Stellenangebot: Wissenschaftlicher Mitarbeiter/Postdoc (m/w/d)

In der Forschungsgruppe Flora Incognita am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und an der Technischen Universität Ilmenau am FG Datenintensive Systeme und Visualisierung suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt am Standort Ilmenau einen

Wissenschaftlichen Mitarbeiter/Postdoc (m/w/d)

(Vollzeit zunächst befristet bist 30.09.2024, Verlängerung möglich)

Hintergrund und Positionsbeschreibung:

Die Forschungsgruppe Flora Incognita am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und an der Technischen Universität Ilmenau entwickelt Methoden und Technologien, die eine effiziente, schnelle und automatisierte Erfassung von Biodiversität in verschiedenen Lebensräumen und Landschaften ermöglichen, um die Entwicklung von Ökosystemen, Artengemeinschaften und Populationen zu verfolgen und Ursachen von Veränderungen zu analysieren.

 Ihre Aufgaben:

  • Wissenschaftliche Tätigkeit im Bereich der KI gestützten Biodiversitätsforschung
  • Mögliche Themenschwerpunkte nach Fähigkeiten und Abstimmung mit dem/der Bewerber*in:
    • Integration von Flora-Incognita-Observationsdaten in Artenverbreitungsmodelle auf der Ebene einzelner Arten und Artengemeinschaften
    • Verschneidung und Auswertung von Flora Incognita Daten mit Remote Sensing Daten und Maschinellen Lernverfahren
    • Vegetations- und Ökosystemmodellierung in der Agrarlandschaft basierend auf Pflanzenmerkmale (plant traits) und automatischer Pflanzenerkennung
    • Erweiterung der automatischen Artenerkennung auf weitere Anwendungsfelder und Artengruppen (z.B. Pflanzenkeimlinge, Pilze, Flechten, Moose, Herbarmaterial, Pflanzenkrankheiten)
  • Veröffentlichungen in internationalen, von Experten begutachteten Fachzeitschriften
  • Zusammenarbeit mit Natur- und Landwirtschaftsbehörden sowie nationalen und internationalen Forschungspartnern
  • Interaktion mit den Projektpartner*innen und Anfertigung von Projektberichten
  • Es besteht die Möglichkeit Abschlussarbeiten von Studierenden (BSc, MSc) zu betreuen

 Ihr Profil:

  • Studium in der Biologie, Ökologie, Botanik, Geoökologie, Biodiversitätsforschung, Informatik oder einem verwandten Fachgebiet
  • Promotion (Dr./PhD)
  • ausgezeichnete quantitative Fähigkeiten (z. B. Datenanalyse, Modellierung)
  • gute Programmierkenntnisse in einer modernen Data-Science-Sprache
  • nachweisliche wissenschaftliche Veröffentlichungen in internationalen, von Experten begutachteten Fachzeitschriften
  • Interesse an der Arbeit in einem interdisziplinären Forschungsteam im Bereich der Biodiversitätsforschung, KI und Digitalisierung
  • sehr gute mündliche und schriftliche Kommunikationsfähigkeiten in Englisch und gute Kenntnissen in Deutsch
  • Bereitschaft zur Übernahme von Koordinationsaufgaben, Schreiben von wissenschaftlichen Publikationen und Teilnahme an nationalen- und internationalen Konferenzen

Unser Angebot:

  • Arbeit in einem dynamischen, internationalen und interdisziplinären Umfeld in der Universitätsstadt Ilmenau am Rande des Thüringer Waldes
  • Etablierung eines eigenen Forschungsfeldes im Schnittstellenbereich künstliche Intelligenz und Biodiversität
  • Enge Zusammenarbeit mit Informatiker*innen des FG Datenintensive Systeme und Visualisierung an der TU Ilmenau, sowie Wissenschaftler*innen des Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Jena, Institut für Ökologie und Evolution
  • Möglichkeiten zum Aufbau und zur Weiterentwicklung wissenschaftlicher Netzwerke
  • Flexible Arbeitszeiten und ein familienfreundliches Arbeitsumfeld

Teilzeitarbeit ist grundsätzlich möglich. Die Eingruppierung erfolgt bei Erfüllung der tariflichen Voraussetzungen nach TVöD Bund; zusätzlich gewähren wir eine Altersversorgung in Anlehnung an den öffentlichen Dienst (VBL). Die Stelle ist zunächst bis zum 30.09.2024 befristet. Eine Verlängerung bis 30.09.2025 wird vorbehaltlich der Mittelzuweisung angestrebt. Der Arbeitsort ist Ilmenau.

