ZOWIAC – Zoonotische und wildtierökologische Auswirkungen invasiver Carnivoren
Projektdurchführung
Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main
Integrative Parasitology and Zoophysiology Senckenberg
Gesellschaft für Naturforschung Campus Riedberg
Biologicum - Campus Riedberg, Max-von-Laue-Str. 13
60438 Frankfurt
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens
Das Projekt ZOWIAC diente der Erforschung von Invasionsprozessen gebietsfremder Wirbeltierarten, deren Interaktionsdynamiken in heimischen Ökosystemen, sowie den potenziell damit verbundenen gesundheitlichen Risiken. Das Projekt nutzte insbesondere den omnipräsenten invasiven Waschbären als Modellorganismus. Aktuelle Forschungsansätze müssen dabei die Komplexität realer Ökosysteme, Landschaften und urbaner Räume abbilden, aber auch die verschiedenen räumlichen, zeitlichen und gesellschaftspolitischen Ebenen miteinbeziehen, um ein effektives Management von IAS zu ermöglichen. ZOWIAC verfolgte diesen integrierten Ansatz und nutzte dabei die hessische Kompetenz in der Ökologie- und Biodiversitätsforschung, Parasitologie, Infektionsbiologie und Wildtierbiologie. Räumliche Verbreitung und epidemiologische Muster, ökologische und komplexe gesellschaftliche Interaktionsdynamiken können somit zusammengeführt werden, um ein verbessertes Management invasiver Arten innerhalb Deutschlands und darauf aufbauend auch in der EU zu unterstützen.
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen des Projektes wurden vier unterschiedliche Forschungsbereiche (FB1-FB4) zu invasiven Karnivoren und deren Auswirkungen bearbeitet. Hierfür war eine Probennahme erforderlich, die unterschiedliche Habitate berücksichtigte. Die als Fokusräume bezeichneten Probengebiete wurden durch vorbereitende Strategietreffen mit den beteiligten Akteuren aus Naturschutz, Jagd, Landwirtschaft, und kommunalem sowie städtischem Ordnungswesen definiert und abgestimmt. Dabei wurden naturnahe Untersuchungsgebiete schwerpunktmäßig nach den Naturschutzgesetzgebungen der Länder (z.B. HeNatG + Verordnungen) und durch das Vorkommen sensibler Tierarten, bekannter Prädationsereignisse und zu Monitorzwecken definiert. Urban-rurale Räume wurden nach Abstimmung durch das Vorhandensein großer Waschbärpopulationen, Interaktionsfrequenz mit der Bevölkerung und Monitorzwecken ausgewählt. Ein strukturierter Probennahmeplan wurde in Zusammenarbeit mit allen Beteiligten und Kooperationspartnern entworfen. Außerhalb der Fokusräume wurden Proben der Zielarten aus deutschlandweiter Zusendung akquiriert, welche zusätzlich in die Untersuchungen eingeflossen sind.
Forschungsbereich 1 (FB1) war auf die ökologischen Auswirkungen von invasiven Karnivoren und deren Interaktionen mit heimischen Arten ausgerichtet. Neben einer deutschlandweiten Probennahme von Waschbär, Marderhund und Mink, stand der Waschbär zusätzlich an ausgewählten Standorten in Hessen als Modellorganismus im Fokus. Forschungsbereich 2 (FB2) fokussierte auf die Analyse der Parasitosen und des Zoonosepotenzials von Waschbär, Marderhund und Mink. In Forschungsbereich 3 (FB3) sollten unter Verwendung von verschiedenen Modellierungsansätzen die räumlichen und zeitlichen Verbreitungsmuster der betrachteten Arten aufgezeigt werden. Dies diente als Voraussetzung dafür, die in lokalen Untersuchungen in FB1 und FB2 erzielten Ergebnisse auf einen größeren Maßstab (Deutschland, Europa) zu übertragen. Unter Einbezug der Ergebnisse der ersten drei Forschungsbereiche sollte basierend auf einer Risiko-/Konfliktfeldanalyse in FB4 Handlungsoptionen für Wissenschaft und Praxis abgeleitet werden, die als Grundlage für Managemententscheidungen der zuständigen Ministerien und Behörden im Umgang mit invasiven Karnivoren in Deutschland herangezogen werden können.
Ergebnisse und Diskussion
(Publikationen i-ix siehe ZOWIAC-Endbericht)
Genomische Untersuchungen (ii): In dieser wissenschaftlichen Arbeit des ZOWIAC-Projektes wurde das gesamte Erbgut des Marderhundes sequenziert, welches 2,39 Milliarden Basenpaare umfasst. Dadurch konnte bewiesen werden, dass Marderhunde geeignete Reservoirwirte für das SARS-CoV-2-Virus sein und dieses übertragen können. Möglich ist dies, durch die im Genom vorgefundenen Gene für die beiden Membranproteine ACE2 und TMPRSS2, an welche SARS-CoV-2 andocken kann.
