Vector-borne Infectious Diseases in Climate Change Investigations (VICCI):

Abschlussbericht

Projekt 7: Biogeographische Analyse gesundheitsrelevanter Arten und Prognose ihres Ausbreitungspotenzials in Bayern unter künftig veränderten Klimabedingungen

Projektleiter: Prof. Dr. Carl Beierkuhnlein
Projektmitarbeiter: Dominik Fischer, Stephanie Thomas
Lehrstuhl Biogeografie
Universität Bayreuth
95447 Bayreuth

1. Exotische Krankheitsvektoren: Modellierung der aktuellen klimatischen Eignung und Projektion der künftig klimatischen Eignung Bayerns

Europäische Sandmückenarten (Vektoren der viszeralen Leishmaniose) sowie die Asiatische Tigermücke (Vektor von mindestens 22 Viren, u.a. Chikungunya, Dengue und West-Nil) gelten als Krankheitsüberträger, die u.a. im Zusammenhang mit dem Klimawandel eine künf-tige Gefährdung für Mitteleuropa darstellen könnten. Einzelfunde in Deutschland scheinen diese These zu belegen.
Dokumentierte Vorkommen (für Europa und darüber hinaus) der ausgewählten Vektoren werden mit aktuellen klimatischen Bedingungen an den Fundorten korreliert. Hierdurch kann die bevorzugte bioklimatische Nische einer Art eingegrenzt und gleichzeitig über Extrapola¬tion mit den aktuellen Klimabedingungen in Bayern abgeglichen werden. In einem zweiten Schritt werden regionale Klimamodelle (z.B. COSMO-CLM, REMO) eingesetzt, um anhand ausgewählter Klimaszenarien (IPCC) für verschiedene Zeitabschnitte des 21. Jh. die künftige klimatische Eignung Bayerns hinsichtlich einer möglichen Etablierung zu evaluieren.

a. Hintergrund und Ergebnisse: Asiatische Tigermücke (Aedes albopictus)

Die ursprünglich subtropisch-tropisch verbreitete Asiatische Tigermücke wurde gegen Ende des letzten Jahrhunderts durch den weltweiten Warenaustausch per Schiff (insbesondere Alt-reifenhandel) nach Europa eingeführt und hat sich hier in den letzten 30 Jahren rasant ausge-breitet und dauerhaft etabliert. Erstmals 1979 in Albanien gefunden, hat sie sich ab 1990 fast flächendeckend in Italien angesiedelt. Die Zahl der europäischen Länder, in denen die Asiati-sche Tigermücke als etabliert gilt, nimmt seit dem Jahr 2000 stetig zu: Frankreich, Serbien und Montenegro, Schweiz, Griechenland, Kroatien, Spanien, Slowenien und zuletzt in diesem Jahr Bulgarien. Darüber hinaus sind Vorkommen aus der Schweiz dokumentiert. Demnach steht zu befürchten, dass sich die invasive Art im Zuge klimatischer Veränderungen auch in Bayern etablieren könnte.

Als wichtigste klimatische Parameter zur Abschätzung einer möglichen Etablierung wurden der Jahresniederschlag und die Jahresdurchschnittstemperatur identifiziert. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, dass diese Werte als Proxy-Werte angesehen werden sollten, da die Stechmücke in temperaten Regionen nicht das ganze Jahr über aktiv ist. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass unter aktuellen klimatischen Bedingungen eine Etablierung der Tigermücke in Bayern noch als unwahrscheinlich zu erachten ist. Die klimatische Eignung wird in den nächsten Jah¬ren zwar steigen, wobei in der ersten Jahrhunderthälfte noch nicht damit zu rechnen ist, dass die Anforderungen in Bayern flächenhaft erfüllt werden. Ab Mitte des Jahrhunderts jedoch scheinen die projizierten klimatischen Veränderungen für größere Flächen in Bayern eine Etablierung zu begünstigen: in westlichen Bereichen (Bayerisches Schwaben), im Nordwesten (Unterfranken), sowie im Alpenvorland, und hier insbesondere entlang der Flusstäler von Donau und Isar auch weiter nach Ostbayern reichend. Diese Tendenz wird sich gegen Ende des 21. Jh. noch verstärken.

Wissenschaftliche Referenzen:

Fischer, D; Thomas, S; Niemitz, F; Reineking, B; Beierkuhnlein, C (2011): Projection of cli-matic suitability for Aedes albopictus Skuse (Culicidae) in Europe under climate change con-ditions, Global and Planetary Change, 78, 54-64.
Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C (2010): Einsatz regionaler Klimasimulationen in der Medizinischen Geographie: Möglichkeiten und Grenzen am Beispiel einer vektor-übertrage-nen Infektionskrankheit. In: Strobl, Blaschke, Griesebner: Angewandte Geoinformatik: Bei-träge zum 22. AGIT-Symposium Salzburg, Wichmann, 248-257.

b. Hintergrund und Ergebnisse: Sandmückenarten (Gattung: Phlebotomus)

Für Europa sind Phlebotomus-Arten von human- und veterinärmedizinischer Relevanz, da die Weibchen sowohl an Menschen wie auch an Säugetieren (insbesondere Hunde und Pferde) Blut saugen. Die Vorkommen dieser Sandmückenarten galten lange Zeit auf die Mittelmeer-region beschränkt. In jüngster Zeit wurde jedoch Phlebotomus perniciosus in der Nähe von Gerweiler (Rheinland-Pfalz) nachgewiesen. Vorkommen von P. mascittii sind vom Ober-rheingraben aber auch aus Kärnten in Österreich dokumentiert. Bislang gibt es keinen Nachweis von Sandmücken in Bayern. Aufgrund der räumlichen Nähe der aktuellen Funde, steht zu befürchten, dass sich die Sandmücken bald auch in Bayern etablieren könnten. Zur Risikoabschätzung wurde die aktuelle und künftige klimatische Eignung von drei Sandmückenarten mit süd-westlichem europäischen Verbreitungsschwerpunk (P. ariasi, P. mascittii und P. perniciosus) sowie für drei Arten mit überwiegend süd-östlicher Verbreitung (P. neglectus, P. perfiliewi, P. tobbi) modelliert.

