Die Krankheit Malaria - bildungsserver.hamburg.de · 4 1. Einleitung 1.1 Leitfrage Wir haben uns...

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Die Krankheit Malaria Wird sich die Malaria-Krankheit durch den Klimawandel in Europa, West- und Ostafrika weiter ausbreiten? Von Anna Keetz, Sarah Böckel, Jannik Macht, Till Flotow Erich-Kästner-Gemeinschaftsschule Barsbüttel Abbildung 1: Anopheles Gambiaemosquito, Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:AnophelesGambiaemosquito.jpg?uselang=de

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Die Krankheit Malaria

Wird sich die Malaria-Krankheit durch den Klimawandel in Europa, West- und Ostafrika weiter ausbreiten?

Von Anna Keetz, Sarah Böckel, Jannik Macht, Till Flotow

Erich-Kästner-Gemeinschaftsschule Barsbüttel

Abbildung 1: Anopheles Gambiaemosquito, Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:AnophelesGambiaemosquito.jpg?uselang=de

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Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

1.1 Leitfrage ............................................................................................................................................................................. 4 1.2 Motivation ......................................................................................................................................................................... 4

1.3 Arbeitsprozessbericht................................................................................................................................................. 4 2. Die Anopheles-Mücke (erstellt von Jannik Macht) .............................................................................................. 5

2.1 Beschreibung ................................................................................................................................................................... 5 2.2 Vorkommen ...................................................................................................................................................................... 6 2.3 Malaria in Europa .......................................................................................................................................................... 6 2.4 Lebensbedingungen ..................................................................................................................................................... 7 2.5 Auswirkung für den Menschen .............................................................................................................................. 8 2.6 Prophylaxe zur Vorbeugung .................................................................................................................................... 9 2.7 Aktuelle Häufigkeit von Malaria ............................................... Fehler! Textmarke nicht definiert. 2.8 Malaria gefährdete Gebiete ................................................................................................................................... 10

3. Europa (erstellt von Sarah Böckel) ........................................................................................................................... 11 3.1 Malaria in Europa ....................................................................................................................................................... 11 3.2 Gibt es Malaria in Europa? ..................................................................................................................................... 11 3.3 Welche Bedingungen sind in Europa gegeben? .......................................................................................... 12

4. Europa Klimawandel (erstellt von Sarah Böckel) ............................................................................................. 14 4.1 Wird sich Malaria durch den Klimawandel in Europa ausbreiten? ................................................. 14 4.2 Wie kommt die Anopheles-Mücke oder/und der Erreger (Plasmodium vivax) nach Europa? ...................................................................................................................................................................................................... 17 4.3 Fazit – Wird sich Malaria in Europa weiter ausbreiten? ........................................................................ 18

5. Ostafrika (erstellt von Anna Keetz) .......................................................................................................................... 18 5.1 Welche Bedingungen herrschen in Ostafrika? ............................................................................................ 18 5.2 Das Kongo-Becken ..................................................................................................................................................... 20 5.3 Ursachen für eine Verbreitung der Anopheles-Mücke ........................................................................... 20 5.4 Niederschlagsverteilung und -herkunft.......................................................................................................... 21 5.5 Warum kann die Anopheles-Mücke in Ostafrika bisher nicht leben? ............................................. 21

6. Wird sich die Anopheles-Mücke durch den Klimawandel in Ostafrika weiter ausbreiten? ........ 22 6.1 Fazit ................................................................................................................................................................................... 25

7. Wird sich Malaria durch den Klimawandel in Westafrika ausbreiten? ................................................. 25 7.1 Einleitung........................................................................................................................................................................ 25

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7.2 Temperatur.................................................................................................................................................................... 27 7.3 Niederschlag ................................................................................................................................................................. 29 7.4 Luftfeuchtigkeit ........................................................................................................................................................... 31 7.5 Fazit ................................................................................................................................................................................... 32

Literaturverzeichnis .............................................................................................................................................................. 33

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1. Einleitung

1.1 Leitfrage Wir haben uns für das Thema Malaria entschieden, da uns dieses Thema sehr interessiert und

es uns bald vielleicht selber betreffen könnte. Mit Hilfe von Herrn Kasang haben wir die

Unterthemen gefunden und gemeinsam aufgeteilt.

Die Arbeit befasst sich mit der Malaria Krankheit, den Plasmodien und beinhaltet die

Problematiken dieser Mücken. Ebenfalls werden wir auf die Folgen und bleibenden Schäden

einer Infektion eingehen. Im Weiteren erläutern wir die Ausbreitung der Mücke anhand von

den drei Beispielen Europa, West- und Ostafrika.

