„Mückenatlas“: Ein Bürgerwissenschaftsprojekt zur Stechmückenüberwachung in Deutschland
(Fallstudie für die Europäische Beobachtungsstelle für Klima und Gesundheit)
Krankheitserreger, die durch Mückenstiche auf Tiere und Menschen übertragen werden, haben in der gesamten EU Aufmerksamkeit erlangt, da Fälle von Dengue, Chikungunya und West Nil Virus (WNV) registriert wurden, insbesondere in Südeuropa. Die Ausbreitung der Moskitoarten, die diese Krankheitserreger tragen (wie Viren, Bakterien und Parasiten, die Krankheiten verursachen können) wurde jedoch auch in weiteren nördlichen Ländern, einschließlich Deutschland, dokumentiert. Der Klimawandel wurde als einer der Faktoren anerkannt, die zu dieser Ausbreitung beitragen. Um die potenziellen Gesundheitsrisiken anzugehen, müssen Überwachungs-, Präventions- und Minderungsmaßnahmen kombiniert werden. Der „Mückenatlas“ ist ein Beispiel dafür, wie ein bürgerwissenschaftliches Projekt nicht nur zur Forschung beitragen kann, sondern auch traditionelle Überwachungsmethoden als Frühwarnsystem ergänzen kann. Das Projekt engagiert Bürger, die Mückenproben einreichen, die dann von Experten identifiziert und für die Forschung verwendet werden. Der „Mückenatlas“ trägt daher zum Wissen über einheimische und invasive Moskitoarten und damit verbundene Krankheiten in Deutschland bei und soll eine Informationsbasis für politische Entscheidungsträger und Forscher schaffen, um zukünftige Risiken einzuschätzen.
Beschreibung der Fallstudien
Herausforderungen
Moskitos sind einer der Vektoren, die möglicherweise vektorübertragene Krankheitserreger übertragen können, d. h. Krankheitserreger, die durch den Biss infizierter Arthropoden zwischen Tieren (Wirbellosen) und Menschen übertragen werden. Durch Mücken übertragene Krankheiten haben in ganz Europa Aufmerksamkeit erregt, da seit Ende der 2000er Jahre Fälle und Ausbrüche von Dengue, Chikungunya und West Nil in Südeuropa immer häufiger aufgetreten sind (Engler et al., 2013; Schaffner et al., 2013).
Neben dem verstärkten internationalen Handel, bei dem invasive Arten im Fernverkehr eingeführt werden, wurden die Auswirkungen des Klimawandels, wie steigende Temperaturen und erhöhte Niederschläge in einigen Gebieten, als Faktoren identifiziert, die zum Auftreten der Moskitovektorarten beitragen (Europäisches Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten [ECDC]; Vektorübertragene Krankheiten). Der Klimawandel kann die Übertragungszeiten an Orten verlängern, an denen bereits vektorübertragene Krankheiten vorhanden sind, und kann die klimatische Eignung für invasive Moskitoarten in Gebieten verbessern, die zuvor weniger geeignet waren.
Aedes albopictus (Asiatische Tigermücke), eine der am häufigsten vorkommenden invasiven Arten, fungiert als Vektor für Dengue-, Chikungunya- und Zika-Virus (Paz, 2021). Für diese Art wird eine verbesserte klimatische Eignung für Mitteleuropa und die Balkanregion prognostiziert, während trockenere Bedingungen in Gebieten wie Spanien und Portugal die klimatische Eignung langfristig verringern könnten (Semenza und Suk, 2018).
Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Population von Aedes japonicus (Asiatische Buschmücke), einer weiteren prominenten invasiven Art, die sich besonders auf das WNV- und Zika-Virus ausbreiten könnte, ist weniger klar. Dennoch deuten einige Wissenschaftler auf eine weiterhin hohe Eignung von Gebieten in Deutschland in der Zukunft hin (Kerkow et al., 2019). Insbesondere Süddeutschland dürfte sich für diese Mückenart sehr gut eignen und könnte eine der wenigen Regionen sein, in denen sowohl Ae. albopictus als auch Ae. japonicus koexistieren könnten (Cunze et al. 2016).