Für P. mascittii ist bereits aktuell eine recht hohe klimatische Eignung für das Alpenvorland und dort speziell an den größeren Flusstälern gegeben. Dies wird für diese Art auch in den nächsten 30 Jahren so bleiben. Ab der Jahrhunderthälfte wird für P. mascittii sogar eine sehr gute klimatische Eignung in diesen Regionen projiziert. Die klimatische Eignung für andere Regionen wird eher moderat ansteigen. Aktuell können die klimatischen Bedingungen für P. ariasi und P. perniciosus weitestgehend als ungeeignet angesehen werden. Hinsichtlich der Projektionen können für diese beiden Arten ähnliche Tendenzen abgeleitet werden. In den nächsten 30 Jahren wird sich die klimatische Eignung zunächst in Unterfranken, dem Alpen-vorland sowie den westlichen Regionen Schwabens und Mittelfrankens erhöhen. Ab Mitte des Jahrhunderts wird sich diese Entwicklung noch weiter verstärken. Die klimatische Eignung wird Ende des Jahrhunderts in Bayern für P. ariasi und P. perniciosus im Vergleich zu P. mascittii vermutlich noch etwas besser sein. Es ist davon auszugehen, dass die klimatischen An¬forderungen für P. ariasi und P. perniciosus - abgesehen von den alpinen Regionen und den Mittelgebirgen – in ganz Bayern Ende des 21. Jh. erfüllt werden.

Im Gegensatz dazu, weisen jene Arten mit aktuellem süd-osteuropäischen Verbreitungs-schwerpunkt abweichende räumliche Muster hinsichtlich der Entwicklung der klimatischen Eignung in Bayern auf. Für P. neglectus erscheinen die Bedingungen in vielen bayerischen Regionen bereits in der ersten Jahrhunderthälfte nahezu erfüllt. Ende des Jahrhunderts werden die Ansprüche der Art voraussichtlich in den östlichsten bzw. süöstlichsten Gebieten komplett erfüllt werden. Es ist zu erwarten, dass es keine Region in Bayern mehr geben wird, in der eine Etablierung von P. neglectus aufgrund der projizierten klimatischen Gegebenheiten komplett auszuschließen ist. Für die Art ist auffallend, dass auch die bayerischen Mittelgebirge klimatisch gesehen als geeignet angesehen werden können. Die klimatischen Ansprüche von P. perfiliewi werden im Gegensatz dazu in räumlich begrenzten Gebieten des Alpenvorlandes und Schwabens etwa ab der Jahrhunderthälfte erfüllt werden. Ende des Jahrhun¬derts werden sich die Bedingungen in diesen Regionen für die Art weiter verbessert haben. Die klimatischen Anforderungen von P. tobbi werden voraussichtlich im Verlaufe des 21. Jahrhunderts zu keiner Zeit erfüllt werden.

Im Gegensatz zur Tigermücke spielt menschliche Verschleppung bei Sandmücken keine oder lediglich eine untergeordnete Rolle. Es ist insofern davon auszugehen, dass Sandmücken durch eine eher limitierte natürliche Ausbreitungsfähigkeit charakterisiert sind. Um diese möglichen Bewegungsmuster und dadurch Ausbreitungskorridore zu ermitteln, wurde für die fünf Phlebotomus-Arten (exklusive P. tobbi) eine „least-cost analysis“ durchgeführt. Hierbei gehen zusätzlich zu der klimatischen Eignung eines Gebietes, die landschaftliche Eignung (z.B. Flusstäler) und die Windgeschwindigkeiten (Einschränkung der Flugfähigkeit) in die Analyse ein. Die diversen Landschaftsfaktoren werden mit unterschiedlichen Kosten versehen und schließlich wird der Weg mit den geringsten Kosten (least-costs; korrespondierend mit den geringsten Mühen einer Art um sich in der Landschaft fortzubewegen) als wahrscheinlichster Ausbreitungsweg angesehen. Damit wird der zu erwartenden artspezifischen präferenziellen Ausbreitung von Arten in Gunsträumen und –strukturen Rechnung getragen.

Unter der Annahme der limitierten natürlichen Ausbreitungsfähigkeit werden die Arten mit aktuell west-europäischen Verbreitungsschwerpunkt im Verlaufe des 21. Jh. voraussichtlich lediglich die westlichsten Regionen Bayerns an der Grenze zu Baden-Württemberg erreichen können (Unter- und Mittelfranken sowie Schwaben). Hierbei werden sich P. ariasi und P. pernicosus vermutlich in etwas größeren Gebieten etablieren können, als es für P. mascittii zu erwarten ist. Für jene Sandmücken-Arten die heute überwiegend in Südost-Europa etabliert sind (P. neglectus und P. perfiliewi), ist nicht zu erwarten, dass sie Bayern auf natürlichem Ausbreitungsweg während des 21. Jh. erreichen können.

