Bettina Weber: Die Sahara-Staub-Forschung, die Bakterien bis zum Amazonas-Regenwald bringt

Mit dem Eintreffen von Saharastaub verdreifachte sich die gemessene Konzentration an Endotoxinen in der Atmosphäre über dem Amazonas-Regenwald. Das Fachjournal Nature Communications Earth & Environment veröffentlichte die wissenschaftlichen Erkenntnisse dieser atmosphärischen Staubuntersuchung.

Diese Endotoxine stammen von spezifischen Bakterienstämmen und besitzen das Potenzial, im menschlichen Organismus Entzündungsprozesse anzustoßen. Bislang ist unklar, inwieweit die erhöhten Messwerte die gesundheitliche Verfassung der Bevölkerung im Amazonasbecken negativ beeinflussen. Frühere Untersuchungen aus dem karibischen Raum weisen jedoch darauf hin, dass Saharastaub-Ereignisse mit einer Häufung von Asthmaanfällen korrelieren könnten.

Wie die Forschung den weiten Weg der Bakterien nachweist

Im Februar 2020 sammelte ein wissenschaftliches Team über einen Zeitraum von drei Wochen hinweg tägliche aerobe Proben in verschiedenen Höhenstufen über dem brasilianischen Regenwald. An fünf Tagen der Messkampagne erreichten afrikanische Staubmassen das Untersuchungsgebiet. In eben diesen Proben wiesen die Experten Mikroorganismen nach, welche charakteristisch für trockene Wüstenareale sind.

Die in der Luftschicht über dem Amazonas isolierten Bakterien zeigen laut der Forscherin Weber eine genetische Übereinstimmung mit Proben aus der Sahara. Bemerkenswert war hierbei, dass sich die bakterielle Zusammensetzung während des Staubeintrags signifikant verschob, während die Konzentration der Pilzsporen über den gesamten Zeitraum stabil blieb. Inwieweit diese Kleinstlebewesen die mehrtägige Atlantiküberquerung lebend überstehen, bleibt Gegenstand aktueller Abklärungen.

200 bis 400 Millionen Tonnen Staub ziehen jährlich um die Welt

Diese Staubverlagerung stellt ein globales Ereignis dar. Jahr für Jahr werden weltweit geschätzte 200 bis 400 Millionen Tonnen Wüstensand transportiert, wobei bis zu 40 Millionen Tonnen den Atlantischen Ozean passieren und im Amazonasbecken sedimentieren. Als Hauptquellen dienen hierbei die Bodélé-Depression in der Republik Tschad sowie die Region El Djouf in Mauretanien, welche beide für ihre feinkörnigen Sedimentablagerungen bekannt sind.

Auf das globale Klimasystem hatte das dokumentierte Staubereignis laut dem Forscher Foelsche hingegen keine direkten Auswirkungen. Ein anderer Effekt zeigt sich auf kryosphärischen Oberflächen: Auf Schnee und Eis verstärkt die dunkle Staubauflage die Absorption der Sonnenstrahlung und beschleunigt die Schmelzprozesse. Schon beim historischen Fund der Gletschermumie Ötzi im Jahr 1991 am Tisenjoch spielte dieses Phänomen eine Rolle, als eine rötliche Staubschicht das Abschmelzen des Eises massiv beschleunigte.

Was die Grazer Forschungsgruppe als Nächstes untersucht

Analysen von Eisbohrkernen aus Grönland belegen laut Foelsche, dass ausgeprägte Kaltzeiten der Erdgeschichte wesentlich staubintensiver waren als die Gegenwart – ein klarer Beleg für die langfristige Wechselwirkung zwischen Staubströmen und klimatischen Veränderungen. Das jüngst dokumentierte Phänomen war nach seiner Einschätzung in dieser ausgeprägten Form ein seltenes Ereignis.

Das Grazer Forschungsteam fokussiert sich in kommenden Projekten auf die Überlebensrate der transportierten Bakterien sowie deren potenzielle Einflüsse auf die menschliche Gesundheit und das sensible Ökosystem des Regenwaldes. Mit neuen Einträgen von Saharastaub ist gemäß den Vorhersagen des staatlichen Wetterdienstes GeoSphere Austria künftig insbesondere in den westlichen Regionen Österreichs zu rechnen.