Unsere Leitfrage lautet: Wird sich die Malaria Krankheit durch den Klimawandel weiter

ausbreiten? (anhand der drei Beispiele Europa, West-/Ostafrika)

1.2 Motivation Unsere Motivation für die thematische Ausarbeitung entsteht dadurch, dass die Krankheit

Malaria eine weltweit auftretende Erkrankung ist. Besonders auf dem afrikanischen Kontinent

ist die Anopheles-Mücke vertreten. Unsere Gruppe hatte sehr große Interesse, sich mit einer

weltweit bekannten Krankheit auseinanderzusetzen, die uns vielleicht in naher Zukunft auch

betreffen könnte.

1.3 Arbeitsprozessbericht Für uns war das wissenschaftliche Arbeiten eine neue Erfahrung. Das selbständige Arbeiten

erforderte eine gute Zeiteinteilung sowie viel Recherche zum Thema. Schwierigkeiten

ergaben sich im weiteren Verlauf unserer Recherche, wo viele weitere Fragen aufgekommen

sind. Anhand unserer Recherche konnten wir unsere Leitfrage beantworten. Es ist zu

berücksichtigen, dass es keine 100%ige Sicherheit darüber gibt, wie sich das Klima in den

kommenden Jahren verändern wird und sich die Vorkommnisse der Krankheit Malaria

dementsprechend auch verändern könnten.

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Abb. 2: Die Malaria-Mücke1

2. Die Anopheles-Mücke (erstellt von Jannik Macht) Wir als Gruppe beschäftigen uns mit der Anopheles-Mücke. Meine Gruppenmitglieder

beschäftigen sich mit dem Thema, ob und wie die Anopheles-Mücke sich in West- und Ost-

Afrika sowie in Europa ausbreitet. Ich beschäftige mich mit der Anopheles-Mücke, ihrem

Vorkommen, den Lebensbedingungen, ihre Auswirkung für den Menschen, die Prophylaxe

zur Vorbeugung, die aktuelle Häufigkeit von Malaria sowie die Entwicklungszyklen der

Mücke. Diese Informationen benötigt meine Gruppe, um die Frage beantworten zu können.

2.1 Beschreibung Die Tsetsefliege Fliege gehört zu der Gattung der Anopheles und der Familie der

Stechmücken (Culicidae). Diese Gattung umfasst 420

Arten, wobei nur etwa 40 Arten als Überträger von Malaria

auftreten können. Die Malaria-Mücke ist etwa sechs

Millimeter groß und hat einen zarten Körperbau. Malaria ist

eine Krankheit, die durch einzellige Parasiten, die

Plasmodien genannt werden, verursacht wird. Jedoch

übertragen nur die weiblichen Anopheles-Mücken Malaria.

Malaria gibt es in verschiedenen Arten, die von verschiedenen Plasmodien verursacht werden.

Die Anopheles-Mücke ist zumeist in tropischen und subtropischen Ländern vertreten. Der

Grund dafür ist, dass die Plasmodien sowie die Anopheles-Mücken nur in warmen

Temperaturbereichen leben können.

Die gefährlichste Form wird vor allem in den Tropen durch das Plasmodium falciparum

ausgelöst. In Europa handelt es sich um das Plasmodium vivax. Verschiedene Arten der

Anopheles-Mücken sind auch in Deutschland vertreten, jedoch sind diese nicht mit dem

Plasmodien infiziert.

Der Parasitismus, den der Einzeller betreibt, läuft in zwei Wirten ab. Die Mücken dienen den

Plasmodien als Hauptwirt, der Mensch dient als Zwischenwirt. Die Plasmodien gelangen über

den Stich einer infizierten Mücke in den menschlichen Körper. Jedoch ist es nicht möglich,

sich von einem infizierten Menschen zu infizieren.

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Die Weibchen benötigen nach der Befruchtung des Männchens unbedingt mindestens eine

menschliche oder tierische Blutmahlzeit zur Aufnahme von Proteinen, damit eine Ovum

Entwicklung (Eizellen Entwicklung) stattfinden kann. Die weiblichen Anopheles-Mücken

suchen während der Dunkelheit oder in den frühen Morgenstunden im Haus oder in der freien

Natur nach Opfern. Daher ist das Risiko von einer Anopheles-Mücke gestochen zu werden,

während der Dunkelheit oder in den frühen Morgenstunden am größten. Nur die Weibchen

sind gefährlich, da nur sie sich vom Blut der Menschen ernähren. Sie brauchen das Blut um

ihre Eier zu ernähren. Die männliche Anopheles-Mücke ernährt sich von Pflanzensäften.