Virologische Untersuchungen von Marderhund- und Waschbärblutproben (iv): Aufgrund der stetig steigenden Bedeutung hochpathogener Zoonoseerrger in Wildtierpopulationen, wurden Blutproben von Marderhunden und Waschbären aus Deutschland auf das Vorkommen von SARS-CoV-2 und West-Nil-Virus (WNV) getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass sich weder SARS-CoV-2 noch WNV in den untersuchten Populationen etabliert hat, das West-Nil-Virus jedoch bereits sowohl im Marderhund, als auch im Waschbär vorkommt. Ein weiteres Monitoring von Wildtierpopulationen und vor allem invasiven Arten ist auch zukünftig von großer Bedeutung, da ebendiese bisher keiner ständigen Gesundheitsüberwachung unterliegen, die Übertragung von Pathogenen jedoch auch aufgrund der immer geringeren Nähe zum Menschen (v.a. Waschbär in Städten) zu einer immer größeren Herausforderung wird und zunehmend an Wichtigkeit gewinnt.
Habitateignungs- und Ausbreitungsmodelle (i, iii, vi): Die Einschätzung der aktuellen und zukünftigen Ausbreitung invasiver und gebietsfremder Karnivoren ist von besonderer Bedeutung, insbesondere im Hinblick auf die potenziellen ökologischen Auswirkungen und das Zoonose-Risiko, um frühzeitige Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Durch den Einsatz verschiedener Nischenmodelle, in Kombination mit diversen Variablen sowie der Analyse der aktuellen Verbreitung und der Verbreitung in den Ursprungsgebieten, lassen sich unterschiedliche Szenarien zur künftigen Ausbreitung der untersuchten Tierarten entwickeln. Im Rahmen des ZOWIAC-Projekts wurden solche Modellierungen für den Waschbären, Marderhund und Goldschakal durchgeführt. Die Ergebnisse der Modellierungen deuten darauf hin, dass keine der untersuchten Arten ihr volles Ausbreitungspotential bislang erreicht hat, was auf eine weitere Expansion von Waschbär und anderen Arten in Europa schließen lässt. Solche Studien sind auch im Kontext des Klimawandels von großer Relevanz, um mögliche negative Effekte wie Prädation oder die Verbreitung und Übertragung von Krankheitserregern, die durch die zunehmende Ausbreitung invasiver und gebietsfremder Arten begünstigt werden, frühzeitig zu erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten zu können.
Nahrungsökologische und parasitologische Untersuchungen (v, vii, viii): Die Ausbreitung gebietsfremder Karnivoren führt häufig zu Konflikten, insbesondere aufgrund der negativen Auswirkungen auf heimische Ökosysteme sowie der Übertragung von Parasiten und anderen Zoonoseerregern. Es ist daher essenziell, die potenziellen Gefahren, die von Arten wie dem Waschbären ausgehen, umfassend zu verstehen. Dies gilt umso mehr, da die zunehmende Ausbreitung dieser Tiere ihre Nähe zu Menschen sowie zu Haus-, Nutz- und Wildtieren verringert und somit ein erhöhtes Risiko für die Übertragung von Krankheiten und anderen negativen Einflüssen entsteht. Durch die im Projekt durchgeführten Untersuchungen von Waschbären und Marderhunden, konnten diverse Parasiten identifiziert werden, die unter anderem ein humanpathogenes Potential aufweisen. Auch lassen sich durch die Parasitierung Rückschlüsse auf die Ernährung der Tiere ziehen, die zusätzlich durch Nahrungsanalysen auf eine Prädation heimischer, zum Teil gefährdeter Tierarten schließen lassen. Durch die Untersuchungen der Waschbären konnten 28 Parasitenarten identifiziert werden, teilweise sogar erstmals für den Waschbären in Europa, von denen einige ein humanpathogenes Potential aufweisen. Auch konnte die Prädation auf heimische Amphibien, Reptilien, Fische, Vögel, Säugetiere, Schnecken und Insekten nachgewiesen werden, die teilweise stark gefährdet und/oder besonders geschützt sind, wie beispielsweise die Ringelnatter Natrix natrix oder die Gelbbauchunke Bombina variegata. In den untersuchten Marderhunden wurden 9 Ekto- und 11 Endoparasiten identifiziert, von denen ebenfalls einige, wie der Fuchsbandwurm Echinococcus multilocularis, humanpathogen sind. Auch die untersuchten Mageninhalte der Marderhunde zeigten eine vielseitige Ernährung und bestätigten eine Prädation heimischer Tierarten. Die Tatsache, dass invasive und gebietsfremde Arten wie der Waschbär und der Marderhund eine so vielfältige Parasitenfauna aufweisen und einen erheblichen Raubdruck auf heimische Arten ausüben, könnte bei der sehr wahrscheinlichen weiteren Ausbreitung zunehmend problematisch werden. Auch zukünftig sollten weitere Untersuchungen hinsichtlich der Parasitierung und Ernährung invasiver Karnivoren durchgeführt werden, damit frühzeitig ein Management zum Schutz heimischer Tierarten sowie zur Minimierung des Zoonoserisikos geplant und durchgeführt werden kann.