Wissenschaftliche Referenzen:

Fischer, D; Moeller, P; Thomas, SM; Naucke, TJ; Beierkuhnlein, C: Combining climatic projections and dispersal ability: a method for estimating the responses of sandfly vector spe-cies to climate change, PLoS Neglected Tropical Diseases, accepted.
Fischer, D; Thomas, SM; Beierkuhnlein, C: Modelling climatic suitability and dispersal for disease vectors: the example of a phlebotomine sandfly in Europe, Procedia Environmental Sciences, 7, 164-169.
Fischer, D; Thomas, S; Stahlmann, R; Beierkuhnlein, C: Der Klimawandel als Herausforde-rung für biogeographische Analysen von Krankheitsvektoren - Szenarien für Bayern. In: Strobl, Blaschke, Griesebner: Angewandte Geoinformatik: Beiträge zum 21. AGIT-Sympo-sium Salzburg, Wichmann, 208-217.

2. Exotische Krankheitserreger: Modellierung der aktuellen klimatischen Eignung und Projektion der künftig klimatischen Eignung Bayerns

Da das Auftreten von Vektoren nicht zwangsläufig mit dem Auftreten der potentiell übertrag-baren Infektionskrankheit (bzw. der Pathogene) einhergeht, sind von uns zusätzlich zur Modellierung der Vektoren die thermischen Ansprüche der Pathogene mit der künftig zu erwar-tenden klimatischen Entwicklungen in Bayern korreliert worden.

a. Hintergrund und Ergebnisse: Dengue Virus (Überträger: vor allem Gelbfiebermücke und Asiatische Tigermücke)

Im Sommer 2010 gab es mehrere Berichte, wonach das Dengue Virus nach mehr als 80 Jah-ren wieder autochthon in Europa übertragen wurde und folglich nicht mehr länger als rein reiseassoziierte Tropenkrankheit angesehen werden kann. Als Überträger des Virus in Kroa-tien (Pelješac Peninsula) und Frankreich (Nizza) fungierte die Asiatische Tigermücke (Aedes albopictus). Für eine thermisch abgeleitete Gefährdungsabschätzung des Dengue Virus, wird dessen Temperatur¬anforderungen zur Amplifizierung im Vektor (Extrinsische Inkubations-periode: EIP) mittels täglich aufgelöster Temperaturdaten auf die projizierte Erwärmung Europas im 21. Jh. übertragen. Da bisher keine Untersuchungen hierzu im Vektor Aedes albopictus vorliegen, der bereits in dem Mittelmeeranrainerstaaten etabliert ist, wird auf Ergebnisse von Laboruntersuchungen der EIP in der Schwesternart Aedes aegypti (Gelbfiebermücke) zurückgegriffen.

Für Deutschland scheint in der ersten Jahrhunderthälfte im Hinblick auf diese Krankheit kein Risiko zu bestehen. Erst ab Mitte des Jahrhunderts ist damit zu rechnen, dass am Oberrhein-graben die Bedingungen zur Virus-Amplifizierung erfüllt werden könnten. Ende des 21. Jh. erfüllen jedoch auch einige bayerische - wenn auch lokal begrenzte - Gebiete, die Tempera-turanforderungen des Dengue-Virus. Dengue-Amplifizierung wäre demzufolge in den westlichen Grenzgebieten Schwabens zu Baden-Württemberg (Landkreise: Donau-Ries und Dillingen), in größeren Bereichen Unterfrankens (Agglomerationen von Würzburg und Schweinfurt sowie deren angrenzenden ländlichen Gebiete), im Großraum München (Oberbayern) sowie beim Zusammenfluss von Inn und Donau bei Passau (Niederbayern) möglich.

Wissenschaftliche Referenz:

Thomas, SM; Fischer, D; Fleischmann, S; Bittner, T; Beierkuhnlein, C (2011): Risk assess-ment of dengue virus amplification in Europe based on spatio-temporal high resolution cli¬mate change projections, Erdkunde, 65, 137-150.

b. Hintergrund und Ergebnisse: West-Nil Virus (Überträger: vor allem Culex Arten, aber auch Asiatische Busch- und Tigermücke)

Eine verstärkte öffentliche Beachtung hinsichtlich der Gefährdung des Menschen durch West-Nil Virus war nach erstmaligem Auftreten des Virus in den Vereinigten Staaten im Jahre 1999 zu beobachten. Innerhalb weniger Jahre breitete sich das Virus rasant über den nordamerikanischen Kontinent aus. Diese rasche Entwicklung und Eroberung eines gesamten Kontinents war insbesondere der Migration von Zugvögeln, die als Zwischenwirt agieren, geschuldet. In Europa kam es 2008 in Norditalien zu einem lokalen Ausbruch. Darüber hinaus zirkulierte das Virus 2010 in Südosteuropa, insbesondere in Griechenland und Rumänien sowie den angrenzenden Regionen. Die Aktivität des West-Nil Virus ist an durchschnittliche Tagestemperaturen von mindestens 20 °C gebunden. Bei Werten über 22 °C wird eine erhöhte Aktivität festgestellt und bei 25 °C sind bereits Epidemien zu befürchten, sofern diese Temperatur über mehrere aufeinanderfolgende Tage hinweg erreicht wird.