Nach jüngsten Zahlen des ECDC und der EFSA (2021) ist Deutschland derzeit das nördlichste Land Europas mit mehreren etablierten Populationen von Aedes- Mücken, darunter Aedes albopictus und Aedes japonicus. Erste Fälle von WNV, die in erster Linie von einigen einheimischen Mückenarten in Deutschland verbreitet werden konnten, wurden 2018 bei Vögeln und Pferden registriert, und in den Jahren 2019 und 2020 wurden mehrere Fälle von Menschen gemeldet, hauptsächlich in den östlichen Teilen Deutschlands (Zegler et al., 2019; 2020; Pietsch et al., 2020).
Ziele
Vor diesem Hintergrund ist die Überwachung des Vorhandenseins invasiver Arten, die Krankheitserreger weiter verbreiten könnten, insbesondere in Gebieten mit Importrisiko, weiterem Ausbau bestehender Populationen und Krankheitserregerübertragung wichtig (ECDC, 2012). Da jedoch auch einheimische Mücken eine Rolle bei der Übertragung spielen können, müssen sie auch überwacht werden (ECDC, 2014). In ganz Europa wurden Überwachungsmaßnahmen eingerichtet, um die (frühe) Erkennung von Moskitopopulationen, deren Beseitigung und Prävention der künftigen Einrichtung zu unterstützen (Nationale Sachverständigenkommission „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“, 2016). Die Bemühungen sind jedoch nicht integriert, und das Fachwissen und die Erfahrung im Bereich der Vektorüberwachung und -kontrolle sollten verstärkt werden, um sich auf künftige Herausforderungen vorzubereiten (ECDC, 2021; EFSA und ECDC, 2021b).
Das Aufkommen und Wiederaufleben von durch Mücken übertragenen Krankheiten in Südeuropa Anfang der 2000er Jahre führte zu einer öffentlichen finanziellen Unterstützung von Forschungsprojekten zu diesem Thema in Deutschland. Dazu gehörte die Einrichtung eines Moskitoüberwachungsprogramms im Jahr 2011, das einen zweifachen Ansatz für die Probenentnahme verfolgt, wobei sowohl Fallen als auch Bürgerbeteiligung im sogenannten „Mückenatlas“-Projekt verwendet werden. Seit 2012 zielt das Projekt „Mückenatlas“ darauf ab, das Wissen darüber zu verbessern, wo (und wann im Laufe des Jahres) einheimische und invasive Moskitoarten vorkommen, und über ihr jeweiliges Potenzial als Vektoren von Krankheitserregern, um letztlich zukünftige Gesundheitsrisikobewertungen in Deutschland zu unterstützen.
In diesem Fall umgesetzte Anpassungsoptionen
Lösungen
Der „Mückenatlas“ ist ein Beispiel für ein Citizen Science-Projekt, das darauf abzielt, die systematische Feldarbeit von Experten durch das Sammeln von Mückenproben deutschlandweit zu unterstützen. Die Bürger werden gebeten, in ihrer privaten Umgebung Mücken (unbeschädigt) einzufangen, sie einzufrieren, ein Begleitformular auszufüllen und sie anschließend an eine der beiden beteiligten Forschungseinrichtungen zu schicken. Die Website des Projekts bietet interessierten Menschen Hinweise zur Erfassung und zum Beitrag von Mückenproben und deren Verarbeitung. Bei der Aufnahme identifizieren Experten die eingereichten Mückenarten morphologisch (mit Mikroskop) oder genetisch. Die Mitwirkenden erhalten dann detaillierte Informationen über ihre Einreichungen. Wenn Kinder teilnehmen und dies im Formular angegeben ist, wird für sie eine besondere Bescheinigung ausgestellt.
Während sich die meisten Beiträge zum „Mückenatlas“ auf einheimische Mücken beziehen, hat das Citizen Science-Projekt auch zur Erfassung invasiver Moskitos beigetragen. Im Jahr 2013 wurde dank eines früheren Beitrags zum „Mückenatlas“ in der norddeutschen Stadt Hannover eine beträchtliche Population von Ae. japonicus entdeckt, da das Gebiet wahrscheinlich nicht als Region für die Ausbreitung dieser Art angesehen worden wäre. Es wurde vorgeschlagen, dass die Beiträge zum „Mückenatlas“ die Ausbreitung der derzeit bekannten deutschen Ae. japonicus -Bevölkerung widerspiegeln, was darauf hindeutet, dass ein solches Citizen Science-Projekt erfolgreich helfen kann, Veränderungen im Mückenvorkommen aufzudecken und die Planung gezielter Feldüberwachungsmaßnahmen zu unterstützen. Die ersten Beiträge von Ae. albopictus zum Atlas im Jahr 2014 führten auch zur Entdeckung einer lokalen Zuchtpopulation in Süddeutschland. Fast alle bekannten Populationen von Aedes albopictus wurden nach Benachrichtigungen von Bürgern entdeckt, auch durch Beiträge zum Atlas.
