Laut einer neuen Studie könnte die Freisetzung von nur einem Prozent der im schmelzenden Eis des Planeten eingeschlossenen Krankheitserreger ein echtes Risiko einer Schädigung der Ökosysteme der Erde darstellen und möglicherweise die menschliche Gesundheit gefährden.
Forscher, darunter auch von der Flinders University in Australien, sagen, dass die Freisetzung einiger dieser „zeitreisenden“ Krankheitserreger, die seit Jahrtausenden im Eis des Planeten gefangen sind, die Bedrohung für die globale Umwelt und sogar für die Menschheit selbst erhöhen kann.
Bislang war das potenzielle Risiko für moderne Ökosysteme durch Mikroben, die in schmelzenden Gletschern und Permafrost eingeschlossen sind, schwer vorherzusagen.
In der neuen Studie, die letzte Woche in der Zeitschrift veröffentlicht wurde PLoS Computational Biology, Forscher berechneten die ökologischen Risiken, die durch die Freisetzung dieser unvorhersehbaren alten Mikroben entstehen.
Wissenschaftler simulierten digital, wie Krankheitserreger aus der Vergangenheit in Gemeinschaften bakterienähnlicher Wirte eindringen.
Anschließend verglichen sie die Auswirkungen der eindringenden Krankheitserreger auf die Vielfalt der Wirtsbakterien mit denen in Gemeinschaften, in denen keine Invasionen auftraten.
Die Simulationen ergaben, dass die alten eindringenden Krankheitserreger in der modernen Welt oft überleben und sich weiterentwickeln konnten und etwa 3 Prozent in ihrer neuen Umgebung dominant werden könnten.
Die Forscher fanden außerdem heraus, dass etwa 1 Prozent der eindringenden Krankheitserreger unvorhersehbare Ergebnisse lieferten.
Einige der Krankheitserreger verursachten das Aussterben von bis zu einem Drittel der Wirtsarten, während andere die Diversität um bis zu 12 Prozent im Vergleich zu den Simulationen erhöhten, in denen ein Entweichen in den Simulationen nicht erlaubt war.
Auch wenn das Risiko, das von einem Prozent der freigesetzten Krankheitserreger ausgeht, angesichts der schieren Anzahl alter Mikroben, die regelmäßig in moderne Gemeinschaften freigesetzt werden, gering erscheinen mag, sagen Forscher, dass diese Ausbrüche eine „erhebliche Gefahr“ darstellen.
„Zum ersten Mal bieten wir mithilfe fortschrittlicher Computersimulationen eine umfassende Analyse des Risikos, das diese ‚zeitreisenden‘ Krankheitserreger für moderne ökologische Gemeinschaften darstellen“, sagte der Hauptautor der Studie, Giovanni Strona.
„Wir haben herausgefunden, dass eindringende Krankheitserreger häufig überleben, sich weiterentwickeln und in einigen Fällen außergewöhnlich hartnäckig und dominant in der Gemeinschaft werden können, was entweder erhebliche Verluste oder Veränderungen in der Anzahl der lebenden Arten verursacht“, sagte Dr. Strona.
Den Forschern zufolge deuten die Ergebnisse darauf hin, dass unvorhersehbare Bedrohungen durch solche eingeschlossenen Mikroben ein „ernsthaftes Risiko“ darstellen könnten, da sie starke Treiber für ökologische Schäden sind.
„Unsere Ergebnisse sind besorgniserregend, weil sie auf ein tatsächliches Risiko hinweisen, das von den seltenen Ereignissen herrührt, bei denen derzeit im Permafrost und Eis eingeschlossene Krankheitserreger schwerwiegende ökologische Auswirkungen haben“, sagte Corey Bradshaw, ein weiterer Autor der Studie.
„Im schlimmsten, aber immer noch völlig plausiblen Fall reduzierte die Invasion eines einzelnen alten Krankheitserregers die Größe seiner Wirtsgemeinschaft um 30 Prozent im Vergleich zu unseren nicht-invasiven Kontrollen“, sagte Dr. Bradshaw.
Forscher fordern Wissenschaftler auf, zu versuchen, das potenzielle Risiko, das von diesen alten Mikroben ausgeht, besser zu verstehen, um sich auf unbeabsichtigte Folgen ihrer Freisetzung vorzubereiten.
„Die Ergebnisse zeigen uns, dass das Risiko nicht länger nur eine Fantasie ist, gegen die wir uns nicht wehren sollten“, sagte Dr. Bradshaw.