In der ersten Jahrhunderthälfte zeichnet sich dauerhaft keine Gefährdung durch eine West-Nil Virusaktivität in Bayern ab. Ende des Jahrhunderts jedoch werden die meisten bayerischen Regionen eine monatliche Durchschnittstemperatur von mindestens 20 °C während des wärmsten Monats erreichen, abgesehen von den alpinen Regionen, dem Bayerischen Wald, sowie den Mittelgebirgen im nordöstlichen Bayern (Fichtelgebirge, Frankenwald und Teile der Fränkischen Schweiz). Es ist davon auszugehen, dass im Alpenvorland (insbesondere entlang des Donautals) sowie in Unterfranken eine durchschnittliche Temperatur von 22 °C während des wärmsten Monats erreicht wird. Durchschnittstemperaturen des wärmsten Monats von über 25 °C sind in Bayern nicht zu erwarten. Inwiefern die Temperaturanforderungen für einzelne Tage/Wochen im 21. Jh. erfüllt werden könnten, bleibt zu klären.

Wissenschaftliche Referenz:

Fischer, D; Thomas, S; Stahlmann, R; Beierkuhnlein, C: Der Klimawandel als Herausforde-rung für biogeographische Analysen von Krankheitsvektoren - Szenarien für Bayern. In: Strobl, Blaschke, Griesebner: Angewandte Geoinformatik: Beiträge zum 21. AGIT-Sympo-sium Salzburg, Wichmann, 208-217.

c. Hintergrund und Ergebnisse: Leishmania infantum (Erreger der viszeralen Leishma-niose, Überträger Sandmücken)

In Südeuropa und insbesondere der Mittelmeerregion zirkuliert der durch Sandmücken über-tragene Erreger Leishmania infantum der beim Menschen und weiteren Säugetieren (insbe-sondere Hunde, aber auch Pferde) hauptsächlich die viszerale Form der Leishmaniose auslösen kann. Hierbei werden die inneren Organe wie Milz und Leber befallen, was unbehandelt in den meisten Fällen zum Tod führen kann. In den letzten Jahren häufen sich die Berichte aus Deutschland, der Schweiz und Österreich von Leishmaniose-Fällen mit wahrscheinlichem autochthonem Ursprung bei Mensch und Tier. Die Etablierung des Erregers Leishmania in-fantum wird aus Regionen mit einer monatlichen Durchschnittstemperatur von 20 °C während des wärmsten Monats berichtet. Darüber hinaus sollten mindestens 5 °C Mitteltemperatur während des kältesten Monats erfüllt sein.

Die Klimaprojektionen lassen darauf schließen, dass in Bayern diese Temperaturansprüche in den nächsten 30 Jahren nicht erfüllt werden. Mitte des 21. Jh. scheinen sich die thermischen Bedingungen zur potentiellen Pathogenentwicklung im Vektor jedoch im niederbayerischen Donautal sowie im Maintal in Unterfranken zu verbessern. Gegen Ende des 21. Jh. könnte die thermische Eignung in den westlich an Baden-Württemberg angrenzenden Regionen Unter- und Mittelfrankens und im Alpenvorland nahezu erfüllt werden. Abgesehen von den alpinen Regionen sowie den Mittelgebirgslagen des Bayerischen Waldes und des Fichtelgebirges werden Ende des 21. Jh. die Anforderungen zumindest teilweise erfüllt. Es ist jedoch davon auszugehen, dass flächendeckend die Ansprüche zur Pathogenentwicklung im Verlaufe des 21. Jh. nicht komplett erfüllt werden. Ein lokales bzw. kleinflächiges Auftreten der Krankheit in bestimmten Jahren ist jedoch dann nicht mehr völlig auszuschließen.

Wissenschaftliche Referenz:

Fischer, D; Thomas, SM; Beierkuhnlein, C (2010): Temperature-derived potential for the es-tablishment of phlebotomine sandflies and visceral leishmaniasis in Germany, Geospatial Health, 5, 59-69.

3. Laborversuch zur Kälteresistenz von Eiern der Asiatischen Tigermücke (Aedes albopictus)

In Deutschland wurden Ende September 2007 Eier der Asiatischen Tigermücke (Aedes albopictus) an einem Autobahnparkplatz der A5 bei Rastatt entdeckt. Adulte Tiere wurden bisher in Deutschland noch nicht gefunden. Die Asiatische Tigermücke kann unter kühleren Bedingungen und entsprechender Verkürzung der Photoperiode überwinterungsfähige Eier (Eier in Diapause) ablegen. Diese überwinterungsfähigen Eier sind besonders widerstandsfä-hig gegenüber klimatischen Umwelteinflüssen. Die Frosttoleranz dieser Eier ist somit von großer Bedeutung für eine mögliche dauerhafte Ansiedlung der Asiatischen Tigermücke in höheren Breiten, gerade vor dem Hintergrund abnehmender Wintertemperaturen auf der einen Seite und Zunahme von extremen Temperaturereignissen, wie z.B. Spätfrösten, auf der andern Seite. Dieser Laborversuch soll zum näheren Verständnis beitragen, ob die Art, sofern sie nach Bayern eingeführt wird, künftig auch überwinterungsfähig ist.

