Botany and Mycology

Les algues constituent un ensemble très diversifié d'eucaryotes photosynthétiques qui se divisent en trois grands groupes (algues vertes, brunes et rouges) ainsi qu'en diatomées, cyanobactéries et dinoflagellés. Elles vont des organismes unicellulaires (Chlorella) aux multicellulaires (algues de mer). L'informatique, les normes mondiales et la capacité d'enregistrer, relier et récupérer des données numériques ont ouvert de nouvelles possibilités pour la gestion des collections et l'accès numérique aux données sur les spécimens (nom, origine géographique, collecteur(s), date, écologie) ou aux données biologiques associées (images, ADN, composition chimique). La collection d'algues de G n'est pas bien documentée, elle est donc invisible. Algae Reveal prévoit de changer cela en réorganisant les spécimens par grand groupe, en mettant à jour les noms et par la numérisation (saisie/imagerie). L'accent sera mis sur les types et les spécimens historiques, ou ceux qui présentent un intérêt scientifique ou au niveau national. Ils figureront dans la Collection d'histoire naturelle virtuelle, contribuant ainsi aux efforts de mobilisation des spécimens en suisse. Algae Reveal fournira également des noms, des protocoles de saisie et de numérisation et les meilleures pratiques en matière de conservation des collections d'algues. Le financement de SwissCollNet est une occasion sans précédent de conserver cette collection unique et de la rendre accessible à la recherche sur la biodiversité.

Les diatomées forment un groupe d'algues unicellulaires microscopiques répandues dans les milieux aquatiques. Elles jouent un rôle clé dans la chaîne alimentaire et le cycle du carbone, et constituent de sensibles bioindicateurs pour le suivi physico-chimique des eaux. L'Herbier de l'EPFZ possède la plus grande collection historique de diatomées de Suisse, celle du Dr Friedrich Meister (1860-1954), qui a servi à l’élaboration de la première flore indigène de diatomées, mais contient également une importante collection internationale. Nous proposons ici (i) d'inventorier tous les artefacts (environ 2’000 échantillons, 12’000 lames microscopiques, 2’000 diapositives et des milliers de notes), (ii) de numériser 3’000 pages de carnets et de transcrire les informations les plus pertinentes (notamment l'origine géographique et le contenu taxonomique des échantillons), (iii) de scanner toutes les diapositives et (iv) de sécuriser les relations entre tous ces objets dans une base de données. Grace à ce projet, nous faciliterons les recherches visant à évaluer l’état de santé de nos cours d'eau face à la pollution, au changement climatique et à l'invasion d'espèces non indigènes, nous soutiendrons les travaux taxonomiques et systématiques internationaux nécessitant le matériel type, nous poserons les bases de la gestion (numérique) des collections suisses de diatomées, et nous sensibiliserons le public à la valeur des diatomées dans divers domaines de la biologie.

More than 1,000 type specimens of bryophytes are hidden in the collection of the United Herbaria Zurich Z+ZT. Type specimens are preserved specimens that have been used to describe new species or subspecies. These type specimens are the physical evidence for the occurrence of organisms on our planet. They are therefore the most important specimens in our collections.

In this project, these hidden type specimens of bryophytes will be awakened from their slumber. In a first step, they will be professionally curated in order to protect them permanently from damage and loss. Then they will be photographed and the information on the labels is recorded in a database. Finally, all the information gathered will be made available online through several channels.

The aim of this project is to permanently conserve the type specimens of bryophytes in the collection of the United Herbaria Zurich Z+ZT and to make them visible to researchers and interested parties through digitisation. By making previously inaccessible data publicly available, this project contributes to enhancing bryological research in the fields of species knowledge and biodiversity.

The main objective of this project is the digitization of three herbaria of the Bündner Naturmuseum and selected herbarium collections from the Grisons maintained by the United Herbaria of Zürich. These collections consist of about 5000 and 10’000 herbarium specimens. They were collected at the end of the 19th century, or more recently until the beginning of the 21st century. The main collection areas are Chur, Davos, Arosa, Schanfigg, Bergell and the Upper Engadin.