Lokale Gemeinden, in denen diese Mücken auftraten, wurden dann gemeldet, um Kontrollmaßnahmen einzuleiten, was zeigt, dass Mückenatlas als wertvolles Frühwarnsystem fungieren kann. In mindestens zwei Fällen hat die Frühwarnung zur Eliminierung von Populationen geführt. Daten sowohl zu einheimischen als auch zu invasiven Arten, Ort und Datum der Erfassung werden anschließend in der deutschen Mückendatenbank Culbase erfasst und zur Erfassung der Verbreitung der Mückenpopulationen im ganzen Land verwendet. In Zukunft wird die Datenbank Forschern und politischen Entscheidungsträgern Informationen zur Verfügung stellen, um die Modellierung, Risikobewertung und das Management von durch Mücken übertragenen Krankheiten zu erleichtern.
Die Ergebnisse zu Ae. albopictus werden zusätzlich an staatliche Stellen für Infektionsepidemiologie gemeldet, die die gemeldeten Daten an die jeweiligen Gesundheitsabteilungen, das ECDC, sowie an die Nationale Sachverständigenkommission „Mosquitoen als Vektoren von Krankheitserregern“ weiterleiten.Der „Mückenatlas“ wurde verknüpft und zu zwei größeren Forschungsprojekten beigetragen. Zwischen 2015 und 2018 verzeichnete ein von sechsForschungseinrichtungenbundesweit betriebenes Monitoring-Projekt (Culimo -„Culiciden/Steckmücken Monitoring in Deutschland“) das geographische und saisonale Vorkommen von Mücken sowie potentiellen Krankheitserregern. Ein Teil der Daten wurde direkt vom Citizen Science Projekt zur Verfügung gestellt. Die andere Forschungsinitiative (‚CuliFo‘– „Culiciden Forschungsprojekt“) untersuchte speziell, welche invasiven und einheimischen Arten geeignet sind, Mücken übertragene Krankheiten in Deutschland zwischen 2015 und 2019 zu übertragen.
Der „Mückenatlas“ selbst setzte auf öffentliche Öffentlichkeitsarbeit und Medienkampagnen, um das Bewusstsein für das Projekt zu schärfen und die Beteiligung zu erhöhen. Spezifische Maßnahmen umfassten Pressemitteilungen, Zeitungsartikel, Interviews für Radio und Fernsehen, Präsentationen für die Öffentlichkeit und Broschüren.
Relevanz
Der Fall wurde hauptsächlich aufgrund anderer politischer Ziele entwickelt und umgesetzt, jedoch unter erheblicher Berücksichtigung von Aspekten der Anpassung an den Klimawandel.
Zusätzliche Details
Stakeholderbeteiligung
Der „Mückenatlas“ ist eine Kooperation zwischen dem Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit (Friedrich-Loeffler-Institut [FLI]) und dem Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Sie sind verantwortlich für die Identifizierung der Moskitoarten nach Vorlage der Bürger, führen Feldforschung, Speicherung und Verbreitung der gesammelten Daten durch. Das FLI ist außerdem Gastgeber der Nationalen Expertenkommission „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“, die seit 2019 Ratschläge, Anleitungen und Empfehlungen zum Thema Mücken übertragene Krankheiten gibt und sich insbesondere auf die asiatische Tigermücke (Ae.albopictus) konzentriert.
Als Citizen Science Initiative sind deutschlandweit lebende Menschen, die sich am Projekt beteiligen, ein entscheidender Bestandteil des Erfolgs des Projekts. Seit seiner Gründung im Jahr 2012 haben mehr als 30 000 Teilnehmer mehr als 150 000 Mückenproben beigesteuert. Die Medien haben dazu beigetragen, das Bewusstsein für das Projekt zu schärfen.