Sozial-ökologische Analyse Identifikation der relevanten Einflussfaktoren und Akteure (ix): Um ein funktionierendes Management invasiver und gebietsfremder Arten gewährleisten zu können, ist es wichtig, alle relevanten Gruppen und Akteure miteinzubeziehen. Hierzu wurde eine Befragung hinsichtlich der Wahrnehmung invasiver Arten von 9 Akteursgruppen (Jäger und Mitglieder in Jagdvereinen, Landwirte, Mitglieder von Umwelt- und Naturschutzorganisationen, Mitglieder in Kleingartenvereinen, Tierschützer, Taucher, Mitarbeiter in Zoologischen Gärten, Verwaltungsmitarbeiter in der Ordnungsbehörde, Höhlenforscher), die vorrangig mit invasiven Arten in Berührung kommen, durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass zwar die Anzahl invasiver Tier- und Pflanzenarten in allen Gruppen richtig eingeschätzt wurde, der durch sie verursachte wirtschaftliche Schaden jedoch deutlich unterschätzt wurde. Solche Einblicke sind wichtige Forschungsansätze, da die stärkere Aufklärung der Interessengruppen zwangsläufig zu einem besser funktionierenden Management führt, da diese wiederum auch die Wahrnehmung der Öffentlichkeit beeinflussen.
Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation
Auszeichnungen: ZOWIAC-Projektmitglieder wurden für ihre Arbeiten mehrfach ausgezeichnet, u. a. für ihre Forschungen über die Parasitenfauna und Infektionskrankheiten bei invasiven Arten, was die Relevanz und Qualität der Forschung unterstreicht.
i. Als Würdigung der herausragenden Leistungen des Forschungsprojektes ZOWIAC, wurde Prof. Dr. Sven Klimpel zusammen mit Timo Spaniol (NABU) durch Staatsminister Ingmar Jung (Hessischer Minister für Landwirtschaft und Umwelt, Weinbau, Forsten, Jagd und Heimat) auf dem Landesjägertag in Fulda am 28.05.2024 mit dem dotierten Hessischen Wildtierpreis 2024 ausgezeichnet.
ii. Auf der internationalen Tagung Zoonoses 2023 International Symposium on Zoonoses Research (Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)) die vom 09.10.-11.10.2023 in Berlin durchgeführt wurde erhielten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des ZOWIAC-Projektes den dotierten 1. und 2. Posterpreis (1. Platz: Raccoon Expansion as a threat to Ecosystem Health, 2. Platz: Raccoon Dogs as Zoonotic Vectors)
Internetpräsenz: Die ZOWIAC Internetplattform (www.zowiac.eu) sowie die ZOWIAC-Applikation für Android und iOS (Smartphone-App) werden kontinuierlich nachgefragt und genutzt. Die Plattform dient dabei als zentraler Anlaufpunkt für Interessierte (z.B. Bürger, Jäger, Wissenschaftler) und als Kommunikationsforum für den direkten Austausch und Dialog zwischen Nutzern und Wissenschaftlern. Die Internetplattform enthält eine Nachrichtenseite, auf der aktuelle Mitteilungen, aufbereitete Berichte und Veranstaltungen dargestellt werden. Darüber hinaus werden fortlaufend kurze Artenportraits zu den untersuchten Tierarten, deren Beutetieren sowie Parasiten und Krankheitserregern veröffentlicht. Die deutsche Internetseite www.zowiac.eu ist seit dem 01.04.2022 und die englische seit dem 01.11.2023 für die Öffentlichkeit verfügbar. Sie wurde seitdem von etwa 55.000 individuellen Nutzern ca. 175.000-mal aufgerufen und die englische Version wurde von ca. 20.000 Nutzern 55.000-mal aufgerufen. Die App ist ebenfalls seit dem 01.04.2022 verfügbar, sie wurde bisher etwa 1000-mal installiert und hat derzeit 350 aktive Nutzer. Die Nutzer haben bisher beispielsweise über 2300 verwertbare Waschbärmeldungen vorgenommen und 500 weitere Meldungen wie die von Marderhunden durchgeführt.