Hierzu sind Mückeneier aus Norditalien, die künstlich in Diapause versetzt wurden, unter-schiedlich starken und zeitlich variierenden Forstereignissen (0 bis -15°C, 1 bis 24 Stunden) ausgesetzt worden. Anschließend wurde die Zahl der geschlüpften Larven bestimmt. Im Vergleich hierzu sind norditalienische Eier, die sich nicht in Diapause befinden, sowie Aedes albopictus Eier tropischer Herkunft und auch Eier der Gelbfiebermücke Aedes aegypti bezüglich der Einwirkungen niedriger Temperaturen untersucht worden. Die beiden Letzteren ertragen einen vierundzwanzig-stündigen Frost von bis zu -2 °C, europäische Aedes albopictus Eier, die sich nicht in Diapause befinden bis zu -7°C und überwinterungsfähige Eier schlüpfen auch noch nach 24 Stunden bei -10 °C. Bei kurzfristigen Frostereignissen (eine Stunde), können europäische Aedes albopictus Eier sogar Temperaturen von -12 °C überstehen. Dabei schlüpfen noch 75% der Diapause-Eier, aber nur noch 10% der Eier, die sich nicht in Diapause befinden.

Wissenschaftliche Referenz:

Thomas, SM; Obermayr, U; Fischer, D; Kreyling, J; Beierkuhnlein, C (2011): Minimum sur-vival temperature of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) eggs in Europe. Journal of Medical Entomology, submitted.

4. Abgeleitete Maßnahmen und Empfehlungen

a. Tigermücke und deren übertragbare Krankheiten (Dengue, Chikungunya, West Nil)

Es steht zu befürchten, dass die Gefährdung der bayerischen Bevölkerung durch die erwartete Etablierung der Asiatischen Tigermücke und der damit verbundenen möglichen Übertragung von Krankheiten vor allem in der zweiten Jahrhunderthälfte zunehmen wird. Daher empfiehlt es sich bereits frühzeitig mögliche Einschleppungswege der Mücke zu kontrollieren, da die Beispiele aus der Vergangenheit zeigen, dass flächig etablierte Populationen der Asiatischen Tigermücke zwar reduziert, aber kaum mehr völlig ausgelöscht bzw. kontrolliert werden können. Dabei wäre es sinnvoll vor allem Transportwege, die Bayern mit der Mittelmeerregion verbinden, große Warenumschlagplätze (z.B. an Flughäfen, Häfen), Altreifenlager und Treibhäuser mit wassergebundenen Produkten aus Asien (z.B. Lucky Bamboo) in die Kontrollen einzubinden. Da die Stechmücke an ein weites Spektrum künstlicher Habitate in der Nähe des Menschen angepasst ist (wie Regenwassertonen, Blumenuntersetzer, Gräben) besteht die Möglichkeit, dass sie hier nochmals verbesserte Umweltbedingungen (Temperatur, Wasserverfügbarkeit) vorfindet, die eine dauerhafte Etablierung weiter unterstützen könnten. Auch eine saisonale Entwicklung von Populationen während der Sommermonate ist denkbar. Sollte die Stechmücke in Bayern nachgewiesen werden, so ist die Bevölkerung dahingehend zu informieren, dass die Anzahl möglicher Brutplätze auf privater Ebene zu reduzieren ist, da bereits kleinste offene Wasserbehälter, in denen sich Regenwasser sammelt, als Brutplatz dienen können. Gerade angesichts sommerlicher Trockenperioden könnte die Tendenz zur privaten Wasserspeicherung sogar gefördert werden. Ein einfacher Behelf wäre hier auf abdeck¬bare Wasserspeicher hinzuwirken.

Geht man von einer Etablierung des Vektors aber aus, ist eine Abschätzung, ob es beispiels-weise zu autochthonen Dengue-Fieberfällen in Bayern kommen könnte von vielen Faktoren abhängig (u.a. Viruslast, Anteil der anfälligen Bevölkerung). Betrachtet man die hier unter-suchte thermische Eignung bayerischer Gebiete, so ist der Großraum München ab der zweiten Hälfte des Jahrhunderts als gefährdetes Gebiet zu sehen. Auch darf nicht unberücksichtigt bleiben, dass Bayern deutschlandweit die höchste Zahl reiseassoziierter Dengue-Fieberfällen aufweist (RKI: SurvStat, http://www3.rki.de/SurvStat, Datenstand: 19.10.2011):

Bundesland 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 ges.
Bayern 14 25 25 26 37 55 57 62 74 173 53 601
Baden-Würt. 10 39 22 23 17 24 35 57 47 87 32 393
Nordrhein-West. 7 45 19 17 13 18 41 37 42 90 33 362
Berlin 1 18 9 9 28 20 32 24 33 57 23 254
Hessen 5 15 15 13 11 14 27 28 17 42 23 210
Hamburg 11 21 11 6 8 11 15 16 21 30 9 159
Niedersachsen 0 11 8 6 10 7 14 13 14 29 8 120
Rheinland-Pfalz 4 8 2 4 4 5 11 9 12 14 5 78
Sachsen 1 7 9 6 6 8 4 6 9 15 4 75
Schleswig-Holst. 2 10 4 4 4 4 9 8 4 7 7 63
Brandenburg 1 2 2 0 2 2 8 2 9 10 4 42
Sachsen-Anhalt 1 3 2 3 0 2 3 1 4 10 2 31
Thüringen 1 2 0 1 1 3 1 5 3 12 2 31
Mecklenburg-Vor. 0 2 1 2 2 0 2 0 4 8 7 28
Bremen 2 4 2 0 0 2 3 2 1 7 2 25
Saarland 0 1 0 1 1 0 2 3 4 4 2 18

Die Sensibilisierung der bayerischen Ärzteschaft hinsichtlich dieser Thematik ist zu empfehlen.