Eine Reihe weiterer Forschungseinrichtungen, wie das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin, waren an den Gemeinschaftsprojekten „Culimo“ und „CuliFo“ beteiligt. Verschiedene Forscher haben den „Mückenatlas“ sowohl als Datenquelle als auch als Fallstudie der Bürgerwissenschaft in der Mückenüberwachung in wissenschaftlichen Publikationen genutzt (z. B. Kerkow et al., 2019; Pernat et al., 2021).
Erfolgsfaktoren und Hemmnisse
Die große Anzahl von Beiträgen deutet auf ein hohes Maß an Erfolg für das Projekt hin, das zu einem „ausgezeichneten Werkzeug für die großflächige passive Moskitoüberwachung“ (Werner et al., 2014) und „effizientes Werkzeug zur Datenerfassung“ (Walther und Kampen, 2017) geworden ist. Der Dialog zwischen Bürgern und Wissenschaftlern als Gleichberechtigung, Transparenz, Engagement und Relevanz wurden als entscheidende Erfolgsfaktoren für den „Mückenatlas“ sowie für die Kommunikation für bürgerwissenschaftliche Projekte im Allgemeinen genannt. Zusätzlich zu den unterschiedlichen Moskitovorkommen aufgrund von Saison und Geographie hat die Berichterstattung in den Medien die Anzahl der eingegangenen Einreichungen beeinflusst.
Die Kombination von Bürgern als Datensammler, die Proben ohne vorherige Voreingenommenheit der Auswahl beitragen, und Wissenschaftler, die Qualitätssicherung durch die Identifizierung der Mücken durchführen, führt zu einer hohen Datenqualität (Kampen et al., 2015). Während die Zahl der Moskitos, die in konventionellen Fallen gesammelt werden, größer ist, ist die geografische Verteilung der Bürgerbeiträge breiter und die Wahrscheinlichkeit, dass zufällige Fänge höher sind, im Vergleich zu herkömmlichen Fallen. Darüber hinaus werden 66 % der Moskitos in den Häusern der Menschen gefangen, so dass den Wissenschaftlern durch die regelmäßigen Überwachungsbemühungen keine Proben zur Verfügung gestellt werden (Pernat et al., 2021a). Daher trägt dieser Citizen-Science-Ansatz dazu bei, das Wissen über Moskitos in städtischen Gebieten und im menschlichen Wohnen zu erweitern.
Wie die Website „Mückenatlas“ zeigt, lernen die Bürger selbst die lokale Biodiversität und die Ökologie und Biologie von Mücken in ihrer Umgebung kennen. Laut der Nationalen Expertenkommission „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“ (2016) sind Bürgerbeteiligung und -bewusstsein von entscheidender Bedeutung für die Bekämpfung von Moskitos, insbesondere in Wohngebieten. Während die Wissenschaft von verbesserten Daten profitiert hat, diente der „Mückenatlas“ solchen Bildungszwecken unter Berücksichtigung der begleitenden Medienkampagnen des Projekts und des Feedbacks an die Mitwirkenden.
Dennoch gibt es Aspekte, die als einschränkende Faktoren angesehen werden könnten. Aufgrund der von Nicht-Experten vorgelegten Proben sind sogar 25 % der Beiträge andere Insekten als Moskitos (Walther und Kampen, 2017). Darüber hinaus könnten die übermittelten Daten voreingenommen werden, z. B. in Bezug auf die räumliche Verteilung oder die Präferenzen von Individuen, invasive, „außergewöhnliche“ Arten einzufangen(Pernat et al., 2021a). Darüber hinaus hängt der „Mückenatlas“ wie alle bürgerwissenschaftlichen Projekte davon ab, dass der Mensch sich seiner Existenz und der Bereitschaft des Einzelnen bewusst ist, sich zu beteiligen und die Verfahren zur korrekten Erfassung der Moskitos zu befolgen. Der Mangel an finanzieller Erstattung der Versandkosten (auch wenn einige geringfügige Kosten verursachen) sowie das Drucken und Ausfüllen des erforderlichen Formulars könnten begrenzen, wer an dem Projekt teilnehmen kann.
