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Mikroben: Wie Regen Bakterien verbreitet

Tropfen, die auf trockenen Boden fallen, bewirken mehr als nur Bewässerung. Sie katapultieren auch allerlei Partikel und Mikroben in die Luft, wie ein Video belegt.
Regentropfen zerplatzen in zahlreiche kleinere TröpfchenLaden...

Wenn die ersten Tropfen eines Landregens nach einem langen, heißen Tag auf die Erde fallen, macht sich ein typischer Geruch namens Petrichor breit. Verantwortlich dafür ist ein von Pflanzen produziertes Öl, das sich an Tonminerale und andere Partikel bindet und bei Regen mit einem Stoff namens Geosmin verbindet. Die fallenden Tropfen wirbeln das alles auf und verfrachten es in die Luft, wo der Duft schließlich unsere Nase erreicht. Doch er ist bei Weitem nicht alles, was bei Regen durch den Aufprall mobilisiert wird, wie Cullen Buie vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge mit seinem Team nachgewiesen hat: Zwischen 1,6 und 25 Prozent aller Bakterien in der Atmosphäre stammen demnach je nach Klima und vorherrschendem Bodentyp vom Grund und werden durch Niederschläge in die Höhe gerissen.

© Joung et al. Nature Communications
Regentropfen

Mit Hilfe extrem hochauflösender Kameras haben die Forscher im Labor gefilmt, was passiert, wenn Tropfen auf trockenen und mit Bakterien gesättigten Boden fallen. Bei leichtem Landregen und tropischen Temperaturen erzeugten die Tropfen einen regelrechten Sprühnebel aus feinsten Tröpfchen und Aerosolen, die wiederum mit tausenden Bakterien behaftet waren. Pro Tropfen gehen dabei 0,01 Prozent der Keime an der Oberfläche in die Luft. Das summiert sich durch die schiere Menge der herabprasselnden Niederschläge zu größeren Mengen. Viele dieser Mikroben waren auch noch eine Stunde nach dem Ereignis lebendig. Zunächst werden die Bakterien nur eine geringe Distanz über die Erdoberfläche katapultiert, doch können sie dort schon von leichten Windstößen erfasst und weiter in die Höhe sowie über größere Distanzen verfrachtet werden.

Auf diese Weise gehen auch Pathogene auf Menschen über. Burkholderia pseudomallei ist beispielsweise ein typisches Bodenbakterium, das bei Menschen Infektionen der Lunge auslösen kann. Laut Buie legen Statistiken nahe, dass diese Krankheiten nach Starkregenereignissen zunehmen; die Niederschläge sorgen also offenbar selbst für die Verbreitung. Wie die Experimente zeigen, dürften sandige Tonböden die stärksten Keimschleudern sein, da hier der Regen die größten Aerosolmengen produzierte. Reine Sandböden hingegen absorbieren die Energie und Feuchtigkeit der fallenden Tropfen am stärksten, so dass diese kaum zerplatzen und nur wenig Material aufgewirbelt wird. Wolkenbrüche sind ebenfalls schlechte Aufwirbler, weil sie rasch den Boden durchfeuchten und die Luftbläschen aus der Erde pressen, die für den Prozess des Platzens und damit auch des Aufwirbelns nötig sind.

10/2017

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 10/2017

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