Medien: Ergebnisse aus dem Projekt ZOWIAC wurden und werden via Pressemitteilungen in die Gesellschaft kommuniziert und wurden auf Tagungen der Wissenschaft präsentiert. Exemplarische Beispiele sind:
wissenschaftliche Tagungen, öffentliche Veranstaltungen, etc.
i. Posterpräsentation auf der Konferenz Planetary Health Forums 2023 in Berlin am 30.11.-01.12.2023
ii. Besuch des International Symposium on Zoonoses Research durchgeführt von der Nationalen Forschungsplattform für Zoonosen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, Berlin 9.-11.10.2023, Posterpreise Platz 1 und Platz 2 gingen an ZOWIAC
iii. Durchführung der 1. ZOWIAC Tagung am 14. und 15. September 2023 an der Goethe-Universität mit über 100 Teilnehmern
iv. Vorstellung von ZOWIAC auf dem 1st European Raccoon Colloquium in Lyon (Frankreich, 16.-17.03.2023)
v. Vorstellung von ZOWIAC auf dem parlamentarischen Abend des Lore-Steubing-Instituts (LSI), Hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) am 02.11.2022 in der Wandelhalle des Museums Wiesbaden zusammen mit der hessischen Umweltministerin Priska Hinz
vi. Vortrag auf dem Workshop Biodiversität und Zoonosen, Teil 2: Städte, Nationale Forschungsplattform für Zoonosen/ Akademie für öffentliche Gesundheit, 13.09.2022 (online)
vii. Präsentation von zwei Postern auf der 15th ICOPA (15th International Congress of Parasitology) in Kopenhagen, 21.-26.08.2022
viii. diverse Vorträge bei Naturschutz- und Jagdverbänden
diverse Pressemitteilungen + Resonanz (exemplarisch)
i. Bildzeitung, Waschbären, 20.06.2024
ii. Stern, Waschbären sind Gefahr für heimische Fauna, 15.05.2024
iii. MDR wissen, Waschbären sind große Gefahr für heimische Tierwelt, 15.05.2024
iv. ARD Tagesschau, Waschbären gefährden einheimische Tiere, 14.05.2024
v. Frankfurter Allgemeine Zeitung (FAZ), Waschbären bedrohen heimische Tierarten, 12.04.2024
vi. Zeit, Waschbär breitet sich aus: Heimische Tierarten bedroht, 05.04.2024
vii. Frankfurter Rundschau (FR), Der Marderhund ein Wirt für viele Parasiten, 30.01.2024
viii. National Geographic, Waschbären in Deutschland: Was die invasiven Raubtiere so gefährlich macht, 05.01.2024
ix. FAZ, Eingewanderte Marderhunde noch keine Gefahr für die Fauna, 13.12.2023
x. FAZ, Waschbären dezimieren seltene Amphibien und Reptilien, 08.09.2023
xi. FAZ, Waschbären mit potentiell gefährlichen Viren infiziert, 07.03.2023
xii. Die Ratgeber, hr-Fernsehen, Invasive Arten, 23.06.2023
xiii. Die Ratgeber, hr-Fernsehen, Waschbären-Plage: Was tun?, 31.05.2022
xiv. Deutschlandfunk Nova, Citizen Science- Waschbären, Marderhund und Mink per App melden, 26.04.2022
xv. FAZ, Mit Parasiten durchseucht, 19.04.2022
xvi. FAZ, Die reinste Plage, 10.04.2022
xvii. Natur-Forschung-Museum das Senckenberg Wissenschaftsmagazin, Die Suche nach dem Ursprung, 01.09.2021
xviii. Anna und die wilden Tiere Ist der Marderhund ein Hund?, KiKA-Fernsehen, 25.08.2021
xix. FR, Der Marderhund als potenzieller Viruswirt, 05.05.2021
xx. Der Standard, Eingeschleppte Waschbären und Marderhunde in Europa auf dem Vormarsch, 16.04.2021
xxi. FR, Invasoren auf der Spur, 18.12.2020
xxii. FAZ, Waschbär, Mink und Marderhund als Seuchenträger, 12.05.2020
Fazit
Das ZOWIAC-Projekt hat bedeutende wissenschaftliche Erkenntnisse zur Verbreitungsmuster invasiver Karnivoren, ihrem Zoonoserisiko sowie den Auswirkungen auf Ökosysteme und heimische Tierarten gewonnen, die in renommierten Fachzeitschriften veröffentlicht wurden. Durch den interdisziplinären Ansatz, der ökologische, parasitologische und gesellschaftliche Aspekte abdeckte, wurde ein umfassendes Verständnis der potenziellen Ausbreitungswege sowie den Auswirkungen dieser Arten auf das Ökosystem erarbeitet. Die Modellierung zukünftiger Ausbreitungen sowie die Identifikation gesundheitlicher Gefahren bieten eine fundierte Grundlage für das Management invasiver Arten in Deutschland und Europa. Die Einbindung relevanter Akteure sowie die Aufklärung und Einbindung der Öffentlichkeit sind dabei entscheidend und unabdingbar.