2.2 Vorkommen Rund drei Milliarden Menschen weltweit leben in malariagefährdeten Gebieten. Dies

entspricht 48 % der Weltbevölkerung. Jährlich sind circa 400-500 Millionen Menschen von

Infektionsfällen betroffen. Allein in Afrika sterben täglich etwa 3 000 Kinder unter fünf

Jahren. Weltweit sterben rund 2,7 Millionen Menschen durch die Anophelesmücke. Vor allem

sterben kleine Kinder, alte Menschen und schwangere Frauen oft an der Krankheit, da die

Abwehrkräfte nicht so gut sind, um die langen und schweren Fieberschübe zu überleben.

Nach Schätzungen werden die Infektionsfälle allein durch das Bevölkerungswachstum

exponentiell zunehmen. Im Jahre 2050 werden die Infektionsfälle von der Quelle Klima-Wiki

auf 750 bis 1100 Millionen geschätzt.

2.3 Malaria in Europa Anopheles-Mücken waren in weiten Teilen Europas im 6. Jahrhundert bis zum

19. Jahrhundert etabliert. Beispielgebend sind Skandinavien und Großbritannien. Jedoch in

Deutschland erreichte Malaria sein Maximum in der ersten Hälfte des 19. Jahrhundert. Die

Existenzen lagen hauptsächlich im Küstengebiet, sowie entlang von Rhein und Donau. Mit

Ende des 19. Jahrhunderts war Malaria außer im Mittelmeerraum weitgehend verschwunden.

Beispielsweise kam es an der Nordsee im Jahr 1826 zu einer Epidemie mit rund

10 000 Krankheitsfällen und vielen Toten.

Die Gründe für die Destruktion von Malaria waren nicht die klimatischen Änderungen,

sondern an die Umgestaltung der Umwelt durch den Menschen. Die Hauptfaktoren waren

unter Anderem die Trockenlegung von Feuchtgebieten, die Begradigung von Flüssen und der

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Ausbau von Kanalisationssystemen, wodurch die Mückenbrutplätze erheblich dezimiert

wurden. Zudem wurde im 20. Jahrhundert das Insektenbekämpfungsmittel DDT eingesetzt,

um die Anophelesmücken zu vernichten. Von 1900 bis 2002 wurden auf diese Weise die

Risikogebiete von 53 % der globalen Landoberfläche auf 27 % verringert.

2.4 Lebensbedingungen Die entscheidende Rolle für die Verbreitung von Malaria ist das Klima. Die Vektoren

(Krankheitsüberträger) sowie die Erreger stehen in einer hohen Abhängigkeit mit dem Klima.

Bestimmte Faktoren, wie die Feuchtigkeit und Temperaturen sind ausschlaggebend für die

Lebensaktivität. Die Anopheles-Arten weisen einen hohen Toleranzbereich auf. Bei den

meisten Arten beginnt die Entwicklung bei 10 °C und erlangt ihr Optimum bei einem

Temperatur Bereich von 25-30 °C. Bei weiter ansteigender Temperatur gelangt man jedoch

schnell ins Pessimum. Ab 35 °C kommt es zum Absterben der Anopheles-Arten.

Jedoch nimmt die Stechfrequenz mit zunehmender Temperatur zu. Trockenheit kann die

Lebensbedingung beeinträchtigen, jedoch entsteht so auch der optimale Brutplatz für die

Fortpflanzung und zwar in Wasserlachen. Da die Eier Schwimmkörper besitzen, wird ein

Absinken der Eier verhindert. Die kleinen schwarzen Eier, die das Weibchen ablegt, können

zwischen 50 und 200 Stück variieren. Jedoch beim Austrocknen des Gewässers sterben die

Eier ab. Weitere optimale Brutplätze sind unter anderem stehende Gewässer, Seen, Sümpfe,

Pfützen oder andere kleinen Wasserflächen.

Die Entwicklung des Plasmodiums ist ebenfalls temperaturabhängig. Die Parasiten benötigen

eine relativ hohe Temperatur. Beispielsweise der in Europa verbreitete Erreger Plasmodium

vivax benötigt eine Minimaltemperatur von 16,5 °C. Allerdings benötigt der gefährlichste

Erreger, das Plasmodien falciparum eine Minimaltemperatur von 18-20 °C. Mit zunehmender

Temperatur erhöht sich die Entwicklungsdauer bis zum infektiösen Stadium. Wird die

Minimaltemperatur unterschritten, vermehrt sich der Erreger nicht mehr.