Kosten und Nutzen
Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hat die Initiative „Mückenatlas“ gefördert. Die beiden begleitenden Forschungsprojekte „Culimo“ und „CuliFo“ erhielten jeweils 2,2 Mio. EUR vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft zur Finanzierung verschiedener Monitoring- und Forschungsaktivitäten, einschließlich Aktivitäten im Zusammenhang mit dem Mückenatlas. Im Rahmen des Monitoring-Projekts (im Folgenden „Culimo“) 2015-2018, das den „Atlas“ als Teilprojekt bezeichnete, erhielten FLI und ZALF 735 768,00 EUR bzw. 854 735,00 EUR. Die Kosten für die Versendung der Mücken an die Forschungseinrichtungen werden von den beteiligten Personen übernommen, d. h. sie werden vom Projekt nicht erstattet. Die Teilnehmer werden in der Regel nicht finanziell vergütet, sondern erhalten nach der Analyse Informationen zu ihren Beiträgen und können auf Wunsch auf der Website „Mückenatlas“ als Mitwirkende erfasst werden.
Überwachungsmaßnahmen zur Überwachung von Mücken und Krankheitserregern (infektiöse Erreger, z. B. ein Virus, das eine Krankheit verursacht) wurden als kosteneffiziente Methoden zur Bewältigung der Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit durch Mücken übertragenen Krankheiten identifiziert (Engler et al., 2013) – „sowohl menschliche als auch finanzielle Kosten einer potenziellen Epidemie können eingedämmt werden“ (Semenza und Suk, 2018). So könnte der bürgerwissenschaftliche Ansatz des „Mückenatlas“ im Vergleich zu anderen Überwachungsmethoden weitere Kosteneinsparungspotenziale aufweisen. Sein passives Monitoring-Konzept mit Bürgerbeteiligung führt zu Kosten-, Zeit- und Arbeitssenkungen im Vergleich zur aktiven Sammlung, z. B. durch den Aufbau von Fallen (Kampen et al., 2015).
Zu den Vorteilen der Initiative gehört neben dem Beitrag zur wissenschaftlichen Forschung auch ein stärkeres Bewusstsein der Bürger für die Ausbreitung von Moskitos, Biologie und damit verbundene Risiken.
Rechtliche Aspekte
Die Bundesregierung nimmt die menschliche Gesundheit als einen Schwerpunkt in ihrer Strategie zur Anpassung an den Klimawandel (2008) auf und hat in ihrem Aktionsplan (2011) ausdrücklich die Notwendigkeit von Maßnahmen in Bezug auf vektorübertragene Krankheiten anerkannt. Die Überwachung einheimischer und invasiver Moskitoarten und deren Potenzial zur Übertragung von Krankheitserregern ist in den spezifizierten Maßnahmen enthalten. Im Rahmen ihrer Anpassungsbemühungen im Gesundheitswesen informierte das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit und Verbraucherschutz die Öffentlichkeit in einer Publikation 2020 über Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Sie erwähnt ausdrücklich den „Mückenatlas“ als Gelegenheit für die Bürger, die Überwachung von Moskitos zu unterstützen, die zur Ausbreitung von Krankheiten beitragen können.
Umsetzungszeitraum
Der „Mückenatlas“ startete 2012 und die Bürgerinnen und Bürger haben seitdem zu seinem Inhalt beigetragen. Beiträge können das ganze Jahr über verschickt werden, variieren aber je nach Saison, wobei im Sommer mehr Proben gesendet werden.
Lebensdauer
Daten über Mücken und vektorübertragene Krankheiten werden kontinuierlich erhoben. Der „Mückenatlas“ und die Culbase-Datenbank dienen als Informationsspeicher und unterstützen langfristig Anpassungsmaßnahmen für die Gesundheit. Die aktuelle Förderperiode für das Projekt endet Ende 2022. Es gibt jedoch Pläne zur Verlängerung und Institutionalisierung des Projekts bei ZALF, das dem Beispiel des FLI folgt, wo das Projekt seit 2019 in die systematische Fallenüberwachung integriert wird.
Referenzinformationen
Kontakt
Doreen Werner
Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF) e.V.
Müncheberg (Germany)
E-Mail: mueckenatlas@fli.de
Helge Kampen
Federal Research Institute for Animal Health:
Institut für Infektionsmedizin
Greifswald – Insel Riems (Germany)
E-Mail: mueckenatlas@fli.de
Webseiten
Referenz
Veröffentlicht in Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Zuletzt aktualisiert in Climate-ADAPT Apr 18 2024
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