Datenqualität und Datenplausibilisierung

(c) Clker-Free-Vector-Images/Pixabay
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Als Betreiber einer Meldeplattform für Naturbeobachtungen hat die naturgucker.de geG das Thema Datenqualität intensiv im Blick. Damit direkt verbunden ist für uns die Datenplausibilisierung. Letztere muss unserer Ansicht nach stets so gestaltet sein, dass der ursprüngliche Datenbestand nicht verfälscht wird. Was das für die Beobachtungsdaten auf NABU-naturgucker.de bedeutet und welche Maßnahmen zur Qualitätssicherung wir ergreifen, schildern wir im Folgenden.

Im Grundsatz basiert NABU-naturgucker.de auf dem offenen Konzept der Bürger*innenforschung, die auch als Citizen Science bezeichnet wird. Alle Naturinteressierten können unabhängig von ihrem individuellen Kenntnisstand ihre Naturbeobachtungen melden und so an zentraler Stelle zusammentragen. Die dank dieser Naturbegeisterten gewonnene Datenmenge ist um ein Vielfaches größer als die typischerweise bei professionellen Untersuchungen, die von hauptberuflich arbeitenden Forschenden durchgeführt werden, zu erwartenden Datensammlungen.

Von enormer Tragweite ist, dass es in sehr großen Datenbeständen praktisch keine Rolle spielt, wenn einzelne Beobachtungen auf fehlerhaften Bestimmungen basieren. Statistisch betrachtet sind solche Fehler nicht relevant oder gleichen sich gar untereinander aus. Fehlbestimmungen von Verwechslungsarten können in beide Richtungen vorkommen, siehe dazu auch unser Beitrag über die → Auswirkungen von Fehlbestimmungen auf die Datenqualität.

Unsere Qualitätssicherungsmaßnahmen

Die auf NABU-naturgucker.de veröffentlichten Meldungen unterliegen keiner generellen Prüfung durch ein offizielles Gremium. Ein solches allgemeines Bewerten einzelner Datensätze halten wir für nicht sinnvoll. Dieses Vorgehen ist oft potenziell manipulativ und korrumpiert dann den Original-Datenbestand. Einige mögliche Fehlerquellen und Verfälschungsrisiken stellen wir → weiter unten ausführlich dar.

NABU-naturgucker.de versteht sich als sammelnde Meldeplattform (Datenprovider). Die Plausibilisierung der Beobachtungsdaten obliegt den jeweiligen Datennutzer*innen (Autor*innen, Forschende …) vor dem Hintergrund ihrer individuellen Fragestellungen.

Obwohl bei NABU-naturgucker.de keine pauschale Datenplausibilisierung durch entsprechende Fachkräfte erfolgt, verfügt unsere Plattform dennoch über eine Qualitätssicherung. Diese ist so gestaltet, dass sie sich möglichst wenig manipulativ auf den Gesamtdatenbestand auswirkt. Sie läuft parallel auf drei Ebenen ab:

Fachhinweis zur Anzahl gemeldeter Exemplare/Individuen einer Art
Fachhinweis zur Anzahl gemeldeter Exemplare/Individuen einer Art
  • Fachhinweise bei der Eingabe von Beobachtungen (Desktop-Seitenversion)
    Wird mittels der Desktop-Seitenversion von NABU-naturgucker.de eine Beobachtung erfasst, die nach phänologischen oder geografischen Kennzeichen sehr unwahrscheinlich wirkt oder die eine ungewöhnliche Anzahl von Individuen/Exemplaren der jeweiligen Art betrifft, erhalten die Melder*innen direkt bei der Erfassung der Angaben im Formular einen entsprechenden Hinweis. Dieser erscheint als kleines Fenster vor dem Formular.

    Die Melder*innen können daraufhin selbst entscheiden, ob sie die Beobachtung trotzdem unverändert an NABU-naturgucker.de übertragen möchten oder lieber doch nicht.

