Im Februar 2020 sammelte das Team um Bettina Weber von der Universität Graz über einen Zeitraum von drei Wochen täglich Aerosole in verschiedenen Höhen über dem Amazonas-Regenwald in Brasilien. Während fünf dieser Tage registrierten die Forschenden den Transport von Wüstenstaub aus Nordafrika in die Region. Die Forschenden analysierten die gesammelten Proben genetisch auf ihre mikrobiologische Zusammensetzung, insbesondere hinsichtlich enthaltener Bakterien und Pilze.
Nach dem Staubeintrag fanden die Forschenden auf den Filterproben neben „einheimischen“ auch zahlreiche Bakterien, die typischerweise in trockenen Böden vorkommen. Dass die Pilzgemeinschaft weitgehend unverändert blieb, führen die Forschenden auf die großen Mengen an Sporen zurück, die der Regenwald abgibt, sodass Pilzsporen aus der Sahara bei den Analysen nicht ins Gewicht fallen.
„Böden in Trockengebieten und Wüsten sind weitgehend von mikrobiellen Gemeinschaften besiedelt, den sogenannten biologischen Bodenkrusten. Genetisch stimmen die Bakterien mit Organismen aus der Sahara überein, was belegt, dass sie aus afrikanischen Bodenkrusten mit dem Wind über den Atlantik bis in Brasiliens Regenwald transportiert werden“, erklärt Studienleiterin Bettina Weber, Professorin am Institut für Biologie der Universität Graz. Die Wissenschaftlerin arbeitet eng mit dem Max-Planck-Institut für Chemie zusammen.
Potenzielle Krankmacher reisen mit
Zudem stellten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fest, dass sich mit dem Eintreffen des Saharastaubs die Konzentration von Endotoxinen in der Luft verdreifachte. Endotoxine kommen in den Zellmembranen bestimmter Bakterien vor und werden bei ihrem Absterben frei. Beim Menschen können die chemisch recht stabilen Verbindungen zu Entzündungen führen.
„Die große Menge an Endotoxinen in der Luft hat mich überrascht“, kommentiert Jens Weber, der die Untersuchungen während seiner Promotion durchführte. „Frühere Studien in der Karibik haben gezeigt, dass während der Ankunft von Saharastaub oft auch mehr Asthma-Anfälle auftreten. Ob ein ähnlicher Zusammenhang auch im Amazonas besteht, muss noch untersucht werden“.
Weitere Studien sollen in den kommenden Jahren klären, welche Mikroorganismen im Staub vorkommen und ob sie eine gesundheitsrelevante Rolle spielen. Außerdem wollen die Forschenden untersuchen, ob die Mikroben nach ihrer tagelangen Reise über den Atlantik noch lebensfähig sind.
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