Vibrio Bakterien
Vibrio vulnificus gehört zur Bakteriengattung Vibrio, die natürlicherweise im Meeresplankton vorkommt. Von rund 150 bekannten Vibrio-Arten sind etwa zehn Prozent krankheitserregend. V. vulnificus gilt dabei als der gefährlichste Vertreter: Er kann beim Baden über kleinste Hautverletzungen in den Körper eindringen oder durch den Verzehr roher Meeresfrüchte aufgenommen werden. Besonders bei älteren Menschen oder Personen mit geschwächtem Immunsystem kann es zu schweren Wundinfektionen oder Blutvergiftungen kommen, die unbehandelt rasch tödlich verlaufen. Wird die Infektion früh erkannt, ist sie jedoch gut mit Antibiotika behandelbar.
Klimawandel fördert die Ausbreitung gefährlicher Vibrionen
Der menschengemachte Klimawandel beeinflusst nicht nur Wetter und Meere, sondern auch die Verbreitung von Krankheitserregern. Eine aktuelle Studie des IOW zeigt erstmals umfassend, wie sich Vibrio vulnificus weltweit in Küstengewässern verteilt – und warum das Risiko seines gehäuften Auftretens mit dem Klimawandel zunimmt.
Weltweite Daten
Um die globale Verbreitung des Bakteriums zu untersuchen, analysierte die AG Umwelt-Mikrobiologie mehr als 70.000 Umwelt-DNA-Datensätze aus Küstengewässern weltweit. Die Proben stammen aus den vergangenen zehn Jahren und decken Regionen zwischen 78 Grad südlicher und 83 Grad nördlicher Breite ab. Ergänzt wurden diese Daten durch Satelliteninformationen zu Wassertemperatur, Salzgehalt, Strömungen und zur Menge von Phytoplankton im Wasser.
Ergebnis: Vibrio vulnificus kommt heute nahezu weltweit in Küstennähe vor – von tropischen Regionen bis zur südlichen Ostsee. Besonders hohe relative Häufigkeiten wurden in den Tropen festgestellt, wo rund 45 Prozent aller Nachweise registriert wurden. Weitere Hotspots liegen an der Ostküste der USA, in Ostasien und in der südlichen Ostsee. Auffällig ist zudem ein Trend in Richtung höherer Breiten: Zwischen 2013 und 2021 wurden zunehmend Nachweise in nördlicheren Regionen gefunden. Dies deutet darauf hin, dass steigende Meerestemperaturen die Ausbreitung nach Norden begünstigen. Wo aktuell gerade ein erhöhtes Risiko für das Auftreten von Vibrio vulnificus wird auch hier dargestellt: Vibrio Mapviewer
Welche Umweltfaktoren sind entscheidend?
Mithilfe moderner Methoden des maschinellen Lernens wurden die wichtigsten Einflussfaktoren für das Auftreten von V. vulnificus identifiziert. Wichtigster Faktor ist die Wassertemperatur: Fast alle Nachweise stammen aus Gewässern mit Temperaturen über 15 °C, besonders häufig über 18 °C. Steigende Meerestemperaturen verlängern zudem die sogenannte „Vibrionen-Saison“.
Auch der Salzgehalt spielt eine Rolle. Zwar kann V. vulnificus in einem breiten Salzbereich vorkommen, besonders wohl fühlt er sich jedoch in nur leicht salzigem Wasser, wie es typisch für Flussmündungen oder die Ostsee ist. Ein weiterer wichtiger Faktor ist Phytoplankton. Nicht die Algenblüten selbst, sondern ihr Zerfall scheint das Bakterienwachstum zu fördern: Beim Absterben der Algen werden Nährstoffe freigesetzt, die V. vulnificus als Nahrung dienen. Geringe Strömungsgeschwindigkeiten begünstigen diesen Prozess zusätzlich, während starke Strömungen das Auftreten eher hemmen.
Vorhersagemodell und Bedeutung für die Ostsee
Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde am IOW ein Modell entwickelt, mit dem sich Gebiete mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für ein vermehrtes Auftreten von V. vulnificus vorhersagen lassen. Am Beispiel der Ostsee zeigte sich, dass die modellierten Hochrisikogebiete gut mit bekannten Infektionsfällen in Deutschland und Schweden übereinstimmen – insbesondere entlang der südlichen Küsten.
Derzeit sind schwere Vibrio-Infektionen an der deutschen Ostsee noch selten. Doch Klimawandel, häufigere Algenblüten und der demografische Wandel mit einer wachsenden Zahl älterer Menschen erhöhen das Risiko. Die Studie macht deutlich, wie wichtig es ist, Umweltveränderungen und biologische Prozesse gemeinsam zu betrachten. Solche Modelle könnten künftig helfen, Risikokarten zu erstellen und Gesundheitsbehörden sowie die Bevölkerung frühzeitig zu warnen.
