Bioinvasion und Seuchenausbreitung

Forschungsvorhaben untersucht Zusammenhang mit globalen Transportwegen

Welchen Einfluss haben menschliche Transportnetzwerke auf die Ausbreitung von Seuchen und auf Bioinvasionen? Diese Frage steht im Mittelpunkt eines neuen Forschungsvorhabens, an dem der Oldenburger Physiker Prof. Dr. Bernd Blasius (Institut für Chemie und Biologie des Meeres – ICBM) maßgeblich beteiligt ist. Es wird von der Volkswagenstiftung im Rahmen der Förderinitiative „Komplexe Netzwerke als fächerübergreifendes Phänomen“ über drei Jahre mit rund 570 000 Euro finanziert. Außer Blasius arbeiten an dem Projekt Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen (Prof. Dr. Dirk Brockmann), der Pennsylvania State University und der University of California, Santa Barbara.

In vielerlei Hinsicht ist die Welt kleiner geworden. Wir kaufen Güter aus China und reisen aus geschäftlichen oder touristischen Gründen ins Ausland. Auf diesen verschiedenen Verkehrswegen werden auch Lebewesen unbeabsichtigt transportiert – z. B. Algen und Mikroorganismen im Ballastwasser von Schiffen oder Insektenlarven in Reifenprofilen von Autos. Organismen gelangen so in Ökosysteme, in denen sie nicht heimisch sind und breiten sich dort oft ungehindert aus. Dieser Prozess der „Bioinvasion“ kann das Aussterben von Tier- und Pflanzenarten, die der eingeschleppten Art nicht gewachsen sind, verursachen. Auch Krankheitserreger können von Reisenden in kürzester Zeit über Kontinentalgrenzen hinweg verschleppt werden und Pandemien auslösen.

Wie sich Organismen oder Krankheitserreger ausbreiten, hängt von vielen Faktoren ab. Im Falle von Tieren spielt zum Beispiel die Zahl der natürlichen Feinde und Konkurrenten eine Rolle, im Falle eines Krankheitserregers die Pathogenität und Inkubationszeit. „Dennoch liegen den verschiedenen Szenarien der Bioinvasion und der Ausbreitung von Seuchen ähnliche Gesetzmäßigkeiten zu Grunde, die stark geprägt sind von den menschlichen Transportwegen“, erklärt Blasius, der kürzlich auf die Professur für „Mathematische Modellierung“ am ICBM berufen wurde.

Im Rahmen ihres Forschungsprojekts wollen die Wissenschaftler eine umfassende Datenbank von globalen Reise- und Transportwegen erstellen. Theoretische Vorhersagen aus diesen Daten werden anhand wichtiger Fallbeispiele getestet. So sollen die Bioinvasion durch exotische Pflanzen- und Tierarten zwischen Inselgruppen, die marine Bioinvasion durch den Austausch von Ballastwasser oder die Ausbreitung von Krankheiten wie Denguefieber und Vogelgrippe mit Hilfe von Computersimulationen genauer untersucht werden. „Aus den Ergebnissen erwarten wir wichtige Informationen zur Entwicklung von Präventionsstrategien, beispielsweise im Fall einer globalen Grippe-Pandemie“, so Blasius. Der Oldenburger Wissenschaftler und seine interdisziplinäre Arbeitsgruppe befassen sich vor allem mit der theoretischen Beschreibung und mathematischen Modellierung komplexer natürlicher Systeme in Biologie und Ökologie.

Kontakt: Prof. Dr. Bernd Blasius, Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM), Tel.: 0441/798-3997, E-Mail: blasius@icbm.de