Die Max-Planck-Gesellschaft bemüht sich um die Gleichstellung von Frauen und Männern und um Vielfalt. Sie will den Anteil von Frauen in den Bereichen erhöhen, in denen sie unterrepräsentiert sind. Frauen werden daher ausdrücklich ermutigt, sich zu bewerben. Wir begrüßen Bewerbungen aus allen Bereichen. Die Max-Planck-Gesellschaft hat sich zum Ziel gesetzt, mehr schwerbehinderte Menschen zu beschäftigen. Bewerbungen von Schwerbehinderten sind ausdrücklich erwünscht.

Ihre Bewerbung:

Für Rückfragen wenden Sie sich bitte an Dr. Jana Wäldchen (jwald@bgc-jena.mpg.de). Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann senden Sie uns bitte Ihre Bewerbung mit Anschreiben (in dem die Motivation für das Forschungsfeld, die spezifischen Forschungsinteressen und die einschlägigen Erfahrungen beschrieben werden), Lebenslauf sowie Namen und Kontaktinformationen zweier Referenzen vorzugsweise per E-Mail zusammengefasst in einer PDF-Datei (max. 10 MB) bis zum 17. Dezember 2021 unter Angabe der Kennziffer 34/2021 an bewerbung@bgc-jena.mpg.de oder an das

Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Personalbüro: Kennwort “Wissenschaftlicher Mitarbeiter/PostDoc”
Hans-Knöll-Straße 10
07745 Jena

Wir bitten darum, keine Bewerbungsmappen zu verwenden, sondern ausschließlich Kopien einzureichen, da Ihre Unterlagen nach Abschluss des Bewerbungsverfahrens datenschutzgerecht vernichtet werden.

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!

 

 

Stellenangebot: Doktorand (m/w/d)

In der Forschungsgruppe Flora Incognita am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und an der Technischen Universität Ilmenau am FG Datenintensive Systeme und Visualisierung suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt am Standort Ilmenau einen

Doktoranden (m/w/d)

(zunächst befristet bist 30.09.2024, Verlängerung möglich)

Hintergrund und Positionsbeschreibung:

Die Forschungsgruppe Flora Incognita am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und an der Technischen Universität Ilmenau entwickelt Methoden und Technologien, die eine effiziente, schnelle und automatisierte Erfassung von Biodiversität in verschiedenen Lebensräumen und Landschaften ermöglichen, um die Entwicklung von Ökosystemen, Artengemeinschaften und Populationen zu verfolgen und Ursachen von Veränderungen zu analysieren.

 Ihre Aufgaben:

  • Wissenschaftliche Tätigkeit im Bereich der KI gestützten Biodiversitätsforschung
  • Mögliche Themenschwerpunkte nach Fähigkeiten und Abstimmung mit dem/der Bewerber*in:
    • Integration von Flora-Incognita-Observationsdaten in Artenverbreitungsmodelle auf der Ebene einzelner Arten und Artengemeinschaften
    • Verschneidung und Auswertung von Flora Incognita Daten mit Remote Sensing Daten und Maschinellen Lernverfahren
    • Vegetations- und Ökosystemmodellierung in der Agrarlandschaft basierend auf Pflanzenmerkmale (plant traits) und automatischer Pflanzenerkennung
    • Erweiterung der automatischen Artenerkennung auf weitere Anwendungsfelder und Artengruppen (z.B. Pflanzenkeimlinge, Pilze, Flechten, Moose, Herbarmaterial, Pflanzenkrankheiten)
  • Veröffentlichungen in internationalen, von Experten begutachteten Fachzeitschriften
  • Zusammenarbeit mit Natur- und Landwirtschaftsbehörden sowie nationalen und internationalen Forschungspartnern
  • Es besteht die Möglichkeit Abschlussarbeiten von Studierenden (BSc, MSc) zu betreuen

