Ein internationales Forscherteam hat herausgefunden, dass Seegras-Ökosysteme in küstennahen Städten die Zahl menschlicher bakterieller Krankheitserreger in Meeresmuscheln – einer lebenswichtigen Nahrungsquelle für die Menschen weltweit – deutlich reduzieren können. Dazu zählen auch solche mit weit verbreiteter Antibiotikaresistenz.
Die Studie, veröffentlicht 2. August im Journal Natur Nachhaltigkeitbeleuchtet die bedeutende Rolle, die Seegraswiesen in ihren Ökosystemen spielen. Sie dienen nicht nur als wichtiger Lebensraum für Meereslebewesen und tragen zur Artenvielfalt und klareren Gewässern bei, sondern wirken auch als natürliche Filtersysteme und reduzieren bakterielle Krankheitserreger im umgebenden Wasser.
Dies ist wichtig, da die derzeitige wirtschaftliche Belastung durch menschliche Infektionskrankheiten in Meeresumwelt auf 12 Milliarden Dollar jährlich geschätzt wird. Darüber hinaus unterstreicht die drohende Gefahr der antimikrobiellen Resistenz, die voraussichtlich über 300 Millionen Todesfälle verursachen und die Weltwirtschaft 100 Billionen Dollar kosten wird, die Dringlichkeit solcher natürlichen Eingriffe.
„Unsere Arbeit liefert den ersten Beweis dafür, dass küstennahe, urbane Seegrasökosysteme die Zahl menschlicher bakterieller Krankheitserreger – von denen einige bekanntermaßen weit verbreitete Antibiotikaresistenzen aufweisen – in einer Nahrungsquelle reduzieren können, die potenziell über die Hälfte der weltweiten Produktion und des Konsums von Meeresfrüchten abdecken könnte“, sagte Joleah Lamb, Assistenzprofessorin an der Charlie Dunlop School of Biological Sciences der University of California in Irvine, die die Forschung zusammen mit Drew Harvell, emeritierter Professorin für Ökologie und Evolutionsbiologie an der Cornell University, leitete.
Das Team analysierte Muscheln, die von der Mussel Watch des Washingtoner Department of Fish and Wildlife an 20 Stränden des Puget Sound mit unterschiedlichem Seegrasvorkommen eingesetzt wurden. Muschelkiemen von Standorten mit Seegras wiesen im Vergleich zu denen von Standorten ohne Seegras einen um 65 % geringeren Anteil bakterieller Krankheitserreger auf.
Diese Studie ergänzt die früheren Arbeiten von Lamb und Harvell, die eine 50-prozentige Reduzierung pathogener Bakterien in indonesischen Seegraswiesen zeigen, und legt nahe, dass intakte Seegrasökosysteme sowohl in tropischen als auch in gemäßigten Gewässern eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung sichererer Meeresfrüchte und der Verbesserung der öffentlichen Gesundheit spielen könnten.
„Seegräser haben ein ungenutztes Potenzial, zur Überlebenskette des Menschen und unserer Artenvielfalt an der Küste beizutragen“, sagte Harvell. „Seegraswiesen sind die wichtigsten Futterplätze für Wildvögel und bieten Krabben, Austern, Muscheln und Seesternen Schutz. Die Rolle der niederen Bakterien hat also einen bislang unermesslichen Nutzen für die Tierwelt und den Menschen.“
Harvells Cornell-Forschungsteam aus Postdocs, Doktoranden und Studenten untersucht seit über einem Jahrzehnt den Zustand des Seegrases und die Ursachen seines Rückgangs in den San Juan Islands und Friday Harbor Labs. Zum Cornell-Forschungsteam für dieses Projekt gehörten nicht nur Lamb, sondern auch Phoebe Dawkins, damals Doktorandin in Harvells Labor, und der Student Evan Fiorenza (Jahrgang 2017).
Quelle: Video produziert von Bob Friel und der SeaDoc Society. Kommentiert von Joe Gaydos, dem wissenschaftlichen Leiter der SeaDoc Society.
Die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten dieser Forschung sind zahlreich, sagte Lamb. Da die weltweite Nachfrage nach Nahrungsmitteln steigt, ist es von entscheidender Bedeutung, sichere und nachhaltige Meeresfrüchte aus einem gesunden Ozean zu sichern. Seegraswiesen, die bereits für ihre hochwertigen Leistungen wie Nährstoffkreislauf, Kohlenstoffbindung und Küstenschutz bekannt sind, bieten nun einen zusätzlichen Nutzen für die öffentliche Gesundheit.
Das Modell der Studie geht davon aus, dass derzeit 1,1 Milliarden Menschen im Umkreis von 50 Kilometern von Seegrasökosystemen leben. Dies unterstreicht die unmittelbare Chance, diese natürlichen Infrastrukturen in die Stadtplanung und Naturschutzstrategien zu integrieren.
Diese Forschung steht im Einklang mit zahlreichen globalen Nachhaltigkeitsinitiativen, darunter der UN-Dekade der Meereswissenschaften für nachhaltige Entwicklung und der UN-Dekade der Wiederherstellung von Ökosystemen. Sie liefert aktuelle Erkenntnisse für politische Maßnahmen und Verpflichtungen zur Umkehrung des Rückgangs der Seegrasökosysteme, die mit einer alarmierenden Geschwindigkeit von 7 % pro Jahr verschwinden.
Die Auswirkungen der Studie gingen über unmittelbare Vorteile für die öffentliche Gesundheit hinaus, sagte Lamb. Sie biete eine Blaupause für eine nachhaltige Stadtentwicklung, die die Kräfte der Natur nutze, um globale Herausforderungen zu bewältigen.
Lamb forderte konzertierte Anstrengungen von Politikern, Stadtplanern und Naturschützern, um die Vorteile der Seegras-Ökosysteme anzuerkennen und zu nutzen.
„Da die Ökosysteme weltweit weiter abnehmen, besteht dringender Bedarf, in den Umweltschutz zu investieren und den Wert der Ökosystemleistungen zu bewerten“, sagte sie. „Auf diese Weise können wir bedeutende Fortschritte bei der Bewältigung der Biodiversitäts- und Klimakrise erzielen und gleichzeitig die menschliche Gesundheit und die Ernährungssicherheit verbessern.“
Diese Forschung wurde von der Sea Doc Society, einem Programm des Karen C. Drayer Wildlife Health Center an der School of Veterinary Medicine der University of California, Davis, der University of California, Irvine, und The Nature Conservancy unterstützt.
Weitere Informationen:
Phoebe D. Dawkins et al, Seegrasökosysteme als grüne urbane Infrastruktur zur Vermittlung menschlicher Krankheitserreger in Meeresfrüchten, Natur Nachhaltigkeit (2024). DOI: 10.1038/s41893-024-01408-5