Das Plasmodium vivax benötigt 17 Tage für die Entwicklung des infektiösen Stadium. Hierfür

wird eine Umgebungstemperatur von 20 °C benötigt. Allerdings verkürzt sich die

Entwicklungsdauer auf 9 Tage bei 25 °C. Bei einem Temperaturbereich über 32-34 °C kommt

es zum Absterben der Krankheitserreger.

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2.5 Auswirkung für den Menschen Wird ein Mensch von einer infizierten Anopheles-Mücke gestochen, gelangen die Plasmodien

in Form von einkernigen Sichelkeimen (Sporozoiten) in die Blutbahn des Menschen. Nach

etwa 20 Minuten gelangen die Parasiten zur Leber. Das Opfer spürt in dieser Zeit nur ein

Jucken des Mückenstiches. In den Leberzellen nistet sich der Einzeller ein. Dort ändern sie

ihre Form und wachsen zu Schizonten (ungeschlechtliche Vermehrung/ Fortpflanzung bei

Einzellern) heran. Nach wenigen Tagen spalten sich die Gebilde in viele einkörnige

Teilsprösslinge.

Nun haben sich Merozoiten (der Name des Erregers) gebildet. In diesem Stadium hat die

ungeschlechtliche Vermehrung begonnen. Die Merozoiten gelangen ins Blut und von dort in

die Erythrozyten (rote Blutkörperchen). Von dort aus verändern sich die Merozoiten ständig

neu. Der Erreger wächst nun wieder zu Sporozoiten heran. Die von nun an in den

Erythrozyten zu vielkernigen Gebilden heranwachsen, die wiederum in viele Erreger

zerfallen. Während dieses Prozesses platzen die Erythrozyten. So gelangt der Erreger wieder

in die Blutbahn und von dort aus in die roten Blutkörperchen. Dies ist ein Teufelskreislauf,

der immer wieder von statten geht. Erst zu diesem Stadium bekommt der infizierte Mensch

durch erste Krankheitssymptome die Infektion mit. Die ersten Symptome ähneln einer

typischen Erkältung, Husten, Schnupfen sowie Kopfschmerzen. Jedoch kommen dann

Schüttelfrost und hohe Fieberschübe dazu. Je nachdem mit welchen Plasmodien der Mensch

befallen ist, dauert die Entwicklung in den Erythrozyten unterschiedlich lang.

Das Plasmodium vivax benötigt 48 Stunden um heranzuwachsen. Ist ein Mensch mit diesem

Erreger infiziert, bekommt dieser alle 48 Stunden einen Fieberschub.

Die sich nun in der Leber befindliche Schizonten gelangen nicht alle in die Blutlaufbahn. Es

kann manchmal Jahre dauern. Dies hat einen Rückfall von Malaria zur Folge.

Wird der betroffene Patient nicht während seiner ersten Fieberschübe behandelt, setzt sich die

Entwicklung der Plasmodien fort. Die meisten Erreger bleiben als Merozoiten in der Blutbahn

und vermehren sich weiter.

Da die Erythrozyten keinen Sauerstoff mehr transportieren können und die Organe nicht mehr

mit Sauerstoff versorgt werden, fällt der Patient ins Koma.

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2.6 Prophylaxe zur Vorbeugung Es gibt heutzutage noch keinen hundertprozentigen Schutz gegen Malaria. Nach effektiven

Impfstoffen wird seit Jahren geforscht. Um einen hundertprozentigen Schutz zu garantieren,

muss man die malariagefährdeten Gebiete meiden. Ansonsten helfen nur alle

Expositionsprophylaxen (nicht-medikamentöse Vorbeugemaßnahmen) sowie eine

medikamentöse Prophylaxe. Zu der Expositionsprophylaxe zählt unter Anderem, das Tragen

von hautbedeckender und langer Kleidung. Des Weiteren sollte man versuchen, sich in

mückensicheren Räumen aufzuhalten. Eine Behandlung von Haut und Kleidung mit

moskitoabweisenden Mitteln ist zu empfehlen. Für viele Reiseziele ist eine medikamentöse

Vorbehandlung nicht zwangsläufig erforderlich. Häufig ist es ausreichend, eine sogenannte

Stand-by-Therapie für die notfallmäßige Eigenbehandlung mit sich zu führen.