 Ihr Profil:

  • Master-Abschluss (oder gleichwertig) in Biologie, Ökologie, Botanik, Geoökologie, Biodiversitätsforschung, Informatik oder einem verwandten Fachgebiet
  • Ausgezeichnete quantitative Fähigkeiten (z. B. Datenanalyse, Modellierung)
  • Gute Programmierkenntnisse in einer modernen Data-Science-Sprache
  • Interesse an der Arbeit in einem interdisziplinären Forschungsteam im Bereich der Biodiversitätsforschung, KI und Digitalisierung
  • Selbstständige Arbeitsweise
  • Sehr gute mündliche und schriftliche Kommunikationsfähigkeiten in Englisch und gute Kenntnissen in Deutsch

Unser Angebot:

  • Arbeit in einem dynamischen, internationalen und interdisziplinären Umfeld in der Universitätsstadt Ilmenau am Rande des Thüringer Waldes
  • Enge Zusammenarbeit mit Informatiker*innen des FG Datenintensive Systeme und Visualisierung an der TU Ilmenau, sowie Wissenschaftler*innen des Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Jena, Institut für Ökologie und Evolution
  • Eine exzellente Betreuung
  • Möglichkeiten zum Aufbau und zur Weiterentwicklung wissenschaftlicher Netzwerke
  • Flexible Arbeitszeiten und ein familienfreundliches Arbeitsumfeld

Teilzeitarbeit ist grundsätzlich möglich. Die Eingruppierung erfolgt bei Erfüllung der tariflichen Voraussetzungen nach TVöD Bund; das Gehalt beträgt 65% einer Vollzeitstelle; zusätzlich gewähren wir eine Altersversorgung in Anlehnung an den öffentlichen Dienst (VBL). Die Stelle ist zunächst bis zum 30.09.2024 befristet. Eine Verlängerung bis 30.09.2025 wird vorbehaltlich der Mittelzuweisung angestrebt. Der Arbeitsort ist Ilmenau.

Die Max-Planck-Gesellschaft bemüht sich um die Gleichstellung von Frauen und Männern und um Vielfalt. Sie will den Anteil von Frauen in den Bereichen erhöhen, in denen sie unterrepräsentiert sind. Frauen werden daher ausdrücklich ermutigt, sich zu bewerben. Wir begrüßen Bewerbungen aus allen Bereichen. Die Max-Planck-Gesellschaft hat sich zum Ziel gesetzt, mehr schwerbehinderte Menschen zu beschäftigen. Bewerbungen von Schwerbehinderten sind ausdrücklich erwünscht.

Ihre Bewerbung:

Für Rückfragen wenden Sie sich bitte an Dr. Jana Wäldchen (jwald@bgc-jena.mpg.de). Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann senden Sie uns bitte Ihre Bewerbung mit Anschreiben (in dem die Motivation für das Forschungsfeld, die spezifischen Forschungsinteressen und die einschlägigen Erfahrungen beschrieben werden), Lebenslauf sowie Namen und Kontaktinformationen zweier Referenzen vorzugsweise per E-Mail zusammengefasst in einer PDF-Datei (max. 10 MB) bis zum 17. Dezember 2021 unter Angabe der Kennziffer 33/2021 an bewerbung@bgc-jena.mpg.de oder an das

Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Personalbüro: Kennwort “Wissenschaftlicher Mitarbeiter/PostDoc”
Hans-Knöll-Straße 10
07745 Jena

Wir bitten darum, keine Bewerbungsmappen zu verwenden, sondern ausschließlich Kopien einzureichen, da Ihre Unterlagen nach Abschluss des Bewerbungsverfahrens datenschutzgerecht vernichtet werden.

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!

 

Anbau von Wildobst fördern

Im Wildobst-Projekt des österreichischen Bundesforschungszentrums für Wald (BfW) werden Maßnahmen gesetzt, um die biologische Vielfalt seltener, gebietseigener Wildobstgehölze in Österreich zu sichern und zu erhalten – eine Chance für Waldbau und Biodiversität in Zeiten des Klimawandels. Das Flora Incognita Projekt liefert für dieses Projekt wichtige Verbreitungsinformation zu bedrohten Wildobstäumen.

