage sind, Temperatur- und Feuchtedaten über einen längeren Zeitraum (mehrere Wochen, einschließlich Wochenenden) kontinuierlich zu erfassen. Neben der Überwachung von Temperatur und Feuchte müssen die Forscher*innen über Anomalien oder Schwankungen dieser Parameter informiert werden. In diesem Zusammenhang entschied sich das IEES der Universität Paris-Sorbonne, seine Überwachungsgeräte auf den neuesten Stand zu bringen. Die Auswahl fiel auf das kontinuierliche Überwachungssystem Vaisala viewLinc, um die Anforderungen des Instituts zu erfüllen. Die einfache Installation des viewLinc Systems, das Software, Datenlogger und Geräte für die Netzwerkanbindung umfasst, zusammen mit der Speicherkapazität und den batteriebetriebenen Datenloggern des Systems waren der Grund, warum sich viewLinc gegen andere Überwachungssysteme durchsetzte.

Sensorgenauigkeit in ökophysiologischen Forschungslabors

„Einer der Hauptgründe, warum wir uns für dieses System entschieden haben, ist die Qualität und Genauigkeit der Sensoren“, erklärt David Siaussat, Dozent am Institut für Ökologie und Umweltwissenschaften der Universität Paris-Sorbonne. „Jeder Sensor verfügt über ein eigenes Kalibrierzertifikat, und Vaisala unterstützt Benutzende bei der Einrichtung und Konfiguration des Systems vor Ort. Die Sensoren und Datenschreiber sind leicht austauschbar und beweglich, sodass die beiden Parameter in den Kammern oder den Räumen gemessen werden können, in denen die Geräte installiert sind. Dies bedeutet, dass wir unsere 15 Sensoren und Datenschreiber flexibel in eine oder mehrere Zuchtkammern oder einen oder mehrere Experimentierräume verteilen können.“

Die Technologie der Sensoren ermöglicht den normalen Betrieb in Umgebungen mit hoher Feuchte, zum Beispiel in Zuchtkammern, ohne dass es im Laufe der Zeit zu Funktionsstörungen oder einer Abnutzung der Geräte kommt. Ein einzelner Computer fungiert als viewLinc Server und ermöglicht Benutzenden, Daten mithilfe des Internets aufzurufen und zu analysieren. Datenlogger stellen eine Verbindung über ein Ethernet-Netzwerk her, um Daten an viewLinc zu senden. Der große interne Speicher der Datenlogger sorgt dafür, dass Daten bei Netzwerkausfällen nicht verloren gehen. Wenn das Netzwerk wiederhergestellt ist, stellt viewLinc automatisch eine erneute Verbindung zu den Datenloggern her, ohne dass der Benutzende eingreifen muss.

viewLinc: benutzungsfreundlich und anpassbar

Eine benutzungsfreundliche Software gewährleistet, dass alle Mitarbeitenden das System effektiv verwenden können. Vaisala schult Benutzende und bietet einen Kundendienst an, um Fragen zu beantworten. Dies vereinfacht den Installationsprozess, das Konfigurieren von Datenloggern, das Festlegen von Schwellenwertbedingungen sowie das Einrichten von mehrstufigen Alarm- und Warnmeldungen, die an ausgewiesene Mitarbeitende innerhalb und außerhalb des Labors gesendet werden. Außerdem lassen sich mit der Software Berichte erstellen, die zur weiteren Analyse exportiert werden können.

Geschützte kontrollierte Experimente

„Dank der Vaisala Geräte konnten wir detaillierte Messreihen für unsere 15 experimentellen Zuchtkammern erstellen“, erzählt David Siaussat. „Alle Forschungsdaten zur Biologie und Entwicklung von Insekten bei unterschiedlichen Temperaturen wurden mit den experimentellen Temperatur- und Feuchteaufzeichnungen verglichen und aufgrund des Fehlens von Anomalien während der Experimente validiert. Durch das Alarmsystem können wir sehr schnell reagieren, wenn in den Bereichen, in denen sich die Kammern befinden, Stromausfälle oder Funktionsstörungen der Klimaanlage auftreten, die den Betrieb der Geräte beeinträchtigen könnten.“