Zusammenfassung Mindestens 10.000 Virusarten haben die Fähigkeit, Menschen zu infizieren, aber derzeit zirkuliert die überwiegende Mehrheit lautlos in wilden Säugetieren1,2. Klima- und Landnutzungsänderungen werden jedoch neue Möglichkeiten für den Virusaustausch zwischen zuvor geografisch isolierten Wildtierarten schaffen3,4. In einigen Fällen wird dies die Ausbreitung von Zoonosen erleichtern, einem mechanistischen Zusammenhang zwischen globalen Umweltveränderungen und der Entstehung von Krankheiten. Hier simulieren wir potenzielle Hotspots des zukünftigen Virusaustauschs, indem wir ein phylogeografisches Modell des Säugetiervirusnetzwerks und Projektionen der geografischen Verbreitungsänderungen für 3.139 Säugetierarten unter Klimawandel- und Landnutzungsszenarien für das Jahr 2070 verwenden. Wir gehen davon aus, dass sich neue Arten ansammeln werden Kombinationen in großen Höhen, in Biodiversitäts-Hotspots und in Gebieten mit hoher menschlicher Bevölkerungsdichte in Asien und Afrika, was zu einer etwa 4.000-fachen neuen Übertragung ihrer Viren zwischen den Arten führt. Aufgrund ihrer einzigartigen Ausbreitungsfähigkeit sind Fledermäuse für den Großteil des neuartigen Virusaustauschs verantwortlich und dürften Viren entlang evolutionärer Pfade weitergeben, die die zukünftige Entstehung beim Menschen erleichtern werden. Überraschenderweise stellen wir fest, dass dieser ökologische Wandel möglicherweise bereits im Gange ist und eine Begrenzung der Erwärmung auf unter 2 °C innerhalb des Jahrhunderts den künftigen Virusaustausch nicht verringern wird. Unsere Ergebnisse unterstreichen die dringende Notwendigkeit, die Bemühungen zur Virusüberwachung und -entdeckung mit Untersuchungen zur Artenvielfalt zu kombinieren, um Veränderungen in der Artenverteilung zu verfolgen, insbesondere in tropischen Regionen, in denen es die meisten Zoonosen gibt und die eine schnelle Erwärmung erleben. |
Bis 2070 werden sich menschliche Bevölkerungszentren in Äquatorialafrika, Südchina, Indien und Südostasien mit den prognostizierten Hotspots für die Übertragung von Viren zwischen verschiedenen Arten in der Tierwelt überschneiden.
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Während sich das Erdklima weiter erwärmt, gehen Forscher davon aus, dass wilde Tiere gezwungen sein werden, ihre Lebensräume zu verlegen, wahrscheinlich in Regionen mit großen menschlichen Populationen, was das Risiko eines Virusübersprungs auf den Menschen dramatisch erhöht, was zur nächsten Pandemie führen könnte.
Dieser Zusammenhang zwischen Klimawandel und Virusübertragung wird von einem internationalen Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftlern der Georgetown University beschrieben und in Nature veröffentlicht .
In ihrer Studie führten die Wissenschaftler erstmals eine umfassende Bewertung durch, wie der Klimawandel das globale Virom von Säugetieren verändern wird. Die Arbeit konzentriert sich auf geografische Verbreitungsverschiebungen – die Reisen, die Arten unternehmen werden, wenn sie ihren Lebensräumen in neue Gebiete folgen. Wenn sie zum ersten Mal andere Säugetiere treffen, gehen die Studienergebnisse davon aus, dass sie Tausende von Viren gemeinsam haben.
Sie sagen, dass diese Veränderungen die Chancen für Viren wie Ebola oder Coronaviren erhöhen, in neuen Gebieten aufzutreten, was ihre Verfolgung erschwert, und bei neuen Tierarten, was es für Viren einfacher macht, über eine Art „Sprungbrett“ auf den Menschen zu springen.
