Eine Dürre führt häufig dazu, dass der Gehalt an natürlichen Antibiotika im Boden steigt. Das hat wiederum zur Folge, dass sich antibiotikaresistente Bakterien im Boden vermehren – und die verursachen bei Menschen Infektionen, die sich nur schwer behandeln lassen. Eine Forschungsgruppe um Dianne Newman vom California Institute of Technology (USA) berichtet über diese Erkenntnis im Fachjournal »Nature Microbiology«.

Aufgrund von klinischen Daten weltweit haben Newman und ihr Team herausgefunden: Je trockener eine Region ist, umso häufiger treten in den dortigen Krankenhäusern antibiotikaresistente Keime auf. Der Zusammenhang bleibt auch bestehen, wenn man einkommensbedingte Unterschiede in der klinischen Versorgung berücksichtigt. Das deutet auf einen weiteren Mechanismus hin, über den der menschengemachte Klimawandel die öffentliche Gesundheit beeinflussen könnte. Denn mit den voranschreitenden klimatischen Veränderungen häufen sich Extremwetterereignisse einschließlich Dürren.

Böden sind eine reiche Quelle natürlicher antibiotischer Substanzen. Viele bodenbewohnende Lebewesen produzieren Antibiotika – etwa Bakterien aus den Gattungen Bacillus und Streptomyces sowie Schimmelpilze. Sie setzen antibakterielle Substanzen wie Bacitracin, Streptomycin und Penizillin frei. Um deren Einwirkung zu überleben, entwickeln bodenbewohnende Bakterien diverse Resistenzen. Es ist noch weitgehend unklar, wie der Klimawandel mit seinen häufigeren und längeren Dürrephasen das Mikrobenspektrum im Boden verändert, insbesondere das Gleichgewicht zwischen antibiotikaproduzierenden und -resistenten Bakterien. Ebenfalls unbekannt ist, welche Auswirkungen das auf die menschliche Gesundheit hat. 

Newman und ihr Team kombinierten computergestützte Analysen mit Laborversuchen, um zu untersuchen, wie Trockenheit das Bodenmilieu beeinflusst. Sie werteten fünf Metagenom-Datensätze aus früheren Studien aus, in denen Genome diverser Bodenbewohner untersucht worden waren – aus Acker- und Grasland in Kalifornien (USA), einem Wald im Schweizer Kanton Wallis sowie einem Feuchtgebiet in der chinesischen Provinz Jiangxi. Die Forschungsgruppe prüfte, wie sich die Präsenz mikrobieller Gene für die Antibiotikaproduktion beziehungsweise -resistenz abhängig vom Trockenheitsgrad des Bodens veränderte.

Wie sich anhand dieser Datensätze herausstellte, sind unter Dürrebedingungen deutlich mehr Gene, die an der Antibiotikaproduktion mitwirken, im Genpool der Bodenbewohner nachweisbar. Darunter fallen etwa Erbanlagen für Beta-Lactam-Antibiotika (beispielsweise Penizillin) und Makrolid-Antibiotika. In Laborversuchen mit natürlichen Bodenproben zeigte sich: Unter Trockenheit nimmt die Konzentration antimikrobieller Stoffe im Boden zu, was empfindliche Bakterienstämme stark dezimiert. Resistente Stämme profitieren hingegen, weil sie sich dann mangels Konkurrenz besser vermehren können.

Schließlich verglich die Forschungsgruppe für insgesamt 116 Länder die gemeldeten Daten zu resistenten Keimen in Krankenhäusern mit lokalen Niederschlagsmengen und Durchschnittstemperaturen. Dabei kam heraus, dass eine ausgeprägtere Trockenheit mit mehr gemeldeten Antibiotikaresistenzen im klinischen Umfeld einhergeht. Newman und ihr Team betonen zwar, es seien weitere Studien nötig, um einen ursächlichen Zusammenhang zu belegen. Doch es gebe gute Gründe, anzunehmen, dass der Klimawandel die Gefahr durch resistente Keime verstärke.