Quantifying the effects of outdoor activities on ecological systems

Titelangaben

Schweizer, Anne-Maria:
Quantifying the effects of outdoor activities on ecological systems.
Bayreuth , 2025 . - 133 S.
( Dissertation, 2025 , Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften)
DOI: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00008552

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Abstract

Sportive and recreational outdoor activities offer an opportunity to connect with nature and have a plethora of positive physiological and psychological effects on humans. At the same time, they can be detrimental to the respective natural environment. Hence, it is desirable to uphold the positive effects on humans, while minimising negative effects on the environment. The biggest challenge in achieving this is to identify the relevant factors involved. These need to be studied and quantified to derive knowledge-based management recommendations.
River ecosystems face an especially high recreation load: They are home to a variety of species but also provide opportunity for a range of outdoor activities. I investigated potential negative impacts of paddling activity on the reproduction of common kingfisher Alcedo atthis and river trout Salmo trutta fario. To do so, I quantified which properties of a human activity determine the activity’s influence on common kingfishers’ feeding behaviour. I find that fast-moving, lingering, or loud activities affect the birds more. I also studied the effect of paddle strokes and sedimentation on the larval development of river trout, finding no significant impact. Neither study finds clear evidence of a negative impact of moderate paddling activity. Due to the study designs, no statement on heavy paddling activity can be derived. However, even small disturbances can have a strong effect on an ecosystem. I show an example for this in a study on the progression of damage inflicted on the lichen cover of a pristine cliff site by bouldering activity.
Technological and societal changes in the context of digitalization open novel methods to quantify effects of outdoor sports on ecological systems. I made use of social media as a data source to study a shift in recreational cycling behaviour induced by epidemic control decisions at the onset of the COVID-19 pandemic. Being able to study changes in behaviour across the entirety of Germany, I quantified differences between urban and rural regions. In another study, I show the feasibility of video traps recording continuous footage while employing modern computer vision methods to reduce data analysis efforts. The setup used works fully off-the-grid, showing that video data is an interesting option in today’s wildlife monitoring toolkit.

Abstract in weiterer Sprache

Sportliche und der Erholung dienende Outdoor-Aktivitäten schaffen eine Verbundenheit zur Natur und haben eine Vielzahl an positiven physiologischen und psychologischen Effekten auf die Ausübenden. Gleichzeitig können sich diese Aktivitäten negativ auf die jeweiligen natürlichen Ausübungsorte auswirken. Es ist erstrebenswert die positiven Auswirkungen auf Menschen zu erlauben und gleichzeitig die negativen Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren. Die größte Herausforderung hierbei ist, die relevanten Faktoren zu identifizieren. Diese müssen erforscht und quantifiziert werden, um wissensbasierte Management-Empfehlungen abzuleiten.
Fluss-Ökosysteme sind von einem besonders hohen Erholungsdruck betroffen: Sie beherbergen eine Vielfalt an Spezies, bieten aber auch Gelegenheit für verschiedene Sport- und Erholungs-Aktivitäten. Hierzu erforschte ich potenziell negative Effekte von Paddel-Aktivität auf die Fortpflanzung des Eisvogels Alcedo atthis und der Bachforelle Salmo trutta fario. Dafür identifizierte ich welche Eigenschaften von menschlichen Aktivitäten das Fütterungsverhalten des Eisvogels maßgeblich beeinflussen. Ich stellte fest, dass schnelle, lange verweilende und laute Aktivitäten am ehesten eine Reaktion des Eisvogels verursachen. Weiterhin untersuchte ich auch den Effekt von Paddelschlag und Sedimentation auf die Larven-Entwicklung der Bachforelle – konnte hier aber keine nennenswerte Auswirkung nachweisen. Keine der beiden Studien erbringt klare Beweise für einen negativen Effekt von moderater Paddel-Aktivität. Aufgrund des Studien-Designs kann keine Aussage zu starker Paddel-Aktivität getroffen werden. Dementgegen können jedoch auch scheinbar kleine Eingriffe große Auswirkungen auf ein Ökosystem haben. Dies zeige ich in einer Studie zum Rückgang von Flechtenbewuchs bei einsetzender Kletter-Aktivität an einem vorher nicht bekletterten Fels.
Technologischer und gesellschaftlicher Wandel im Kontext von Digitalisierung eröffnet neuartige Methoden zur Quantifizierung der Auswirkungen von Outdoorsport auf ökologische Systeme. Ich nutzte soziale Medien als eine Datenquelle um die Veränderung im Radfahr-Verhalten zu untersuchen, welche durch Vorgaben zur Seuchenbekämpfung zu Beginn der COVID-19-Pandemie hervorgerufen wurde. Somit war ich in der Lage Verhaltensänderungen von Radfahrenden in ganz Deutschland zu untersuchen und konnte Unterschiede zwischen urbanen und ruralen Räumen quantifizieren. In einer anderen Studie demonstriere ich die Macharkeit von kontinuierlich filmenden Videofallen, gekoppelt mit modernen Methoden der Computervision zur Reduzierung des Aufwands der Datenanalyse. Der hierfür benutzte Video-Aufbau ist vollkommen autark, was Videofallen zu einer interessanten Methode zur Wildtier-Erfassung macht.