The Bündner Naturmuseum owns 34 herbarium collections in total, of which one so far has been digitized in collaboration with the United Herbaria of Zürich. The long-term goal, however, is to digitize all herbaria. In order to ensure efficient digitization and optimal long-term conservation, the plant specimens are mounted on acid-free paper sheets. The digitization will be carried out at the United Herbaria of Zürich with their infrastructure.

The United Herbaria of Zürich comprise some 2.8 Mio vascular plant specimens, of which an estimate of some 80’000 to 100’000 have been collected in the Grisons, some 30’000 are already digitized and online accessible.

All digitized data will be made accessible online via the Swiss Virtual Natural History Collection (SVNHC) and, in part, the online platform of the United Herbaria of Zürich or Info Flora. This way, all digitized specimen information is online accessible for interested people and creates a large potential for future research and cooperation.

Les herbiers constituent des outils précieux pour les recherches botanique, écologique et historique et sont des témoignages uniques de la flore des siècles passés. Aujourd’hui, ils sont par exemple exploités par les chercheurs pour illustrer et comprendre les variations de la biodiversité et l’impact des changements climatiques sur ces changements. Le Musée JURASSICA possède une grande collection d’herbiers illustrant la biodiversité de la flore Suisse, et plus spécialement de celle du Jura. Actuellement, notre intérêt se porte sur trois herbiers en particulier qui ont été assemblés localement au cours du 19ème siècle par des botanistes de renom tels que Jules Thurmann, Jean- Amédée Watt and François Joseph Bonanomi. Malgré un inventaire partiel des spécimens végétaux, l’exploitation de ces herbiers est à son tout début et requiert davantage d’efforts d’analyse et de conservation. Dans ce projet, nous sélectionnerons et travaillerons à l’entretien des planches, la révision de la taxonomie et l’établissement d’un inventaire complet de spécimens de plantes présents dans les trois herbiers. Nous numériserons ces échantillons avec une haute résolution et espérons mettre en ligne dans les banques de données sur internet, plus de 9’000 nouveaux spécimens. Notre but est d’ainsi assurer la préservation physique et numérique de ces précieux herbiers, et de garantir leur visibilité et leur accessibilité aux communautés scientifiques et au public.

Les Conservatoire et Jardin botaniques de Genève et le Musée de la Nature de Sion abritent d'importantes collections d'herbiers fondamentales pour notre compréhension de la diversité végétale, tant à l'échelle régionale qu'internationale. Malgré leur pertinence pour la connaissance de la biodiversité végétale, certaines d'entre elles sont longtemps restées indisponibles pour une consultation sur place, et leur numérisation et leur accessibilité en ligne à travers des plateformes en libre accès fortement entravées. Durant les deux prochaines années, nos institutions uniront leurs efforts pour entreprendre le conditionnement et l'accès en ligne de plus de 30'000 échantillons. Quelque 20'000 d’entre eux appartenant à la famille du tournesol (Asteraceae) sont conservés à Genève et ont été réunis par le célèbre botaniste genevois Georges Reuter, et près de 12'000 échantillons sont conservés au Musée de la Nature de Sion et représentent d’importantes collections régionales récoltées dans le canton du Valais, connu pour sa très haute biodiversité. Grâce à la mise en œuvre d'un partenariat étroit entre nos institutions, axé principalement sur l'échange de politiques de gestion d'herbier et sur la mise en œuvre de stages de courte durée pour le personnel technique, nous avons pour objectif de fournir un accès public à un ensemble de collections scientifiquement et historiquement essentielles, et pourtant actuellement quasi totalement indisponible pour la communauté scientifique.

