Forensische Forscher an der berühmten Anthropologischen Forschungseinrichtung der UT Knoxville, im Volksmund als „Körperfarm“ bekannt, sorgen seit Jahrzehnten mit ihren Entdeckungen darüber, was mit menschlichen Körpern nach dem Tod geschieht, für Schlagzeilen. Jetzt beschäftigt sich ein multidisziplinäres Team – Ingenieure, Bodenwissenschaftler und Biologen – mit ihnen, um einen tieferen Blick darauf zu werfen, was mit dem Boden unter einem verwesenden Körper passiert.
Ihre Studie „Soil Elemental Changes While Human Decomposition“, veröffentlicht im Juni 2023 von Plus einskönnte Ermittlern zugute kommen, die in abgelegenen oder schwer zugänglichen Vegetationsgebieten nach menschlichen Überresten suchen.
„Diese Studie war Teil eines größeren Projekts, bei dem wir Umweltveränderungen in der Nähe eines verwesenden Körpers untersuchten“, sagte Jennifer DeBruyn, Co-Autorin und Professorin am Department of Biosystems and Soil Science (BESS). „Unser Körper ist im Vergleich zur Umgebung konzentriert an Nährstoffen und anderen Elementen. Bei deren Abbau werden diese Nährstoffe an die Umwelt abgegeben, was zu Veränderungen im Boden und in der Vegetation in der Nähe führt.“
Ein besseres Verständnis darüber, wie und wann sich Boden und Vegetation in Gegenwart verwesender menschlicher Überreste verändern, könnte Hinweise darauf liefern, sowohl Leichen zu lokalisieren als auch abzuschätzen, wie lange sie sich dort aufgehalten haben.
Um ihre Ideen zu testen, fragt diese Studie: Welche Elemente werden bei der Zersetzung aus dem menschlichen Körper freigesetzt und wie beeinflussen sie die lokale Bodenumgebung?
„Wir haben uns zuvor mit den Hauptelementen des Körpers befasst, nämlich Kohlenstoff und Stickstoff“, sagte DeBruyn, „aber wir wissen, dass es in unserem Körper noch viel mehr gibt.“
Die zweithäufigsten Elemente im Körper sind Schwefel, Phosphor, Natrium und Kalium. Als sich die Weichteile in den Testkörpern zersetzten, beobachtete das Team einen erwarteten Puls dieser Elemente im Boden, während sie in die Umwelt freigesetzt wurden.
„Was uns überraschte, war, dass wir auch höhere Konzentrationen an Kalzium und Magnesium hatten, als wir allein aufgrund der Zufuhr des Körpers erwarten würden“, sagte Stacy Taylor, Hauptautorin der Studie und Postdoktorandin in DeBruyns Labor. „Obwohl wir Kalzium (Ca) und Magnesium (Mg) in unserem Körper haben, ist ein Großteil davon in unseren Knochen gebunden, deren Abbau Jahre oder Jahrzehnte dauern würde. Böden haben die Fähigkeit, Kationen wie Ca2+ und Mg2+ zu binden, also unsere.“ Die Hypothese ist, dass die veränderten Bedingungen zur Freisetzung dieser Elemente aus dem Boden selbst führten.
Sie waren auch überrascht, einige Monate nach Beginn der Bodentests einen Anstieg einiger Spurenmetalle zu beobachten, nachdem das Weichgewebe weitgehend zersetzt war.
„Auch hier waren die Konzentrationen im Boden höher, als wir aufgrund dessen, was aus dem Körper kommen würde, erwarten würden“, sagte Taylor. „Zersetzungsflüssigkeiten führen im Laufe der Zeit zu einer allmählichen Versauerung des Bodens, daher ist unsere Hypothese, dass diese Spurenmetalle mit sinkendem pH-Wert langsam aus Mineralkomplexen im Boden gelöst wurden.“
Die Gesamtaussage ihrer Studie könnte zu neuen Ansätzen bei der Suche nach vermissten Personen oder bei der Bestimmung, wie lange sich die Überreste an einem Ort befinden, führen.
„Diese Studie war eine wichtige Dokumentation der Arten von Elementen, die bei der menschlichen Zersetzung freigesetzt wurden, und wie sie sich im Laufe der Zeit veränderten“, sagte DeBruyn. „Es trägt zu unserem umfassenderen Verständnis der lokalen Umweltveränderungen während der menschlichen Zersetzung bei, was uns letztendlich dabei helfen kann, den Zeitpunkt der Zersetzung zu verstehen, wenn menschliche Überreste im Freien gefunden werden.“
DeBruyn und ihre Studenten und Postdoktoranden forschen seit über einem Jahrzehnt an der Anthropological Research Facility und untersuchen die mikrobiologischen und umweltbedingten Veränderungen während der menschlichen Zersetzung.
Zu ihrem Team für die Studie gehörten DeBruyn, Taylor und Michael Essington von BESS; Scott Lenaghan und Neal Stewart vom Center for Agricultural Synthetic Biology am UT Institute of Agriculture; Amy Mundorff und Dawnie Steadman vom Forensic Anthropology Center und Adrian Gonzalez, Manager der Water Quality Core Facility (WQCF) im Department of Civil and Environmental Engineering.
Das WQCF analysierte Hunderte von Bodenproben, die von verstorbenen menschlichen Spendern stammten – von solchen, deren Entscheidung, ihre sterblichen Überreste freiwillig zur Verfügung zu stellen, einen kontinuierlichen Beitrag zur Weiterentwicklung dieser Forschungswissenschaft leistet.
Mehr Informationen:
Lois S. Taylor et al., Bodenelementarveränderungen während der menschlichen Zersetzung, PLUS EINS (2023). DOI: 10.1371/journal.pone.0287094
Bereitgestellt vom University of Tennessee Institute of Agriculture