Das Leibniz-Institut für Ostseeforschung in Warnemünde (IOW) hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich das Auftreten gefährlicher Vibrionen in der Ostsee bis zu fünf Wochen im Voraus vorhersagen lässt. Grundlage ist eine Auswertung von Umwelt-, Satelliten- und Mikrobiomdaten mittels Künstlicher Intelligenz.
Für die in der Fachzeitschrift Water Research veröffentlichte Studie analysierte das Forschungsteam zwischen April 2022 und Mai 2023 rund 1.500 Wasserproben an 15 Messstationen entlang der Ostseeküste und der Warnowmündung. Ergänzt wurden die Daten durch Messungen zu Wassertemperatur, Salzgehalt, Nährstoffen, Chlorophyll und Strömungsverhältnissen.
Nachweise des Bakteriums Vibrio vulnificus konzentrierten sich laut Studie fast ausschließlich auf die Monate zwischen Ende Juni und Anfang September. Besonders häufig trat der Erreger bei Wassertemperaturen über 18 Grad und Salzgehalten zwischen 12 und 18 Promille auf. Eine zentrale Rolle spielen demnach mikrobielle Prozesse nach Algenblüten: Beim Zerfall von Phytoplankton würden organische Stoffe freigesetzt, die das Wachstum der Bakterien begünstigten.
Drohnen sollen lokale Risikoeinschätzungen liefern
„Wir konnten zeigen, dass sich das Auftreten der potenziell gefährlichen Vibrionen durch charakteristische ökologische Veränderungen frühzeitig ankündigt“, erklärte Erstautor Conor Christopher Glackin, der am IOW promoviert. Studienleiter Matthias Labrenz sagte, damit rücke erstmals ein praktikables Frühwarnsystem in greifbare Nähe, das Gesundheitsbehörden oder Badeorte bei Warnentscheidungen unterstützen könne.
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Seit April testet das IOW unter Leitung des Umweltmikrobiologen Daniel Herlemann am Warnemünder Strand zudem ein KI-gestütztes Drohnen-Messprogramm. Die Drohnen erfassen Wassertemperatur, Strömung, Salzgehalt und Blaualgenblüten im Badewasserbereich. Die Daten werden automatisiert an einen Server übertragen und ausgewertet. Ziel ist ein Vibrionen-Ampelsystem, das wenige Minuten nach einem Flug eine standortbezogene Risikoeinschätzung liefert.
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Vibrionen können über kleinste Hautverletzungen in den Körper gelangen und insbesondere bei älteren oder immungeschwächten Menschen schwere Wundinfektionen oder eine Sepsis verursachen. Nach Angaben des IOW gilt die Ostsee als eine der europäischen Hochrisikoregionen für solche Infektionen. In Mecklenburg-Vorpommern wurden seit 2003 insgesamt 98 Vibrionen-Infektionen registriert, 14 davon verliefen tödlich.
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