The Schaffhausen region is botanically very rich and very special in its composition. The first comprehensive compilation of the plant species was made by J.G. Laffon around 1850. With the completion of G. Kummer's Schaffhausen Flora about a hundred years later, Schaffhausen was one of the best floristically studied areas in Switzerland. To this day, however, the herbaria have not been processed and are thus only accessible to the public, research or nature conservation to a limited extent. With the SwissCollNet project, the two herbaria of Laffon and Kummer will be completely digitised from the end of 2022. This involves around 7000 herbarium specimens. The identification of each plant per sheet will first be checked. Subsequently, the available information on the collector, place of discovery and date are entered into the database and a photograph of the herbarium leaf is created. In the next step, the coordinates of the respective site are determined. After completion of the two-year project, the data will be publicly accessible. On the one hand, the data will be transmitted to national and international internet platforms and data centres. On the other hand, the herbarium specimens will go online as part of the virtual museum collection. In this way, the data can be used, e.g. for nature conservation work. In addition, these unique collections allow scientific evaluations of the changes in the flora of Schaffhausen over the last 150 years. In addition, the rich flora of Schaffhausen will once again receive increased attention, as public events are planned throughout the duration of the project.

La famille des Gentianaceae (environ 1'800 espèces et 100 genres) est répandue sur tous les continents et dans de nombreux milieux naturels. En Suisse, la plupart des taxons occupent des habitats fragiles ou menacés. Au sein des Herbiers Réunis de l'Université de Zurich (Z) et de l’École Polytechnique Fédérale de Zurich (ZT), la famille des Gentianaceae englobe environ 25'000 échantillons, dont la moitié (52%) est indigène. Grâce à un inventaire récent et complet de nos collections, nous savons que 58 genres sont représentés dans nos herbiers et que la majorité des spécimens (51%) sont attribués au genre emblématique Gentiana. Nous estimons également que plus de 40% des 727 espèces répertoriées doivent être corrigés en raison d’erreurs de détermination ou de nomenclature obsolète. Cette classification désuète empêche notamment l’intégration d’une importante donation de 2020. Nous proposons donc de réviser l’intégralité de la famille des Gentianaceae et de simultanément numériser (c'est-à-dire de photographier, transcrire et géoréférencer) l’ensemble des échantillons.

Our project aims at providing open access to the botanical collections of the Museums of Natural History in St.Gallen and Winterthur. For St.Gallen the main focus lies on the collection “Flora von St.Gallen und Appenzell”. The digitising of about 25’000 herbarium specimens includes capturing information on taxonomy, collector, collection date, habitat, locality of the finding place including georeferencing in the Swiss system of coordinates. At the same time, we also plan to scan the images of 45'000 specimens and link these digitally to the original label information. For scanning the specimens a suitable scanner will be purchased. Towards the end of the project all data including images will be uploaded to the SVNHC for public access. In addition to the digitization and imaging of the specimens a goal of this project is the transfer of knowledge and experience on herbarium digitization from the Natural History Museum of St.Gallen to Winterthur.

L'étude des ronces (Rubus L.) a été négligée pendant des décennies en Europe et en Suisse. Pourtant, un récent regain d'intérêt pour ce groupe taxonomique complexe a favorisé une forte dynamique d'interactions entre les spécialistes des Rubus. Dans ce sens, les MJBC jouent un rôle central, car ils abritent une importante collection de 9500 spécimens de Rubus, dont 4500 proviennent de Philippe-Jacques Müller (1832-1889), célèbre botaniste du 19e siècle qui a décrit de nombreuses espèces. Cependant, cette collection, qui a une importance internationale et une grande valeur scientifique, n'est ni saisie ni numérisée et est peu accessible aux chercheurs, ce qui en fait un projet candidat parfait dans le cadre de l'initiative SwissCollNet. Notre projet consiste en une recherche détaillée sur cette collection afin de la rendre accessible aux scientifiques et au public. Pour y parvenir, la collection nécessite un reconditionnement spécial, une révision taxonomique, une numérisation, une mise en base de données, ainsi que l’identification des spécimens types. La révision taxonomique sera effectuée par des spécialistes des Rubus et l'expertise taxonomique acquise par notre personnel grâce au transfert de connaissances permettra un suivi à long terme de la collection. Ce projet aura un impact scientifique important et contribuera de manière significative à la disponibilité des collections d'histoire naturelle conservées en Suisse.