Weitere Informationen finden Sie auf folgender Webseite: https://www.bfw.gv.at/anbau-wildobst-foerderung/

Foto: BPWW/N.Novak

Digitales Imkern zum Lernen und Spielen

Mit der App „beeactive“ des Vereins Bienenforschung Würzburg können Kinder und Jugendliche spielend mehr über Bienen und die Biodiversität verschiedener Wildpflanzen in ihrer Umgebung lernen. Das Ziel soll sein, den Natur- und Artenschutz in den Fokus zu rücken und ihr Bewusstsein dafür zu erweitern. Flora Incognita stellt hierbei die automatische Bestimmung der Pflanzenarten als wichtigen Spielinhalt von „beeactive“ zur Verfügung.

Das Kernprinzip der App „beeactive“ ist die spielerische Begleitung der virtuellen Imkerin Melli Fera und damit die Begründung und Versorgung von digitalen Bienenvölkern. Die Nutzer*innen können einzelne Bienenstöcke auf einer interaktiven Landkarte platzieren und in einem bestimmten Umkreis die reale Umgebung des Bienenvolkes nach blühenden Pflanzen absuchen. Die gefundenen Pflanzen werden anschließend direkt mit der App automatisch bestimmt. Somit wird das virtuelle Bienenvolk mit Pollen und Nektar versorgt und die Nutzer*innen können gleichzeitig ihre Artenkenntnisse erweitern. Je höher die Anzahl der gefundenen Pflanzenarten ist, desto besser entwickelt sich das digitale Bienenvolk und es dürfen neue Bienenstöcke hinzugefügt werden. Damit können Nutzer*innen auch zur Aussaat eigener bienenfreundlicher Blühwiesen motiviert werden. Zusätzlich unterstützen sie mit den zahlreichen Pflanzenaufnahmen die Erstellung von lokalen und regionalen Blühkarten. Ergänzt wird das Spiel durch vielfältige Informationen über die Ökologie von Honig- und Wildbienen, sowie zu Grundlagen von ökologischen Zusammenhängen. Ein integriertes Quiz ermöglicht eine direkte Anwendung des neuen Wissens und festigt das Gelernte.

Weitere Informationen finden Sie auf folgender Webseite: https://beeactive.app/.

 

Die App „beeactive“ wurde von Porf. Tautz und Florian Schimpf entwickelt und aus Mitteln der Bayerischen Sparkassenstiftung finanziert. Sie ist kostenlos im Google Play Store und im App Store von Apple erhältlich.

#Krautschau: Die Pflanzen der Pflasterritzen entdecken

Die Pflanzen in Städten sind wahre Überlebenskünstler – sie können Tritt- und Fahrbelastungen, Hitze, Bodenverdichtung und Verschmutzung trotzen und sind deshalb wertvolle Mikro-Ökosysteme für zahlreiche Insekten und andere Organismen.  Leider werden die Pflanzen, die aus dem Asphalt oder aus den Mauerritzen ragen von vielen Menschen entweder gar nicht oder oft nur als „Unkraut“ wahrgenommen.

Die Stadtbotanik-Aktion #Krautschau wollte mit einen bundesweiten Aktionstag am 17. Juli mehr Bewusstsein für die Präsenz von Wildpflanzen im urbanen Raum und für die Bedeutung von Natur in den Städten schaffen. Die Aktion wurde von Julia Krohmer vom Senckenberg Museum in Frankfurt/Main gemeinsam mit Alexandra-Maria Klein von der Universität Freiburg koordiniert. An der bundesweiten Aktion, die erstmals in dieser Form stattfindet, beteiligten sich etliche weitere Institutionen und Botaniker*innen in mehreren deutschen Städten.