    Details zu den Fachhinweisen finden Sie → hier.
Hinweise zu Artbestimmungen werden oft per Kommentar gegeben
Hinweise zu Artbestimmungen werden oft per Kommentar gegeben
  • Die Weisheit der vielen – Überprüfung durch die Nutzer*innen-Gemeinschaft
    Da alle Beobachtungen sowie Bilder und Videos sämtlichen Besucher*innen von NABU-naturgucker.de angezeigt werden, können sie alle prüfen, ob sie eine Beobachtung für wahrscheinlich bzw. eine Bestimmung für tragfähig erachten oder nicht. Wer Bedenken äußern möchte, kann über das NABU-naturgucker.de-System datenschutzkonform eine → E-Mail an die Melder*innen schicken. Als zweite und aus unserer Sicht im Sinne der Nachvollziehbarkeit zu bevorzugende Variante bietet sich das Kommentieren an. Werden Bestimmungsergebnisse mithilfe von → Kommentaren öffentlich sichtbar diskutiert, erfolgt dieser Prüfmechanismus mit größtmöglicher Transparenz. So können alle, die die Kommentare lesen, sich eine eigene Meinung zum jeweiligen Sachverhalt bilden und gleichzeitig gegebenenfalls etwas über die Bestimmung von Arten lernen.

    Dieser Prozess der offenen Prüfung durch die Community ist überaus wirksam und greift oftmals innerhalb sehr kurzer Zeit. Sowohl das Kommentieren als auch das Versenden von E-Mails über die Meldeplattform sind allerdings Menschen vorbehalten, die auf der Seite registriert und angemeldet sind.
  • Unterstützung durch die Mitglieder des Fachbeirates von NABU-naturgucker.de
    Seit dem Frühjahr 2010 ist bei NABU-naturgucker.de ein Fachbeirat aktiv. Er besteht aus erfahrenen Naturbeobachtenden, im Naturschutz Aktiven und Forschenden. Sie helfen bei Unsicherheiten gern mit ihrem Wissen weiter und fahnden bei häufig fehlbestimmten Arten im Datenbestand von NABU-naturgucker.de selbst nach ungewöhnlichen Meldungen. Mehr Informationen über unseren Fachbeirat finden Sie → hier.

Nur in sehr seltenen Ausnahmefällen wird durch unser Team betreiberseitig korrigierend eingegriffen. Dies betrifft in der Regel ausschließlich Beobachtungen, denen Belegbilder beigefügt wurden und bei denen diese Fotos eindeutig andere Arten zeigen, als durch die Melder*innen in der Artzuordnung vermerkt wurde. Sämtliche durch uns vollzogene Änderungen werden öffentlich sichtbar dokumentiert, indem in Kommentaren die ursprüngliche Artbestimmung und der Korrekturschritt vermerkt werden.

Die resultierende Datenqualität ist dabei mit rund 98 % „guten“ Datensätzen sehr hoch, wie eine Analyse des NABU Rheinland-Pfalz ergeben hat, → siehe Publikation aus dem Jahr 2013. Demnach ist das Niveau der Datenqualität der aus NABU-naturgucker.de stammenden untersuchten Datensätze gleichauf mit derjenigen des nordamerikanischen Systems eBird, bei dem → über 1 800 Kontrollierende (volunteer eBird reviewers) ständig aktiv sind.

Objektive Datenkennwerte

Die Datenkennwerte IDB und mAI auf NABU-naturgucker.de
Die Datenkennwerte IDB und mAI auf NABU-naturgucker.de

Für weitere Transparenz sorgen auf NABU-naturgucker.de zwei Datenkennwerte, die in den meisten Artprofilen der in Deutschland heimischen Arten zu finden sind.

Der Indikator Daten-Belastbarkeit (IDB) ist ein relatives statistisches Maß für die Belastbarkeit aller Beobachtungsdaten der jeweiligen Art im Datenbestand von NABU-naturgucker.de bezogen auf Deutschland.

Darüber hinaus gibt es den mAI, einen mehrdimensionalen Arthäufigkeits-Index. Er gibt Auskunft über die relative Häufigkeit oder Seltenheit auf NABU-naturgucker.de gemeldeter Beobachtungen einzelner Arten bezüglich ihrer Artengruppe.

Auf der Desktop-Seitenversion werden IDB und mAI angezeigt, die mobile Seitenversion und die Artporträts unserer Apps geben den mAI an. Detaillierte Informationen über die beiden Kenngrößen finden Sie hier: → IDB kennenlernen, mehr über den → mAI erfahren.

