Tundra bei Chersky in Sibirien | AP

Erreger aus Permafrostboden Wie gefährlich sind die "Zombieviren"?

Stand: 03.01.2023 06:30 Uhr

Forschende konnten Viren, die jahrtausendelang im Permafrost eingefroren waren, im Labor reaktivieren. Durch den Klimawandel könnten solche Erreger vermehrt auftauen und auch Menschen infizieren. Doch die größte Gefahr ist eine andere.

Von Leila Boucheligua, Nina Kunze und Lena Schmidt, SWR

Es ist nicht der Yeti, der tief im Eis als Gefahr lauert. Einem internationalen Forschungsteam gelang es, Viren, die jahrtausendelang vom Permafrost konserviert waren, zu reaktivieren. Ihre Untersuchungsergebnisse zu sogenannten "Zombieviren" veröffentlichten sie vor Kurzem in einer Preprint-Studie. Das Team um Jean-Marie Alempic von der Universität Marseille hatte bereits 2014 und 2015 zwei funktionsfähige Viren im Permafrostboden entdeckt. Nun veröffentlichten die Wissenschaftler ihren Forschungsstand zu 13 weiteren, bislang unbekannten Viren aus dem Eis.

Permafrostböden sind riesige Kühltruhen

Doch wie kann es sein, dass Viren, die seit prähistorischen Zeiten inaktiv waren, mehrere tausend Jahre später wieder aktiv werden? Permafrostböden sind wie eine natürliche Kühltruhe, erklärt Guido Grosse, Leiter der Sektion Permafrostforschung am Alfred-Wegener-Institut. Er war daran beteiligt, die Bodenproben aus Sibirien zu gewinnen, die nun in Marseille untersucht wurden.

Viele der arktischen Eisschichten bestehen schon seit der letzten Eiszeit. In einigen Regionen könne man sogar noch Überreste von Mammuts finden, erläutert Grosse: nicht nur Knochen, sondern auch konservierte Haare, Fleisch und Blut. Im Gegensatz zu tropischen oder gemäßigten Klimazonen wird das organische Material im gefrorenen Boden nicht zersetzt. Bakterien, die für den Verfallsprozess sorgen, werden erst aktiv, wenn der Permafrost taut.

Das ewige Eis taut

Permafrostböden finden sich vor allem in sehr kalten Regionen wie Sibirien oder Alaska. Auch in Deutschland gibt es einen Ort, an dem alpiner Permafrost vorkommt: die Zugspitze. Perma- oder auch Dauerfrost-Böden bekommen ihren Namen daher, dass die Temperatur des Bodens in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Jahren unter Null Grad Celsius liegt.

In Zukunft könnte es jedoch immer weniger Permafrostböden geben. Durch den Klimawandel schmilzt sogar das ewige Eis, die Permafrostböden verwandeln sich in Sümpfe. Im Zuge der Permafrost-Schmelze werden nicht nur klimaschädigendes Methan und Kohlenstoff freigesetzt. Auch Tierkadaver und Pflanzenreste, die über Jahrtausende im Permafrost eingeschlossen waren, tauen mit auf. Und mit ihnen die Viren, die sie beim Einfrieren in sich trugen.

Wenn der Klimawandel weiterhin so rasant voranschreitet und die Erderwärmung nicht auf ein Minimum begrenzt werden kann, könnten 75 Prozent der Permafrostböden noch in diesem Jahrhundert verschwinden, sagt Grosse. Dass die "Zombieviren" auf natürlichem Weg aus ihrem Dornröschenschlaf aufwachen, könnte also in naher Zukunft Realität werden.

Kopf eines eiszeitlichen Wolfes | AFP

Der auftauende Boden gibt in Sibirien auch Tierkadaver frei, wie diesen Kopf eines eiszeitlichen Wolfes. Dank der extrem niedrigen Temperaturen waren Gehirn, Fell, Gewebe und sogar die Zunge perfekt erhalten geblieben. Bild: AFP

Jahrtausendalte Viren noch funktionsfähig

Die Forschenden aus Marseille konnten zeigen, dass diese Viren im Labor wieder aktiv werden können. Sie haben in der Studie Acanthamoeba castellanii - eine Amöben-Gattung - als Köder für die Viren benutzt. Das Ergebnis: Alle 13 Viren waren infektiös und befielen die Amöben.