Die Übertragung des West-Nil Virus erfolgt vor allem über Culex-Arten, wobei Untersu-chungen zur Vektorkompetenz heimischer Arten von Seiten der Leibniz Gemeinschaft in den nächsten Jahren geklärt werden soll (im Rahmen des Forschungsprojektes „Vorkommen und Vektorkompetenz von Stechmücken“). Zudem ist darauf hinzuweisen, dass die Asiatische Buschmücke (Aedes japonicus), der man ebenfalls Vektorkompetenz für das West-Nil Virus zuschreibt, 2010 erstmals im südlichen Baden-Württemberg entdeckt wurde, und nun im zweiten Jahr der Untersuchung (2011) zusätzlich flächig auch im Osten von Stuttgart nach-gewiesen wurde. Auch wenn die Temperaturen für eine West-Nil Virus Epidemie in Bayern in der ersten Jahrhunderthälfte noch nicht gegeben sind, erscheint die Erfassung bzw. Kon¬trolle neueinwandernder Stechmücken wie der Asiatischen Buschmücke sinnvoll.

b.) Sandmücken und deren übertragbare Krankheiten (insbesondere Leishmaniose)

Generell scheinen die klimatischen Ansprüche für die meisten Sandmückenarten in Bayern früher erfüllt zu sein als im Vergleich zur Tigermücke. Insbesondere, das Alpenvorland sowie die westlichen Regionen Bayerns scheinen künftig geeignete klimatische Bedingungen zu bieten. Die Ermittlung des wahrscheinlichsten natürlichen Ausbreitungsweges lässt aber da-rauf schließen, dass die Ausbreitung in der Realität nicht so schnell erfolgen wird wie es die günstiger werdenden klimatischen Bedingungen zulassen würden. Hier erscheint Bayern ins-besondere aus westlicher Richtung gefährdet, etwa entlang des Main- und des Donautals so-wie dem äußersten südwestlichen Bereich Bayerns ausgehend vom Bodensee. Die Möglich-keit der direkten Ausbreitung nach Südostbayern von Süden her wird durch die Alpen verhindert, sodass eine Etablierung von Sandmücken hier erst zu einem späteren Zeitpunkt von Osten her zu erwarten ist. Es sei jedoch an dieser Stelle herausgestellt, dass passive Ausbrei-tung wie beispielsweise durch menschliche Verschleppung zwar bislang nicht beobachtet wurde, aber auch nicht gänzlich ausgeschlossen werden kann und insofern für klimatisch günstige Regionen auch immer eine höhere Gefahr der Ansiedlung von Sandmücken vorliegt.

Zusätzlich wäre es wichtig, die bayerische Bevölkerung zu informieren, dass die Durchseu-chungsrate von Hunden aus der Mittelmeerregion mit Leishmanien sehr hoch ist und daher gerade die Aufnahme von Hunden aus Tierschutzprojekten aus südeuropäischen Ländern zu hinterfragen ist. Während beispielsweise im Mittleren Osten der Mensch das Haupterreger-reservoir für Leishmanien darstellt, sind es in Europa die Hunde. In Mitteleuropa fehlen im Gegensatz zum Mittelmeergebiet aber bisher noch die Vektoren zur Übertragung auf und zwi-schen Hunden. Die Bevölkerung sollte dennoch dahingehend sensibilisiert werden, dass sich durch den Klimawandel bedingt ausbreitende Sandmücken, sofern ein ausregendes großes Erregerreservoir zur Verfügung steht, durchaus lokale Epidemien auslösen könnten. Aufgrund der Ansprüche zur Pathogenentwicklung und Überwinterung im Vektor, wird Bayern voraus-sichtlich aber kein dauerhaftes Endemiegebiet werden, auch wenn sich Einzelfälle autochtho-ner Leishmaniose-Erkrankungen durchaus häufen könnten.

Publikationen:

Eingereicht:

Fischer, D; Thomas, SM; Beierkuhnlein, C: Vector-borne diseases in a rapidly changing world - Geography needs to become infected!, The Geographical Journal, major revisions.

Thomas, SM; Obermayr, U; Fischer, D; Kreyling, J; Beierkuhnlein C (2011): Minimum survival temperature of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) eggs in Europe. Journal of Medical Entomology, submitted.

2011:

Beierkuhnlein, C; Fischer, D; Thomas, S: Klimabedingte Ausbreitung tropischer Krankheiten, GIT Labor-Fachzeitschrift, 55 (9), 612-613.

Fischer, D; Moeller, P Thomas, SM; Naucke, TJ; Beierkuhnlein, C: Combining climatic projections and dispersal ability: a method for estimating the responses of sandfly vector species to climate change, PLoS Neglected Tropical Diseases, accepted.

Fischer, D; Thomas, SM; Beierkuhnlein, C: Modelling climatic suitability and dispersal for disease vectors: the example of a phlebotomine sandfly in Europe, Procedia Environmental Sciences, 7, 164-169.

Fischer, D; Thomas, SM; Niemitz, F; Reineking, B; Beierkuhnlein, C: Projection of climatic suitability for Aedes albopictus Skuse (Culicidae) in Europe under climate change conditions, Global and Planetary Change, 78, 54-64.

Thomas, SM; Fischer, D; Fleischmann, S; Bittner, T; Beierkuhnlein, C: Risk assessment of dengue virus amplification in Europe based on spatio-temporal high resolution climate change projections, Erdkunde, 65, 137-150.

2010:

Fischer, D; Thomas, SM; Beierkuhnlein, C: Temperature-derived potential for the establishment of phlebotomine sandflies and visceral leishmaniasis in Germany, Geospatial Health, 5, 59-69.