„Die engste Analogie sind tatsächlich die Risiken, die wir im Wildtierhandel sehen“, sagt der Hauptautor der Studie, Colin Carlson, PhD, wissenschaftlicher Assistenzprofessor am Center for Global Health Sciences and Security am Center Georgetown University. „Wir machen uns Sorgen um die Märkte, weil die Kombination ungesunder Tiere in unnatürlichen Kombinationen Möglichkeiten für diesen allmählichen Entstehungsprozess schafft, so wie SARS von Fledermäusen auf Zibetkatzen und dann von Zibetkatzen auf Menschen übergesprungen ist.“ Aber Märkte sind nicht mehr etwas Besonderes; In einem sich verändernden Klima wird ein solcher Prozess in der Natur fast überall Realität sein.“
Besorgniserregend ist, dass sich Tierlebensräume überproportional an die gleichen Orte verlagern wie menschliche Siedlungen, wodurch neue Hotspots indirekter Risiken entstehen. Ein Großteil dieses Prozesses ist in der heutigen, um 1,2 Grad wärmeren Welt möglicherweise bereits im Gange, und Bemühungen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen können die Entwicklung dieser Ereignisse möglicherweise nicht verhindern.
Eine weitere wichtige Erkenntnis sind die Auswirkungen steigender Temperaturen auf Fledermäuse, die den Großteil der verbreiteten neuen Viren ausmachen. Ihre Flugfähigkeit ermöglicht es ihnen, weite Strecken zurückzulegen und die meisten Viren zu verbreiten. Aufgrund ihrer zentralen Rolle bei der Virusentstehung werden die größten Auswirkungen in Südostasien prognostiziert, einem globalen Hotspot der Fledermausvielfalt.
„Bei jedem Schritt“, sagte Carlson, „haben unsere Simulationen uns überrascht.“ Wir haben Jahre damit verbracht, diese Ergebnisse noch einmal zu überprüfen, mit unterschiedlichen Daten und unterschiedlichen Annahmen, aber die Modelle führen uns immer zu diesen Schlussfolgerungen. „Es ist ein wirklich beeindruckendes Beispiel dafür, wie gut wir die Zukunft tatsächlich vorhersagen können, wenn wir es versuchen.“
Da Viren beginnen, mit beispielloser Geschwindigkeit zwischen Wirtsarten zu springen, könnten die Auswirkungen auf den Naturschutz und die menschliche Gesundheit laut den Autoren dramatisch sein.
„Dieser Mechanismus fügt der Bedrohung der Gesundheit von Mensch und Tier durch den Klimawandel eine weitere Ebene hinzu“, sagt der Co-Hauptautor der Studie, Gregory Albery, PhD, Postdoktorand am Fachbereich Biologie der School of Arts und der Georgetown University Wissenschaften. .
„Es ist nicht genau klar, wie sich diese neuen Viren auf die betroffenen Arten auswirken könnten, aber viele von ihnen werden wahrscheinlich zu neuen Erhaltungsrisiken führen und die Entstehung neuer Ausbrüche beim Menschen befeuern.“
Insgesamt deutet die Studie darauf hin, dass der Klimawandel zum größten vorgelagerten Risikofaktor für die Entstehung von Krankheiten werden wird und größere Probleme wie Abholzung, Wildtierhandel und industrielle Landwirtschaft übertreffen wird. Die Autoren sagen, dass die Lösung darin besteht, die Überwachung von Wildtierkrankheiten mit Echtzeitstudien über Umweltveränderungen zu kombinieren.
„Wenn eine brasilianische Fledermaus die Appalachen erreicht, müssen wir in die Aufklärung investieren, welche Viren sie begleiten“, sagt Carlson. „Der Versuch, diese Wirtssprünge in Echtzeit zu erkennen, ist die einzige Möglichkeit, zu verhindern, dass dieser Prozess mehr Infektionen und mehr Pandemien verursacht.“
„Wir sind der Vorhersage und Verhinderung der nächsten Pandemie näher denn je“, sagt Carlson.
„Dies ist ein großer Schritt in Richtung Vorhersage; „Jetzt müssen wir anfangen, an der schwierigeren Hälfte des Problems zu arbeiten.“
„Die COVID-19-Pandemie und die frühere Ausbreitung von SARS, Ebola und Zika zeigen, wie ein Virus, das vom Tier auf den Menschen überspringt, massive Auswirkungen haben kann. Um seinen Übergang zum Menschen vorherzusagen, müssen wir über seine Ausbreitung unter anderen Tieren Bescheid wissen“, sagte Sam Scheiner, Programmdirektor der US-amerikanischen National Science Foundation (NSF), die die Forschung finanzierte. „Diese Forschung zeigt, wie Tierbewegungen und Interaktionen aufgrund eines wärmeren Klimas die Anzahl der Viren erhöhen könnten, die zwischen den Arten wechseln.“