Mit einem Stück Kreide und mit unserer „Flora Incognita“ App  gingen viele Menschen in ihren Heimatstädten auf die Suche nach Pflanzen. Zwischen Mauerritzen, Pflastersteinen und Gehwegen konnten verschiedenste Pflanzenarten entdeckt werden. Nach der erfolgreichen Bestimmung wurden die Pflanzennamen mit der Kreide an die nächstgelegene Häuserwand oder Gehwegplatte geschrieben. Anschließend wurden die Bilder unter den Hashtags #Krautschau und #MehrAlsUnkraut  in den sozialen Netzwerken geteilt – so erhielten die „pflanzlichen Kämpfernaturen“ vor Ort und im Netz Aufmerksamkeit.

#Krautschau ist eine schönes Beispiel wie man auf die pflanzliche Vielfalt aufmerksam machen kann. Und mit unserer App war es auch für botanische Laien möglich, den Pflanzen einen Namen zu geben.

Diese Aktion lässt sich auch wunderbar in den Unterricht integrieren. Auf der Seite des Landesinstituts für Pädagogik und Medien in Saarland stellt dafür  Lehrmaterialen zur Verfügung.

 

Weitere Artikel:

Lehrmaterialen:

Automatische Pflanzenbestimmung mit der Flora Helvetica App

Wir freuen uns über eine erfolgreiche Zusammenarbeit mit dem Haupt Verlag.  Seit der Version 2.3 enthält die Flora Helvetica App eine Funktion zur automatischen bildbasierten Bestimmung der Pflanzen, die im Rahmen des Flora Incognita Projektes zur Verfügung gestellt wird. Somit ist es erstmals möglich mit einer einzigen App die Pflanzen automatisch wie auch manuell mit dem integrierten Bestimmungsschlüssel zu bestimmen.

Weitere Informationen zur Flora Helvetica App finden Sie auf folgender Seite:

https://www.flora-helvetica.ch/app

Mit Smartphones den ökologischen Wandel erfassen

Smartphone-Apps zur Pflanzenbestimmung wie „Flora Incognita“ können nicht nur Pflanzenarten erkennen, sie erfassen auch großräumige ökologische Muster. Diese Muster stimmen mit Langzeit-Kartierungen der deutschen Flora erstaunlich gut überein, obwohl sie in kürzester Zeit gewonnen wurden und stark vom Verhalten der App-Nutzer beeinflusst werden. Damit eröffnen sich neue Perspektiven für die schnelle Erfassung von Veränderungen der Biodiversität. Das sind die wesentlichen Erkenntnisse einer Studie, die von einem Forscherteam aus Mitteldeutschland durchgeführt und in der Zeitschrift Ecography veröffentlicht wurde.

Mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz können Pflanzenarten heute mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Smartphone-Apps nutzen diese Technologie, um eine unkomplizierte Bestimmung von Pflanzen vor Ort zu ermöglichen. Auch Laien können sich so schnell einen Zugang zur biologischen Vielfalt (Biodiversität) verschaffen. Doch vor dem Hintergrund von Klimawandel, dem Verlust von Lebensräumen und veränderter Landnutzung könnten solche Applikationen noch einen weiteren Nutzen haben: Durch die Erfassung der Standorte der Pflanzenarten entstehen wertvolle Datensätze, die Forschenden Aufschluss darüber geben können, wie sich verschiedene Umweltbedingungen verändern.

Doch wie zuverlässig sind die so gesammelten Informationen – und können sie es mit langfristig angelegten Datensätzen aufnehmen? Genau dieser Frage ist ein Forschungsteam des Deutschen Zentrums für Biodiversitätsforschung (iDiv), des Remote Sensing Center for Earth System Research (RSC4Earth) der Universität Leipzig (UL) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie (MPI-BGC) und der Technischen Universität Ilmenau gemeinsam nachgegangen. Das Team untersuchte Daten, die zwischen 2018 und 2019 mithilfe der App „Flora Incognita“ in Deutschland erfasst wurden und verglich diese mit der Datenbank FlorKart des Bundesamtes für Naturschutz (BfN). Dabei handelt es sich um eine herkömmliche Langzeit-Kartierung, die mit der Unterstützung von über 5000 Pflanzenexperten über einen Zeitraum von über 70 Jahren erstellt wurde.