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Climate change effects on vector-borne diseases in Europe, Nova Acta Leopoldina, 112 (384), 99-107.

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Einsatz regionaler Klimasimulationen in der Medizinischen Geographie: Möglichkeiten und Grenzen am Beispiel einer vektor-übertragenen Infektionskrankheit. In: Strobl, Blaschke, Griesebner: Angewandte Geoinformatik: Beiträge zum 22. AGIT-Symposium Salzburg, Wichmann, 248-257.

2009:

Fischer, D; Stahlmann, R; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Global warming and exotic insect borne diseases in Germany - Novel threats and scenarios, Geographische Rundschau (international edition), 5(2), 32-38.

Fischer, D; Thomas, S; Stahlmann, R; Beierkuhnlein, C: The propagation of exotic insect-borne diseases in Bavaria as a consequence of global warming, Forum der Geoökologie, 20(1), 51-53.

Fischer, D; Thomas, S; Stahlmann, R; Beierkuhnlein, C: Der Klimawandel als Herausforderung für biogeographische Analysen von Krankheitsvektoren - Szenarien für Bayern. In: Strobl, Blaschke, Griesebner: Angewandte Geoinformatik: Beiträge zum 21. AGIT-Symposium Salzburg, Wichmann, 208-217.

Vorträge:

2011:

Beierkuhnlein, C: Potential spread of vectors – Challenges for modelling approaches. Medical Biodefense Conference, München: 25.10. - 28.10.2011.

Thomas, S; Obermayr, U; Fischer, D; Beierkuhnlein, C: Mögliche Risikogebiete für die weitere Etablierung von Aedes albopictus unter besonderer Berücksichtung der Wintertemperaturen. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Entomologie und Acarologie (DGMEA), Leipzig: 20.09. - 22.09.2011.

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Ausbreitungsmodellierung von Sandmücken (Überträger der Leishmaniose) - eine klimatisch abgeleitete Risikoabschätzung für Mitteleuropa. Crossing National Borders: People, Goods, Capital, and Ideas - Panel: "Organizing Re-emerging Diseases", Leipzig: 19.09. - 22.09.2011.

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Climate change effects on vector-borne diseases in Europe - a spatio-temporal modelling approach. 3rd International Summer School "Spatial epidemiology in Megacities: Statistical and spatial analysis of Health under a changing climate" in combination with the 13th International Summer School "Infectious Disease Epidemiology: Concepts, Methods, Mathematical Models and Public Health", Bielefeld: 12.09.2011 - 16.09.2011

Beierkuhnlein, C; Thomas, S; Fischer, D: Climate models, environmental envelopes and future projections of vectors and pathogens. 6th European Mosquito Control Association Workshop (EMCA), Budapest (Hungary): 12.09. - 15.09.2011.

Thomas, S; Obermayr, U; Fischer, D; Geier, M; Rose, A; Beierkuhnlein, C: Freezing the Tiger: cold tolerance of Aedes albopicuts eggs. 6th European Mosquito Control Association Workshop (EMCA), Budapest (Hungary): 12.09. - 15.09.2011.

Beierkuhnlein, C; Thomas, S; Fischer, D: Climate Change and globalisation as drivers of invasive aedine disease vectors in Europe. 41st Annual Meeting of the Ecological Society of Germany, Austria and Switzerland (GFÖ), Oldenburg: 05.09. - 09.09.2011.

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Neuartige Gefährdungen für Bayern – Können sich Tigermücke, Sandmücken und die von ihnen übertragenen Krankheiten etablieren? Bayerische Klimawoche 2011: Alte und neue Erreger und deren Überträger in Zeiten des Klimawandels- der Bayerische Forschungsverbund VICCI, München: 08.06.2011.

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Modellierung der klimatischen Nische und künftiger Ausbreitungstendenzen von Krankheitsüberträgern - Einsatzmöglichkeiten von GIS am Beispiel der Sandmücken. ESRI 2011 - Die Deutschsprachige GIS-Konferenz, Unterschleißheim: 24.05. - 26.05.2011.

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Central Europe at risk? Determining potential suitable habitats and dispersal pathways of phlebotomine sandflies under climate change conditions. ISOPS 7 - International Symposium on Phlebotomine Sandflies, Kusadasi (Turkey): 25.04. - 30.04.2011.

Thomas, S; Fischer, D; Beierkuhnlein, C: Tigermücke und Dengue: Eine künftige Gefährdung für Europa? Klimawandel, Parasiten und Infektionskrankheiten - eine globale Herausforderung (Workshop des "netzwerk-forum zur biodiversitätsforschung deutschland - nefo"), Berlin: 03.03. - 04.03.2011.

2010:

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Raum-zeitliche Gefährdungsmodellierung vektorassoziierter Krankheiten in Zeiten des Klimawandels - das Fallbeispiel Leishmaniose in Deutschland. Jahrestagung des AK Medizinische Geographie und der AG Räumliche Statistik, Remagen: 07.10. - 09.10.2010.

Thomas, S; Fischer, D; Beierkuhnlein, C: Klimawandel und Globalisierung - treibende Kräfte für die Ausbreitung der Tigermücke und deren Erreger. "Der Bayerische Forschungsverbund VICCI - Klimawandel und vektorübertragene Infektionskrankheiten - stellt sich vor" im Rahmen der Bayerischen Klimawoche vom 26.7. - 1.8.2010, Erlangen: 27.07.2010.