Herbarium specimens are well suited for digital imagery, since many important features can be captured in one picture. The process of taking good quality images of large collections can be immensely accelerated by using a rapid digitalization process by conveyor belt that can photograph up to 4,000 specimens per day. For this technique, the specimens require a certain quality (mounted on herbarium sheets, good condition and correctly labelled). The herbaria of the Botanical Garden of the University of Bern (BOGA) and the Naturama Aargau (NAAG), count a total of 90,000 herbarium specimens that are ready for rapid digitalization. These specimens will be sent to a professional company (Picturae) that runs a conveyor belt. At the end of this project, all 90,000 specimens will be barcoded, photographed and the label information will be transcribed, electronically recorded and ready for publication at the Info Flora national plant database and the Swiss Virtual Natural History Collection. This way, we immensely improve the visibility and accessibility of our collections and unlock information that is currently only accessible by visiting the collections on site or on request by asking for data or loans. Both collections represent unique Swiss cultural and scientific heritages and their digitalization is a valuable contribution to the protection and conditioning of these Swiss cultural possessions of national importance.

The herbaria of Zurich and Geneva house important mycological collections (fungaria) that include specimens from all fungal groups and geographic regions of the world. Plant-pathogenic micro-fungi, namely rust- smut and mildew fungi, are particularly well represented in both fungaria and count approx. 150,000 specimens.

Our project aims at developing the collections of the named fungal groups at all curatorial levels. The specimens will first be accessioned and conditioned for imaging and then be databased and photographed. Accessioning includes tagging of the specimens with an accession number and updating their nomenclature. Upon accessioning and eventual conditioning, the specimens will be databased and imaged at two different depths according to their scientific importance: In all specimens, we will take photographs of the

labels to capture the complete original collection data; type specimens will be “deep-digitized” in addition which means that macro- and microphotographs of the specimens’ distinctive morphological characters are taken after suitable preparation.

In the course of the project, the fungarium in Zurich will treat its complete rust, smut- and mildew fungi collections while Geneve will restrict its work to rust and smut fungi. On the whole, the present project is considered as a first and major step towards the ultimate goal, a full digital inventory of plant-pathogenic fungi in Switzerland.

The state of digitisation of natural history collections in Switzerland is still unsatisfactory. The Swiss Academy of Sciences recently found that around 80% of natural history collections in Switzerland are still waiting to be digitised. This is regrettable in view of global environmental changes and the current biodiversity crisis, because natural history collections could provide important data resources for research into the impact of human activities on the environment.

Four nature museums in north-eastern Switzerland, Naturmuseum Thurgau, Naturmuseum Winterthur, Naturmuseum St. Gallen and Museum zu Allerheiligen Schaffhausen, would like to contribute to this by jointly processing their lichen collections and digitally recording the collection data. A total of around 4,000 lichen specimens from the period from 1850 to the turn of the millennium will be processed.

Lichens are particularly important as bioindicators for the detection of environmental changes: due to their physiology, they react very sensitively to air pollution, for example, and their longevity results in cumulative effects of environmental stressors. Furthermore, it has recently been shown that lichens can also serve as indicators of climatic changes. By processing their lichen collections, the four museums are making them accessible for scientific work on such and other topics.

Bulk collections of preserved plants and fungi keep their 3-dimensional structure in contrast to pressed 2-dimensional herbarium specimens. Due to their uneven dimensions, bulk objects are usually stored separately and have become neglected over time. Therefore, most bulk collections are nowadays inaccessible via analogue or digital means although they are of outstanding scientific and cultural value. In addition, many of them are linked to individual herbarium specimens. In this joint project, we will digitalize the historical bulk (± 5150 objects) and linked herbarium specimens (10000 sheets) of four Swiss natural history institutions: the Botanical Museum of the Univ. of Zurich, the United Herbaria of the Univ. of Zurich and the ETH Zurich, the Herbarium of the Botanical Garden of the Univ. of Bern and the Nature Museum of Winterthur. To preserve these unique collections and to make them accessible to professional and amateur public at a national and international scale, our project has four main objectives: restauration, reviewing, digitalization and cross-referencing to herbarium sheets. All data will be connected to the Swiss Virtual Natural History Collection. This opens up a large potential for future research projects and collaborations. All collections represent important Swiss cultural and scientific heritage, and their digitalization is a valuable contribution to the protection and conditioning of these Swiss cultural possessions of national importance.