App erlaubt Rückschlüsse auf ökologische Muster in Deutschland

Die Forschenden konnten zeigen, dass sich mit den Daten, die in nur zwei Jahren mithilfe der App „Flora Incognita“ gewonnen wurden, ökologische Muster in Deutschland ableiten lassen, die mit einer langfristigen Kartierung der Flora Deutschlands vergleichbar sind. Die Daten spiegelten damit auch wider, welchen Einfluss verschiedene Umweltfaktoren auf die Verbreitung verschiedener Pflanzenarten haben.

Ein direkter Vergleich der beiden Datensätze zeigte jedoch auch, dass die Datensätze aus der App insbesondere dort von denen der herkömmlichen Langzeit-Kartierung abwichen, wo eine geringere Bevölkerungsdichte vorliegt. „Wie viele Daten in einer bestimmten Region mit einer App gesammelt werden, ist natürlich stark davon abhängig, wie viele Smartphone-Nutzende es dort gibt“, sagt Dr. Jana Wäldchen vom MPI-BGC, Mitautorin der Studie und Mitentwicklerin der App. In ländlichen Regionen waren die Abweichungen daher stärker – es sei denn, es handelte sich um beliebte touristische Ziele, wie beispielsweise an der Zugspitze oder auf der Nordsee-Insel Amrum.

Auch die Interessen der Nutzerinnen und Nutzer haben einen Einfluss auf die erfassten Pflanzenarten. „Die mit der App gesammelten Pflanzenobservationen geben das wieder, was die Menschen in der Natur sehen und wofür sie sich interessieren”, sagt Wäldchen. So werden häufige und auffällige Arten öfter bestimmt als die seltenen und unauffälligen Arten. Trotz solcher Besonderheiten hilft die schiere Menge der gesammelten Pflanzenbeobachtungen, bekannte biogeographische Muster zu rekonstruieren. Für ihre Studie konnten die Forschenden auf mehr als 900.000 Observationsdaten zurückgreifen, die während der ersten beiden Jahre seit dem Erscheinen der App entstanden sind.

Automatische Arterkennung birgt große Potentiale

Die Studie zeigt das Potential dieser Art von Datenerfassung für die Biodiversitäts- und Umweltforschung, die schon bald in Strategien zur Langzeit-Kartierung integriert werden könnte. „Wir sind überzeugt, dass die automatische Arterkennung in Zukunft noch viel größere Potentiale hat als bisher angenommen und eine schnelle Erfassung von Änderungen der Biodiversität ermöglichen könnte“, sagt Prof. Miguel Mahecha von der Universität Leipzig, Erstautor und Mitglied des iDiv. Mit einer steigenden Nutzerzahl von Apps wie „Flora Incognita“ könnten Veränderungen der Ökosysteme weltweit in Echtzeit erfasst und analysiert werden.

Die App „Flora Incognita“ wurde gemeinsam von den Gruppen von Dr. Wäldchen am MPI-BGC und von Prof. Patrick Mäder an der TU Ilmenau entwickelt. Sie ist die erste in Deutschland angewandte App zur Pflanzenbestimmung, die tiefe künstliche neuronale Netze (Deep Learning) in diesem Kontext nutzt. Trainiert mit Tausenden von Pflanzenbildern, die von Experten bestimmt wurden, erkennt „Flora Incognita“ mittlerweile über 4800 Pflanzenarten weit über die Landesgrenzen hinaus.

„Bei der Entwicklung von Flora Incognita haben wir festgestellt, dass es einen großen Bedarf und ein großes Interesse an besseren Technologien zur Erfassung von Biodiversitätsdaten gibt. Für uns als Informatiker ist es erfreulich zu sehen, dass die von uns entwickelten Technologien einen wichtigen Beitrag zur Biodiversitätsforschung leisten”, sagt Co-Autor Prof. Patrick Mäder von der TU Ilmenau.

(Kati Kietzmann, iDiv)

Originalpublikation
Miguel D. Mahecha, Michael Rzanny, Guido Kraemer, Patrick Mäder, Marco Seeland, Jana Wäldchen (2021). Crowd-sourced plant occurrence data provide a reliable description of macroecological gradients. Ecography, DOI: 10.1111/ecog.0549