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Sandmücken und Leishmaniose: Eine künftige Gefährdung für Bayern? "Der Bayerische Forschungsverbund VICCI - Klimawandel und vektorübertragene Infektionskrankheiten - stellt sich vor" im Rahmen der Bayerischen Klimawoche vom 26.7. - 1.8.2010, Erlangen: 27.07.2010.

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Einsatz regionaler Klimasimulationen in der Medizinischen Geographie: Möglichkeiten und Grenzen am Beispiel einer vektor-übertragenen Infektionskrankheit. AGIT - Session: Health GIS, Salzburg: 06.07. - 08.07.2010.

Fischer, D; Thomas, S; Fleischmann, S; Beierkuhnlein, C: Dengue- und Chikungunya-Epidemien in Europa? Eine klimatisch abgeleitete Gefährdungsabschätzung. Workshop "Health Geography - Geographische Methoden in Epidemiologie und Versorgungsforschung" im Rahmen der Gründungsversammlung "AG Health Geography", München: 25.06.2010.

Fischer, D; Thomas, S; Moeller, P; Beierkuhnlein, C: Uncertainties in Predicting Future Habitat Suitability of European Sandflies in the Face of Climate Change. INTERNATIONAL CONFERENCE EDEN 2010 - Emerging Vector-borne Diseases in a Changing European Environment, Montpellier (France): 10.05. - 12.05.2010.

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Climate Change Effects on Vector-Borne Diseases in Europe. Continents under Climate Change - Conference on the Occasion of the 200th Anniversary of the Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin: 21.04. - 23.04.2010

2009:

Beierkuhnlein, C; Thomas, S; Fischer, D: Alien and native insect vectors in the light of global change - challenges for interdisciplinary research. Alien and native vectors - risks for human and animal health, Frankfurt: 29.10. - 31.10.2009.

Thomas, S; Niemitz, F; Fischer, D; Beierkuhnlein, C: Aedes albopictus - A free rider in the context of globalisation and climate change. 39. Jahrestagung der Gesellschaft für Ökologie (GfÖ), Bayreuth: 14.09. - 18.09.2009.

Beierkuhnlein, C: Klimabedingte Ausbreitung von Insekten: Neue Risiken für die Gesundheit? Bayerische Klimawoche 2009: DerForschungsverbund VICCI stellt sich vor, München 17.07.2009.

Fischer, D; Thomas, S; Stahlmann, R; Beierkuhnlein, C: Der Klimawandel als Herausforderung für biogeographische Analysen von Krankheitsvektoren: Szenarien für Bayern. AGIT - Session: Health GIS, Salzburg: 08.07. - 10.07.2009.

Beierkuhnlein, C: Sessionleitung zum Themenblock: Bedeutung des Klimawandels für Natur und Gesundheit in Deutschland. Konferenz Naturschutz und Gesundheit, Bonn: 26.05-27.05.2009

Thomas, S; Fischer, D; Beierkuhnlein, C: Krankheitsvektoren im Fokus der Biogeographie. Jahrestreffen des AK Biogeographie im Verband der Geographen an Deutschen Hochschulen (VGDH), Bayreuth: 15.05. - 16.05.2009.

Fischer, D; Thomas, S; Niemitz, F; Beierkuhnlein, C: Spreading insect-borne diseases in the face of climate change. BayCEER Workshop 2009, Bayreuth: 02.04.2009.

Poster:

2011:

Fischer, D; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: Combining climatic projections with dispersal mechanisms of phlebotomine sandflies - A risk assessment for Central Europe. 1st Conference on Spatial Statistics: Mapping Global Change, Enschede (The Netherlands): 23.03. - 25.03.2011.

2010:

Thomas, S; Fischer, D; Fleischmann, S; Beierkuhnlein, C: European seaports and airports facing the global player Aedes albopictus and its pathogens. 17th European Society for Vector Ecology Conference, Wroclaw (Poland): 13.09. - 17.09.2010.

Thomas, S; Fischer, D; Beierkuhnlein, C: Mosquito-borne viral diseases in Europe in the light of climate change and globalisation: How is research linked between scientific disciplines? Climate Change: Health and Ecology, Uppsala: 01.09. - 03.09.2010

Thomas, S; Fischer, D; Niemitz, F; Beierkuhnlein, C: Combining Climate Projections and Dispersal Mechanisms for the Future Development of Aedes Species in Europe. INTERNATIONAL CONFERENCE EDEN 2010 - Emerging Vector-borne Diseases in a Changing European Environment, Montpellier (France): 10.05. - 12.05.2010.

Thomas, S; Fischer, D; Niemitz, F; Beierkuhnlein, C: Disease Vector Aedes albopictus and its Pathogens: Combining Climate Projections and Dispersal Mechanisms. Jahrestreffen des AK Biogeographie im Verband der Geographen an Deutschen Hochschulen (VGDH), Trier: 07.05. - 09.05.2010.

2009:

Fischer, D; Moeller, P; Thomas, S; Beierkuhnlein, C: The Use of Species Distribution Models in Medical Ecology - Possibilities and Limits. 39. Jahrestagung der Gesellschaft für Ökologie (GfÖ), Bayreuth: 14.09. - 18.09.2009.

Jaeschke, A; Bittner, T; Fischer, D; Reineking, B; Beierkuhnlein, C: Species Distribution Models - Research Frontiers and Methodological Challenges. 39. Jahrestagung der Gesellschaft für Ökologie (GfÖ), Bayreuth: 14.09. - 18.09.2009.