Methodische Fehler beim Plausibilisieren von Naturbeobachtungsdaten vermeiden

Kanizsa-Dreieck: Beim Betrachten ergänzt das Gehirn automatisch nicht vorhandene Objekte (Dreiecke)
Kanizsa-Dreieck: Beim Betrachten ergänzt das Gehirn automatisch nicht vorhandene Objekte (Dreiecke)

Naturbeobachtungen unterliegen vielen potenziell verfälschenden Faktoren. Sie sind keine prüfbaren empirisch-wissenschaftlichen Aussagen und unterscheiden sich daher massiv von Messwerten aus einem Labor. Durch eine Plausibilisierung werden sie nicht genauer oder „besser“, verlieren bei einem „schlechten“ Vorgehen aber durchaus auch mal an Qualität.

Wird etwas in der Natur beobachtet, ist dies ein Prozess, der vereinfacht dargestellt so abläuft: Mit einem seiner Sinne nimmt ein Mensch etwas wahr, diese Sinnesreize werden im Gehirn verarbeitet. Dabei gleicht es die Informationen automatisch mit bereits Bekanntem ab. Was der jeweiligen Person bekannt ist, fällt höchst unterschiedlich aus. Hinzu kommt, dass das Wahrgenommene meist nicht exakt dem entspricht, was bereits erlernt/erfahren wurde. Es findet zu mehr oder minder großen Teilen eine „Autovervollständigung“ durch das Gehirn statt. Beim Erkennen einer Art durch einen Beobachtenden können also bereits unbemerkt Fehler auftreten – oder auch nicht. Von diesem potenziell auftretenden Fehler betroffen sind grundsätzlich alle Naturbeobachtenden von unerfahrenen Menschen bis zu Expert*innen.

Demnach basieren Naturbeobachtungen und die daraus abgeleiteten Artbestimmungen generell auf einem subjektiven Erleben und Verarbeiten von Sinnesreizen. Anders ausgedrückt sind Naturbeobachtungen gewissermaßen Aussagen von Zeug*innen. Oder nochmals anders gesagt: Naturbeobachtende haben etwas in der Natur wahrgenommen und bezeugen dies, indem sie ihre Beobachtungsdaten melden.

Wer Naturbeobachtungen plausibilisiert, kann folglich aufgrund des unbekannten Ausmaßes des Fehlers, der einer jeden solchen Meldung anhaftet, keine sinnvolle Aussage darüber treffen, ob die aus den einzelnen Beobachtungen abgeleiteten Bestimmungsergebnisse richtig oder falsch sind. Es ist lediglich eine Aussage darüber möglich, ob sie nach Ansicht der Überprüfenden plausibel im Sinne von glaubwürdig erscheinen oder nicht. Das ist nicht dasselbe wie eine Einteilung in die Kategorien richtig oder falsch!

Im Zuge einer Plausibilisierung von Naturbeobachtungen kann es vorkommen, dass folgende Äußerung getätigt wird: „Diese Art kommt hier nicht vor, deshalb kann sie nicht beobachtet worden sein.“ Sicherlich trifft dies in einem großen Teil der Fälle zu, aber nicht in allen. Hauptsächlich ist dies darauf zurückzuführen, dass eine Plausibilisierung vor dem Hintergrund „kommt hier nicht vor“ aus wissenschaftlicher Sicht nicht zulässig ist. Denn „nicht vorkommen“ ist keineswegs dasselbe wie „bislang nicht beobachtet“. Trotzdem wird beides häufig gleichgesetzt, worin ein immenses Fehlerpotenzial liegt.

Es gibt eine Reihe von Gründen dafür, dass eine Art in einem Areal noch nicht beobachtet wurde. Eventuell ist das Gebiet bislang überhaupt nicht untersucht worden oder die darin vorkommenden Individuen sind bis dato übersehen worden. Eine weitere Möglichkeit ist, dass sie zwar jemand gesehen hat, sie bei der Bestimmung jedoch mit einer anderen Art verwechselt wurden. Demnach käme die Art in dem Gebiet vor, wäre aber noch nicht beobachtet beziehungsweise nicht richtig identifiziert worden. Oder sie wurde bereits beobachtet, die Beobachtungsdaten wurden aber im Rahmen der Plausibilisierung für unglaubwürdig erachtet und gelöscht. Damit wäre der Beleg für die Sichtungen verloren, der Datensatz wäre manipuliert worden und in der Folge unvollständig. Als weitere Möglichkeit kommt in Betracht, dass eine Art neu in einem Gebiet ist und Erstsichtungen deshalb auf den ersten Blick als ungewöhnlich beziehungsweise unglaubwürdig eingestuft werden könnten.