Dass sich Viren, die eingefroren waren, wieder vermehren können, ist keine Überraschung. Immerhin ist es die gängige Methode, Viren für die Forschung bei Minus 80 Grad zu lagern, beschreibt Albert Osterhaus, Direktor des Research Center for Emerging Infections and Zoonoses an der Tierärztlichen Hochschule Hannover.

Wie lange die Viren infektiös blieben, sobald sie den Bedingungen in der Natur ausgesetzt sind, ist unklar. Die Forschenden aus Marseille erhoffen sich durch ihre Veröffentlichung, andere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für ihre Forschung gewinnen zu können. Die Studienlage sei noch dünn und die Risiken, die vom Tauen des Permafrosts ausgehen, müssten weiter erforscht werden, schreiben sie.

Auch bakterielle Erreger werden freigesetzt

Viren sind nicht die einzigen Krankheitserreger, die zur Gefahr werden könnten. Auch bakterielle Erreger werden freigesetzt. In der Preprint-Studie heißt es, dass bis zu 120.000 Jahre alte pathogene Mikroorganismen mit auftauen könnten. Einige von ihnen sind mit aktuellen bakteriellen Erregern verwandt. Beispiele sind der Milzbranderreger Bacillus anthracis, Streptokokken oder auch Staphylokokken.

In jüngerer Vergangenheit könnten Bacillus anthracis-Sporen zum Beispiel große Rentier-Sterben ausgelöst haben. Die Theorie der Forschenden aus Marseille: Durch das Permafrosttauen infolge von überdurchschnittlich heißen Sommern wurden die Sporen freigesetzt und haben zu Milzbrand-Epidemien unter den Tieren geführt. 2016 ist Milzbrand vermutlich aufgrund dessen auch in Nordsibirien unter Menschen ausgebrochen, wie der Deutschlandfunk berichtete.

Laut den Forschenden könnte man bakteriellen Erregern aber mittels der heutigen Antibiotika gut Einhalt gebieten. Bei Viren verhält es sich anders. Die Corona-Pandemie hat gezeigt: Für jedes neue Virus müssen sehr spezifische Behandlungen und Impfstoffe entwickelt werden, die nicht sofort verfügbar wären.

Ein Gesundheitsrisiko für Menschen?

Die 13 identifizierten Viren haben in diesem Fall Amöben befallen - unter optimalen Laborbedingungen. Es wäre aber durchaus denkbar, dass Viren auftauen, die den Menschen befallen können, erklärt Permafrostforscher Grosse. Was alles im Permafrost und auch in Gletschern schlummert, sei die große Frage.

Der Veterinärmediziner und Virologe Osterhaus schätzt die Gefahr durch Viren, die in jahrtausendealten, eingefrorenen Tier-Kadavern konserviert sind, als eher gering ein. Etwas höher wäre die Wahrscheinlichkeit laut ihm bei jüngeren, menschlichen Leichen aus dem Gletschereis. Denn diese Krankheitserreger könnten bereits Menschen und nicht nur spezifisch Tiere oder Amöben befallen.

Größere Gefahr geht von heutigen Wildtieren aus

Das Risiko, dass Menschen mit aufgetauten Krankheitserregern in Kontakt kommen, ist in jedem Fall gestiegen. Regionen in der Arktis werden vermehrt besiedelt und zum Rohstoffabbau genutzt, während das Eis zunehmend taut. Wie groß allerdings die Gefahr ist, die von den Erregern ausgeht und wie viele verschiedene Viren und Bakterien im Eis schlummern, ist unklar.

"Die Chance, dass solche Viren zu wirklich großen Problemen führen, ist klein, aber niemals zu 100 Prozent abwesend", erklärt Osterhaus. Als deutlich größere Gefahr erachtet er den Kontakt zu heute lebenden Wildtieren. Das habe man gerade anhand der Corona-Pandemie erlebt. Viele Expertinnen und Experten gehen davon aus, dass das Coronavirus SARS-CoV-2 von Fledermäusen auf den Menschen übergesprungen ist, vermutlich über einen Zwischenwirt.

Über dieses Thema berichtete Deutschlandfunk am 27. Dezember 2022 um 16:40 Uhr.