Herbarium collecting started in the 16th century in Italy, but Basel soon became an important centre. Caspar Bauhin (1560-1624), Basel's first Professor of Botany, had learned how to permanently preserve plants while traveling extensively. Thus he started globally one of the oldest traditions of plant collecting that survives to today. He compiled a global index of all known plants based on his herbarium (his "Pinax" of 1623), which strongly influenced Linnaeus, who started modern plant nomenclature in 1753. Bauhins herbarium, one of the oldest surviving globally, is thus of singular historic and scientific value, as it provides direct evidence on four centuries of floristic change, systematics, plant evolution, and history of science. However, it remains incompletely digitised, impeding its use in research. Similarly, four other historic and scientifically important herbaria are also broadly relevant but remain inaccessible digitally. In this project, we aim to create digital specimens for our five most important historic herbaria (C Bauhin 1560-1624; J Hagenbach, 1595-1640; JR Stähelin (1724-1800); W Lachenal (1736-1800); JL Buxtorf 1736-1804), integrate these in our specimen management software, so they meet the standards to be incorporated in the Swiss Virtual Natural History Collection as soon as it is operational, and present them online. Moreover, we add or replace damaged single-specimen folders to minimize (future) damage from handling them.

La Suisse compte environ 2'000 espèces de lichens et bon nombre des types de ces espèces ont été établis à partir de matériel suisse. Par conséquent, le but de ce projet est de démontrer la valeur locale, nationale et internationale des collections de lichens suisses négligées, et de rendre disponible ce matériel qui est actuellement inaccessible aux chercheurs en mettant en œuvre un projet de collaboration sur les collections anciennes de lichens de Neuchâtel (estimé à 10'000 spécimens), Lausanne (environ 11'300), et Genève. Ce projet nécessite un reconditionnement particulier, une numérisation, une mise en base de données, une révision taxonomique, ainsi qu'une recherche de Types. La plateforme hallerNet basée à Berne fournira l'infrastructure technique du projet.

Ces collections de lichens possèdent notamment les principaux ensembles de matériel collecté par le naturaliste suisse Schleicher. Ses collections ont été utilisées par d'autres pour décrire de nombreuses nouvelles espèces. Schleicher dans les Alpes et son correspondant Chaillet dans le Jura neuchâtelois ont envoyé du matériel à d'éminents mycologues comme Acharius à Uppsala (un élève de Linné, dont le matériel a été vendu plus tard à Helsinki), de Candolle à Genève, Persoon à Paris et Fries à Lund. Ces importantes collections étrangères sont étudiées dans le cadre d'une bourse Sinergia du FNS, tandis que le matériel suisse correspondant sera étudié dans le cadre du projet SwissCollNet.

Le Musée d’histoire naturelle de Fribourg et le Jardin botanique de l’Université de Berne conservent précieusement les collections d’herbiers des naturalistes qui ont exploré et recensé la flore de toute la Suisse, mais aussi du monde entier au cours de ces deux derniers siècles. Les plantes séchées et les informations qu’ils ont méticuleusement collectées représentent une source d’informations de première importance permettant aux chercheurs de reconstituer la flore ancienne et son évolution sur un territoire donné. Face à l’érosion dramatique de la biodiversité que nous traversons actuellement, les données provenant des herbiers sont devenues essentielles pour le développement de plans de conservation en faveur des espèces menacées.