Hornbohrkäfer am 30.09.2019 in Essen/Ruhrgebiet, (c) Gaby Schulemann-Maier
Hornbohrkäfer am 30.09.2019 in Essen/Ruhrgebiet, (c) Gaby Schulemann-Maier

Sogar Arten, deren eigentliches Verbreitungsgebiet sehr weit entfernt liegt und die sich bisher nicht in einer Ausbreitung in Europa befinden, können punktuell vertreten sein. In Zeiten der Globalisierung verschleppt der Mensch immer wieder einzelne Individuen von Arten aus fernen Erdteilen unabsichtlich in andere Länder, oftmals durch Warenlieferungen. So lässt sich zum Beispiel erklären, weshalb bei einer Naturguckerin im Ruhrgebiet plötzlich ein stattlicher erwachsener → Hornbohrkäfer (Bostrychoplites cornutus) im Haus herumkrabbelte.

Das natürliche Verbreitungsgebiet dieser Art liegt in Afrika südlich der Sahara und sie wird als in Deutschland nicht heimisch angesehen. Vereinzelte Exemplare werden von Zeit zu Zeit – überwiegend im Larvenstadium – mit Holzlieferungen aus Afrika in andere Länder gebracht und entwickeln sich dort gegebenenfalls zu erwachsenen Käfern. Diese Tiere sind flugfähig und deshalb in dem Land, in dem die Art an sich nicht vorkommen sollte, doch vereinzelt beobachtbar, und das nicht einmal zwingend in der Nähe des Holzes, mit dem sie eingeschleppt wurden. Einen Hornbohrkäfer in Deutschland zu beobachten, ist zwar sehr unwahrscheinlich, aber keineswegs unmöglich. Das auf dieser Seite abgebildete Tier war im Larvenstadium in einer Deko-Weinrebe in den Haushalt der Naturguckerin gelangt und dort zum adulten Käfer geworden.

Oft wird beim Plausibilisieren von Naturbeobachtungsdaten die Aussage „das hat es noch nie gegeben“ als Begründung herangezogen. Doch nur weil es etwas – soweit wir wissen! – bislang so noch nicht gegeben hat, ist keineswegs sicher, dass es nicht doch inzwischen so sein könnte. In der Natur ist der Wandel eine der wichtigsten Konstanten – alles ist gewissermaßen ständig im Fluss. Insbesondere in Zeiten des Klimawandels sind heute Beobachtungen möglich, die vor einigen Jahrzehnten so noch undenkbar gewesen wären.

Hausrotschwanz am 08.01.2021 in Kaiserslautern, (c) Günther Pitschi/NABU-naturgucker.de
Hausrotschwanz am 08.01.2021 in Kaiserslautern, (c) Günther Pitschi/NABU-naturgucker.de

Wärmeliebende Arten breiten sich beispielsweise zusehends aus, genannt seien hier exemplarisch die → Wespenspinne (Argiope bruennichi) und das → Weinhähnchen (Oecanthus pellucens). Etliche Vögel verändern ihr Zugverhalten. Deshalb sind in Mitteleuropa überwinternde → Stare (Sturnus vulgaris), → Weißstörche (Ciconia ciconia) und → Hausrotschwänze (Phoenicurus ochruros) längst keine Seltenheit mehr, wohingegen sie noch vor nicht allzu langer Zeit im Süden überwintert haben.

Wird also etwas derzeit noch als ungewöhnlich Geltendes beobachtet und auf NABU-naturgucker.de gemeldet, dann ist es sinnvoll, die Meldung unverfälscht zu erhalten. Rückblickend betrachtet könnte das, was heute auf den ersten Blick als wenig plausibel erscheint, in 20 Jahren aus der veränderten Perspektive als Vorbote einer neuen Entwicklung erscheinen, die in Zukunft bereits völlig normal geworden sein wird. Insbesondere in Zeiten des Klimawandels ist es wichtig, den Beginn neuer Entwicklungen in der Tier-, Pflanzen- und Pilzwelt möglichst lückenlos zu dokumentieren. Übermäßiges Plausibilisieren der Daten birgt hier ein enormes Risiko, wichtige Daten zu verlieren.

