Robert Klatt
Die oberen Atmosphärenschichten sind extrem lebensfeindlich. Mikroorganismen, darunter auch gefährliche Bakterien, werden durch Luftströmungen trotzdem über tausende Kilometer in der Erdatmosphäre verbreitet und sind danach noch lebensfähig.
Barcelona (Spanien). In der Luft nahe der Erdoberfläche können aufgrund der hohen Luftfeuchtigkeit unterschiedliche Bakterien, Pilze und andere Mikroorganismen leben. In den höheren Atmosphärenschichten können hingegen wegen der starken UV-Strahlung und der sehr trockenen Luft kaum Mikroorganismen überleben. Die Forschung hat trotzdem bereits Indizien dafür entdeckt, dass sich einige widerstandsfähige Mikroben in der Atmosphäre über weite Distanzen verbreiten.
Wissenschaftler des Katalanischen Instituts für Forschung und fortgeschrittene Studien (ICREA) haben nun untersucht, welche Mikroorganismen in den höheren Atmosphärenschichten überleben können. Laut ihrer Publikation im Fachmagazin PNAS haben die Forscher dazu das Leben in den atmosphärischen Winden, die sich knapp unter der planetaren Grenzschicht (PBL), in einer Höhe von 1.500 bis 2.000 Metern über der Erde, befinden, untersucht.
Um die Analysen durchführen zu können, haben die Forscher mit Leichtflugzeugen über Aerosolproben aus der Troposphäre über Japan entnommen. Diese haben sie mit Aerosolproben verglichen, die in derselben Region am gleichen Tag am Boden entnommen wurden. Die Analyse der DNA aus den Proben und die Kulturen der entdeckten Mikroorganismen im Labor zeigen, dass in der Atmosphäre deutlich mehr Mikroben leben, als zuvor angenommen wurde.
Insgesamt konnten die Forscher 266 Pilzarten und 305 Bakterien identifizieren, die größtenteils für Menschen harmlos sind. In der Atmosphäre haben sie aber auch gefährliche Mikroben entdeckt, darunter E. coli, Streptokokken, Staphylokokken, Clostridien und Candida. Die Untersuchung zeigt zudem, dass viele Mikroorganismen trotz der lebensfeindlichen Bedingungen in der Atmosphäre noch lebensfähig sind.
Die Forscher haben anhand der Wetterbedingungen und der Mineralien in den Aerosolproben rekonstruiert, dass die analysierten Proben aus einem landwirtschaftlichen Gebiet in China stammen, das etwa 2.000 Kilometer von Japan entfernt ist. Es gilt somit als belegt, dass Bakterien und andere Mikroorganismen über tausende Kilometer durch die Erdatmosphäre „reisen“ können.
„Dies wäre eine neuartige Möglichkeit, sowohl lebensfähige menschliche Krankheitserreger als auch Resistenzgene über entfernte geografische Regionen zu verteilen.“
PNAS, doi: 10.1073/pnas.2404191121