Toutes ces données n’ont cependant d’utilité que si les chercheurs et les conservateurs de la nature peuvent y accéder facilement grâce à la digitalisation des collections d’herbiers. C’est dans cette optique que les deux institutions ont décidé d’unir leurs forces afin d’accélérer la digitalisation de leurs collections. Une étroite collaboration permettra de gagner un temps considérable et d’éviter de nombreux écueils dans le travail complexe de numérisation des collections d’herbiers. Ce partenariat sera marqué par la formation commune de deux jeunes botanistes qui auront pour mission de mettre en valeur les collections botaniques patrimoniales des cantons de Fribourg et de Berne et leurs trésors qui ne demandent qu’à être découverts.

Many of the first descriptions of plants were based on material stemming from adventurous collection expeditions and remarkable personalities, such as the famous Sarasin cousins (Fritz & Paul, 1850s-1940s) from Basel, who profoundly impacted cultural and natural history and conservation. Sadly, their botanical collections, many from southeast Asia, were neglected compared to their famous zoological and ethnographic collections, even though they are critically important for taxonomy. For instance, Hermann Christ (1833-1933) described many new fern species from these collections. Yet, historic neglect and lack of digitalization renders them inaccessible to present-day science.

In this project, we unlock the botanical treasure trove of the Sarasin cousins by conditioning, taxonomic updating, and digitizing thousands of Sarasin specimens in the Herbaria Basel and the United Herbaria Zurich. By expanding our digitization efforts to additional fern specimens in our herbaria, we will make 60'000 digital specimens publicly available for science and society.

Wet collections of plants and fungi are comparatively rare, since these organisms are mostly preserved as dried herbarium specimens or bulk collections. Preserving plants and fungi in ethanol-based fluids has the great advantage, that 3-dimensional structures (e.g. of flowers) can be preserved and the tissue remains intact for anatomical analyses. To our knowledge, the Botanical Museum of the University of Zurich and the Herbarium of the Botanical Garden of the University of Bern contain the two largest historical wet collections in Switzerland with a total of ± 2250 specimens that were collected in its majority more than a century ago. Both collections contain unique specimens – including type specimens – and are mainly stored in hand-made jars with finely arranged plants and fungi for display. Unfortunately, both collections are in urgent need of conditioning and harmful substances such as formaldehyde were detected in the fluids. To preserve these unique collections and make them accessible, our project has four main goals: detoxification, restauration, reviewing, and digitalization. All data will be connected to the Swiss Virtual Natural History Collection. This opens up a large potential for future research projects and collaborations. Both collections represent unique Swiss cultural and scientific heritages and their digitalization is a valuable contribution to the protection and conditioning of these Swiss cultural possessions of national importance.

Les référentiels de biodiversité tels que les banques de semences et d'ADN sont des piliers fondamentaux pour étudier et conserver notre capital naturel. La conservation de graines vivantes ouvre la voie à des recherches, non seulement sur les graines elles-mêmes, mais aussi sur le développement, l'écologie et la biologie de la plante à laquelle elles donnent naissance. Les collections d'ADN, quant à elles, revêtent une importance stratégique pour la recherche génétique, notamment pour déduire les relations phylogénétiques entre les lignées et évaluer la diversité génétique au sein des espèces sauvages ou cultivées. Malgré l'importance de ces ressources génétiques, l’informations associées à ces échantillons n'est pas encore disponible sous forme digitale. Les données de la banque nationale de semences et de la banque d'ADN du CJBG sont en effet éparpillées dans différents fichiers non accessibles au public. Notre objectif est de numériser ces informations en utilisant le système de base de données Botalista (https://botalista.community/about). Ce projet facilitera la gestion de ces biobanques et le développement de pratiques de conservation communes aux différents sites et institutions. Il assurera également le lien entre l'échantillon conservé (p.ex. lot de graines, extrait d’ADN) et les riches informations sur la biodiversité qui lui sont liées (p.ex., spécimens d'herbier, biologie et distribution des espèces, tests de germination, données génétiques...) et facilitera le transfert de données vers les portails dédiés à la biodiversité comme Info Flora, le GBIF et la Collection virtuelle suisse d'histoire naturelle, lorsqu'il sera opérationnel.