Die Gefahr aus dem Permafrostboden

Die zunehmende Erderwärmung führt dazu, dass nun sogar die Permafrostböden auftauen. Abgesehen davon, dass hier nicht nur das Saatgut unseres Planeten aufbewahrt wird, um im Katastrophenfall das menschliche Überleben zu sichern, sei darauf hingewiesen, dass durch das Auftauen der Permafrostböden, leider auch längst ausgestorbene Viren ihre Wiederauferstehung feiern können und die Menschheit vor der nächsten Pandemie erzittern lassen.

Weltweit existieren 1.400 Aufbewahrungsanlagen für Saatgut. Der weltweit einzigartige Saatgut-Tresor befindet sich übrigens in Svalbard (Norwegen). Es handelt sich dabei um ein Projekt des Welttreuhandfonds für Kulturpflanzenvielfalt und dient zur Einlagerung von Saatgut zum Erhalt und Schutz der Arten und Varietät-Diversität von Nutzpflanzen. Insgesamt werden in Svalbard 4,5 Millionen Samenproben gebunkert – eine Probe enthält 500 Samen und dies entspricht insgesamt 2,25 Milliarden Samen. Es geht darum die 21 wichtigsten Nutzpflanzenarten wie z.B. Reis, Weizen Kartoffeln, Mais, Äpfel, Maniok... und deren gesamte Sortenvielfalt aufzubewahren. In Svalbard wird mit dem Saatgut nicht gearbeitet, sondern dieses wird lediglich für den Krisenfall verwahrt.

Auf der Nordhalbkugel unseres Planeten, sind 25 % der Landfläche, dauerhaft gefroren. Denkt dabei vor allem an große Teile Sibiriens, Alaska und den Norden Kanadas. Zusammen ergibt dies eine Fläche von 23 Millionen Quadratkilometer.

Zum Vergleich: die Fläche Europas lediglich 10,1 Millionen Quadratkilometer.

Der Permafrostboden funktioniert ähnlich wie eine Tiefkühltruhe. Hier sind Unmengen an Pflanzenresten eingeschlossen und wenn das Eis erst einmal aufgetaut ist, dann werden diese durch Mikroben zersetzt. Dabei werden Treibhausgase wie z.B. Kohlendioxid, Lachgas und Methan, in einem enormen Ausmaß, freigesetzt. Im Vergleich zu Kohlendioxid, ist Methan in der Erdatmosphäre ca. 25 Mal so wirksam und das Lachgas sogar 298 Mal so viel. Im oberen Bereich der Permafrostböden sind ca. 1.600 Milliarden Tonnen Kohlenstoff enthalten. Das entspricht in etwa der doppelten Menge jenes Kohlenstoffs, welcher sich insgesamt in der Erdatmosphäre befindet. Wenn nur ein Bruchteil davon freigesetzt wird, ist die Katastrophe perfekt. Die Erderwärmung würde jenen Punkt überschreiten, an welchem sich das Auftauen nicht mehr aufhalten lässt. Der Grund ist, dass die frei gesetzten Treibhausgase den Vorgang des Auftauens, immer mehr beschleunigen.

Erinnern wir uns an den Sommer 2016. Damals gab es im Nordwesten von Sibirien, im Juli und August, Spitzenwerte von bis zu 35 Grad Celsius und wie aus dem nichts heraus, erkrankten Menschen an Milzbrand. Eine Krankheit, welche in Sibirien seit 1941 als ausgerottet galt. Russische Forscher sind davon überzeugt, dass aufgrund der damaligen hohen Temperaturen die Sporen des „Bacillus anthracis“, welche jahrzehntelang gefroren waren, in den vergrabenen Kadavern überlebten und durch die hohen Temperaturen zum Leben erweckt wurden. Eine Epidemie konnte damals, durch eine schnelle Abriegelung der betroffenen Region und der Impfung von 40.000 Rentieren, verhindert werden.

Welche bösen Überraschungen könnten uns beim Auftauen der Permafrostböden erwarten?

2014 haben französische Forscher einen Riesenvirus ausgegraben, welcher zuvor 30.000 Jahre im Eis überdauert hatte. Er nennt sich „Pithovirus sibericum“ und ist mit 0,0025 Millimetern, so groß wie ein Bakterium und gehört zu einer noch unbekannten Familie. Bei den Riesenviren sind bisher nur die Mega-Viren und Pandora-Viren bekannt gewesen.

2015 fanden Wissenschaftler im Permafrost, den „Sibirischen Weichvirus“. Der Erreger hatte bereits 30.000 Jahre am Buckel und konnte von den Wissenschaftlern zum Leben erweckt werden. Es wäre jedenfalls besser, wenn der Permafrost nicht nur den Kohlenstoff, sondern auch die Riesenviren für sich behält. Die zunehmende Erderwärmung macht uns diesbezüglich allerdings einen Strich durch die Rechnung, weil immer öfter Bakterien und Viren freigesetzt werden, welche für lange Zeit im Permafrost gefangen waren. 

2017 hat man in einem 700 Jahre alten Karibu-Kot zwei Viren gefunden, welche im Labor zum Leben erweckt wurden. Für den Menschen sind diese nicht gefährlich, weil sie lediglich Pflanzen und Insekten befallen. Es ist allerdings bemerkenswert, dass diese Viren, auch nach 700 Jahren im ewigen Eis, immer noch intakt und infektiös sind. 

Normalerweise schmelzen jedes Jahr ca. 50 Zentimeter der oberen Schichten des Permafrostbodens. Derzeit steigen die Temperaturen am Polarkreis, drei Mal so schnell wie sonst irgendwo auf der Welt. Wir können nur hoffen, dass der Klimawandel nicht weiter voranschreitet. Wissenschaftler haben in den Leichen, welche in Massengräbern in Alaskas Tundra gefunden wurden, Fragmente des RNA Strangs entdeckt.

Ein RNA-Virus wie z.B. auch der Coronavirus SARS-CoV-2, ist deshalb so gefährlich, weil sie nicht die Replikation-Maschinerie der Zelle verwenden, um sich zu vermehren, sondern ein eigenes Enzym (Polymerase) für die Vermehrung mitbringen. Die Polymerase macht viele Fehler. Das ist leider nicht so gut, weil in der Zelle nicht einheitliche Gruppen von neuen Tochterviren entstehen, sondern viele unterschiedliche Formen. Es kommt zu einer raschen Evolution der Viren. Das ist die Schwierigkeit bei RNA-Viren, weil diese sich eben schnell weiterentwickeln und es dadurch nicht einfach ist, verlässliche antivirale Medikamente und Impfstoffe herzustellen.

Die Bestattungen in Sibirien werden daher schon bald zum Problem. Menschen und Tiere werden seit Jahrhunderten, nur knapp unter der Oberfläche der Permafrostböden, begraben. Tiefe Gräber gibt es nicht, weil der Boden dafür zu hart ist.

Hoffentlich müssen wir nicht, bereits in naher Zukunft, alle einen Weltraumanzug anziehen, weil wir ständig durch neue Viren bedroht sind...