Mikroben aus dem 40.000 Jahre alten Permafrost erwachen – und könnten die nächste Pandemie entfachen
Es klingt wie der Auftakt eines Horrorfilms, doch uralte infektiöse Lebensformen werden tatsächlich wiederbelebt. Wissenschaftler der University of Colorado Boulder haben Mikroorganismen absichtlich aus Alaska zurück ins Leben geholt; sie waren ungefähr 40.000 Jahre lang im Permafrost eingefroren. Dieser Permafrost ist ein gefrorenes Gemisch aus Boden, Eis und Gestein. In kontrollierten Experimenten stellten die Forscher fest, dass das Auftauen des Permafrosts die Mikroben zunächst nicht sofort aktiv macht. Erst nach Monaten beginnen sie, blühende Kolonien zu bilden. Dr. Tristan Caro, Geologe der Universität, warnte: „Diese Proben sind keineswegs tot.“ Zudem setzt der Erwachungsprozess CO2 frei, ein Treibhausgas, das die globale Erwärmung antreibt.
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Wie die Wiederbelebung aus dem Eis funktioniert: Von Alaska ins Labor
Für die Experimente reiste das Team nach Alaska, zum Permafrost Research Tunnel nahe Fairbanks, südlich des Arktischen Kreises. Der Tunnel ist ein unterirdischer Gang durch Permafrost, der in den 1960er Jahren geschaffen wurde, um Klima- und Umweltforschung zu ermöglichen; er wird oft als „icy graveyard“ beschrieben. Aus den Tunnelwänden holten sie Proben Permafrost, die mehrere tausend bis zehntausend Jahre alt waren. Dem Material wurde Wasser hinzugefügt und es wurde bei 3°C und 12°C inkubiert – Temperaturen, die kühl für Menschen sind, aber deutlich wärmer als die arktische Umgebung. Dr. Caro erklärte: „Wir wollten simulieren, was in einem Alaskan Sommer passiert, unter zukünftigen Klimabedingungen, in denen sich diese Temperaturen tiefer in das Permafrost vordringen.“ Obwohl die Mikroben vermutlich keine Menschen infizieren könnten, hielten die Forscher sie in versiegelten Kammern. In den ersten Monaten wuchsen die Kolonien langsam; in einigen Fällen betrug das Wachstum nur etwa eine von 100.000 Zellen pro Tag – eine Phase der langsamen Wiedererwachen.
Längerer arktischer Sommer öffnet die Schleusen: Aktivität wächst, Biofilme bilden sich
Nach sechs Monaten erlebten die Mikroben dramatische Veränderungen: Sie bildeten starke Gemeinschaften, die sich deutlich von der Oberfläche unterschieden; einige hatten Biofilme entwickelt – schleimige Schichten, die aus einer wachsenden Mikroben-Gemeinschaft bestehen. Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass es Monate dauern kann, bis Mikroben aktiv genug werden, um signifikante Treibhausgasemissionen freizusetzen. Dr. Caro betonte: „Was zählt, ist die Länge des warmen Sommers, der sich in Herbst und Frühling hinein erstreckt.“ Mit dem Auftauen könnten die enormen Reserven an CO2 und Methan freigesetzt werden. Die Mikroben nutzen außerdem verschiedene Fettsäuren in ihren Membranen, um das Überleben über Millennien hinweg zu unterstützen.
Pandoravirus, Anthrax und Pandemierisiken: Warnungen aus dem Eis
2022 wurde ein uraltes Virus namens Pandoravirus, das 48.500 Jahre im sibirischen Permafrost eingefroren war, wiederbelebt. Diese Viren gelten Forschern zufolge zwar nicht als direkte Gefahr für Menschen, doch kommende Pandemien sind möglich, wenn andere Viren freigesetzt werden. Dr. Brigitta Evengård, Infektionsepidemiologin aus Schweden, warnt: „Die zwei, die wir kennen könnten aus dem Permafrost kommen, sind Anthrax und Pockenviren, ansonsten ist es Pandora’s Box.“ Gleichzeitig weisen Studien darauf hin, dass der Klimawandel das Risiko eines ‚Spillovers‘ erhöht – also eines Virenübertrags auf neue Wirte – etwa durch Schmelz- und Abflussprozesse. Eine Untersuchung am Lake Hazen im High Arctic zeigte, dass Spills mit dem Schmelzen von Gletschern wahrscheinlicher werden. Die Forscher schrieben, dass der Klimawandel Speziesbereiche verschieben könnte und der High Arctic zu einer Brutstätte neuer Pandemien werden könne. Erkenntnisse zur Gefährdung durch schmelzendes Eis wurden auch durch NASA-Satellitenaufnahmen des Lake Hazen illustriert.
