Fernerkundung und Vor-Ort-Charakterisierung von Feuchtgebieten als potenzielle Lebensräume für Malaria-Vektoren
Durch Insekten übertragene Krankheiten stellen eine ständige Bedrohung für die öffentliche Gesundheit dar. Neben anderen bekannten Krankheiten ist Malaria nach wie vor ein weltweites Gesundheitsproblem und auch in kälteren Regionen von Bedeutung. Die Ausbreitung dieser Krankheit wird derzeit durch die Zunahme von Feuchtgebieten, Umweltveränderungen, Erderwärmung, einen beobachtbaren Rückgang des Pestizideinsatzes sowie einen allgemeinen Import invasiver Mückenarten durch globale Reisen und Transport unterstützt.
Deshalb kombinieren das DigiHealth Institute der HNU und Biogents natur- und gesundheitswissenschaftliche Methoden, um im neuen Forschungsprojekt "Swammp" (Swabian Mosquito Monitoring Project) potenzielle zukünftige Mücken-Risikogebiete zu identifizieren.
Frau Dr. Silke Göttler (2.v.l.) von der Biogents AG (Regensburg) und Mitarbeiter des Instituts DigiHealth (Michael Örtl, Swammp-Projektleiter Dr. Martin Schmieder und Felix Holl, v.l.n.r.) mit einer „BG-Trap Station“ mitsamt Mückenzählmodul (vorn) und zwei mobilen BG-Pro-Fallen am See der HNU. Die Trap Station, die mit Kohlendioxid aus einer Gasflasche und einer Autobatterie betrieben werden kann, kam während der Testphase des Projekts Swammp bereits mehrfach und an verschiedenen Orten im Bereich Bayerisch-Schwaben und der Schwäbischen Alb zum Einsatz. Das Bild entstand im August 2020.
Durch den Einsatz frei verfügbarer Satellitenbilddaten und Software sowie unseres Mückenfallensystems ist die Identifizierung und Charakterisierung potenzieller Brutstätten das Ziel der Forscher. Die Kombination aus einem permanenten Monitoring über Satellitendaten, Feldarbeit vor Ort und dem Einsatz von digitalisierten Mückenfallen erzeugt einen quasi panoptischen Blick auf Mücken und ihren Lebensraum.
Die erste Pilotstudie am Schmiechener See (Schwäbische Alb, Süddeutschland) hat bereits bewiesen, dass dieser Ansatz eine leistungsstarke Möglichkeit zur Fernüberwachung von relativ kleinen Gewässern und engen Netzwerken offener Flachwasserzonen ist, die Lebensräume für Stechmücken bieten können. Er bot ideale Forschungsbedingungen, weil er wasserstauende ehemalige Talaue-Sedimente aufweist, die dafür sorgen, dass er immer wieder zeitweise Hochwasser führt, um daraufhin erneut weitgehend auszutrocknen und zu verlanden. Der Schmiechener See kann als Analogstandort für andere Seen- und Feuchtgebiete angesehen werden, die potenziell von Malariamücken besiedelt werden, da er den in Mitteleuropa sehr seltenen Gewässertyp des asiatischen Flachsees repräsentiert.
Da lediglich geringe finanzielle und materielle Ressourcen notwendig sind, kann dieser Ansatz in Zukunft auf Regionen weltweit übertragen werden. Zunächst ist geplant, das Projekt in ein vernetztes, deutschlandweites Monitoring von invasiven und krankheitsübertragenden Stechmücken zu überführen. Die Verbesserung von Gefährdungskarten weltweit kann in Zukunft helfen, Krankheiten, von denen Millionen von Menschen betroffen sind, besser zu kontrollieren.
Darüber hinaus kann es öffentliche Gesundheitsprogramme und humanitäre Bemühungen ergänzen, um nicht nur durch Vektoren übertragene Krankheiten wie Malaria zu bekämpfen, sondern auch die Wasserqualität, Hochwasserkatastrophen, Bewässerung, Landwirtschaft und vieles mehr zu überwachen.
Unser digitales Mückenfallensystem in Aktion: BG-Pro in Kombination mit dem BG-Counter
Erste Ergebnisse der Testphase des Swammp-Projekts wurden auf der virtuellen IEEE Global Humanitarian Technology Conference (GHTC Seattle, USA) am 30. Oktober 2020 vorgestellt (Präsentation online verfügbar). Nach der Bestimmung der Gattung und Art der gefangenen Mücken wurden unter anderem folgende gefunden: Anopheles maculipennis, Anopheles plumbeus, Culiseta moristans, Culex pipiens und Aedes japonicus. Die Gattung Anopheles umfasst allgemein bekannte Malaria-Mücken. Während der Testphase von Ende August bis Mitte September 2020 wurden fast doppelt so viele Anopheles-Mücken (76) wie Culex-Mücken (39) gefangen. Neben der Erfassung ihrer Hauptaktivitätszeiten lieferte das Mückenmonitoring eine weitere erste Erkenntnis: Die invasive Art Anopheles trat nicht, wie angenommen, hauptsächlich in stehenden Gewässern auf, sondern häufig gerade in der Kombination von periodisch austrocknenden Seen und Waldgebieten - nicht nur in ländlichen Gebieten, sondern auch in Städten.
Das Projekt wird mit Hilfe eines Netzes digitaler Mückenfallen in Teilen Baden-Württembergs und Bayerns (Süddeutschland) ab kommender Mückensaison bis voraussichtlich 2022 durchgeführt.
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