Dies ist ein weiteres aus unserer Sicht triftiges Argument dafür, dass auf NABU-naturgucker.de vermeintlich nicht plausible Beobachtungen in der Regel nicht durch eine übergeordnete Instanz geändert oder gar gelöscht werden. Den Beobachte*innen selbst stehen diese beiden Optionen hingegen selbstverständlich offen, wenngleich NABU-naturgucker.de es aus den zuvor genannten Gründen bedauern würde, wenn Daten gelöscht werden würden.

Bilder und Videos als Belege zu Beobachtungen

Anhand dieses Fotos ist die Rhododendronzikade gut bestimmbar, (c) Gaby Schulemann-Maier
Anhand dieses Fotos ist die Rhododendronzikade gut bestimmbar, (c) Gaby Schulemann-Maier

Hinsichtlich der Plausibilisierbarkeit stellen Beobachtungen mit Belegbildern einen Sonderfall dar. Auf NABU-naturgucker.de können die Aktiven Bilder (und Videos) zu ihren Beobachtungen hochladen. Im Zweifelsfall können sie die Artbestimmung untermauern – oder auch nicht. Denn nicht in jedem Fall sind die Bilder eindeutig interpretierbar und können von den Menschen, die die Plausibilisierung durchführen, unter Umständen höchst unterschiedlich gedeutet werden. Wie kann das sein?

Einerseits können Fotos oder Videos qualitativ nicht ausreichend aussagekräftig sein. Dann kann es geschehen, dass die Betrachter*innen in die Falle der Wahrnehmungsverzerrungen tappen und meinen, bestimmungsrelevante Merkmale einer Art zu erkennen, die vielleicht gar nicht da sind. Anderen Menschen passiert dies möglicherweise nicht und sie sind entsprechend anderer Meinung, obgleich sie dasselbe Bild bzw. Video betrachten.

Oder aber die auf einem Bild bzw. in einem Video gezeigte Art ist anhand von Fotos/Videos generell nicht sicher bestimmbar. Dies trifft beispielsweise auf eine Vielzahl von Insektenarten zu. Deshalb können Belegbilder und -videos zwar durchaus oftmals wertvolle Helfer bei der Plausibilisierung von Artbestimmungen sein, doch sie sind keineswegs in jedem Fall unumstößliche „Beobachtungsbeweise“.

Mehr über die Plausibilisierung von Naturbeobachtungsdaten

Das komplexe Thema der Plausibilisierung von Naturbeobachtungsdaten ist eines der Forschungsfelder von NABU-naturgucker.de. Bereits seit einigen Jahren beschäftigen wir uns damit und wir haben im Jahr 2017 eine dreiteilige Artikelreihe in der Fachzeitschrift „Naturschutz und Landschaftsplanung“ veröffentlicht:

  1. → Citizen-Science-Beobachtungsdaten – Eigenschaften und Fehlerquellen
  2. → Citizen-Science-Beobachtungsdaten – Theorie der Plausibilisierung
  3. → Citizen-Science-Beobachtungsdaten – Praxis der Plausibilisierung.

Die oben genannten Beiträge finden Sie auch auf unserer → Publikations-Seite.

Fehlbestimmung auf NABU-naturgucker.de entdeckt?

Wenn Sie davon überzeugt sind, einen inhaltlichen Fehler (Bestimmungsfehler) auf NABU-naturgucker.de entdeckt zu haben, dann wäre es wünschenswert, dass Sie dies kommunizieren. Ihnen stehen die oben bereits skizzierten Optionen sowie weitere zur Verfügung, wenn Sie dabei helfen möchten, dass mutmaßliche Fehler korrigiert werden.

Wir haben diese möglichen Vorgehensweisen für Sie in einem ausführlichen Beitrag zusammengestellt, den Sie hier finden: → Was tun bei Fehlern auf NABU-naturgucker.de?