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2.7 Malaria gefährdete Gebiete

Abb. 3: Malaria-Verbreitung1

Die Abbildung zeigt eine Grafik, die die Verbreitung von Malaria visualisiert. Es wird in

weiße malariafreie Gebiete, in gelbe Gebiete mit geringem Malariarisiko, Gebiete mit einem

hohen Malariarisiko in rot und Bereiche mit einem hohen Malariarisiko und einer

Empfehlung einer medikamentösen Prophylaxe in lila unterschieden.

Im nördlichen Teil der Erde sieht man, dass es dort keine Gebiete mit Malariarisiko gibt.

Jedoch östlich im Bereich von China findet man Bezirke mit Malariarisiko. Darunter sind

Indien, Taiwan Pakistan, sowie Teile vom Iran vom hohen Malariarisiko betroffen. Schaut

man nördlich von Süd-Amerika, Kolumbien und Teilen von Brasilien trifft sind diese Länder

auch betroffem.

Das hohe Malariarisiko mit Empfehlung einer medikamentösen Prophylaxe findet man in

großen Bereichen Afrikas. Darunter bespielweise Sudan, Tansania, Mosambik, Madagaskar

sowie Angola. Jedoch gibt es diese Einstufung auch in Teilen Indonesiens und Papua

Neuguinea.

All diese Gebiete haben eins gemeinsam und zwar herrscht dort meist ein tropisches und

subtropisches Klima. Da die Vektoren (Krankheitsüberträger) sowie die Erreger in einer

hohen Abhängigkeit mit dem Klima stehen und die globale Erwärmung immer mehr Gebiete

mit diesen Voraussetzungen schafft, ist es anzunehmen, dass sich die Malaria-Gebiete

ausbreiten.

1 Abbildung 3: Bildungswiki Klimawandel: Verbreitungsgebiete von Malaria, Quelle: http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/upload/Malaria_Verbreitung.png; Lizenz: CC BY-SA

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Mit diesen Informationen schauen meine Gruppenmitglieder, ob sich Malaria in den Gebieten

weiter ausbreitet kann.

3. Europa (erstellt von Sarah Böckel)

3.1 Malaria in Europa In meinem Teil geht es darum, ob sich Malaria bzw. der Erreger Plasmodium vivax in Europa

ausbreiten könnte oder nicht.

Malaria ist eine verbreitete Krankheit vor allem in Teilen von Afrika, womit sich Till und

Anna thematisch beschäftigen.

3.2 Gibt es Malaria in Europa? Die Anopheles-Mücke ist in Europa verbreitet. Sie besitzt jedoch nicht den Virus Plasmodium

vivax, was bedeutet, dass sie nicht infiziert ist.

Während der kältesten Periode „kleinen Eiszeit“ gab es Malaria in weiten Teilen Europas,

zum Beispiel in Skandinavien und Großbritannien. Die Krankheit kam vor allem an

Küstengebieten, aber auch entlang von Rhein und Donau vor. An der Nordsee kam es 1826 zu

einem großen Malariavorfall mit 10.000 Krankheitsfällen und einer Menge Toten.

Im 19. Jahrhundert war Malaria, mit Ausnahme im Mittelmeerraumgebiet, dann weitgehend

verschwunden. Das Verschwinden lag jedoch nicht an der klimatischen Veränderung, denn es

wurde wärmer. Es lag daran, dass die Menschen den Lebensraum und die benötigten

Lebensbedingungen der Anopheles-Mücke, durch Maßnahmen verkleinert und erschwert

haben.

Die Trockenlegung von Feuchtgebieten, die Begradigung von Flüssen und der Ausbau vom

Kanalisationssystem waren grundlegende Maßnahmen, wodurch die Mückenbrutplätze zum

Großteil reduziert wurden.

Die Menschen lebte außerdem durch Migration mit besseren Wohnbedingungen auf dem

Land häufig weniger in Gemeinschaften mit Tieren (Nutztiere), die den Mücken als Wirt

dienen konnten. Die Menschen lebte immer mehr in den Städten. Durch das

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Insektenbekämpfungsmittel (DDT) wurde die Anopheles-Mücke ab Mitte des

20. Jahrhunderts vernichtet.

Die Risikogebiete wurden von 53% der globalen Landfläche durch das

Insektenbekämpfungsmittel auf 27% der globalen Landfläche reduziert.

Im und unmittelbar nach dem 2. Weltkrieg kam es durch Flüchtlings- und Truppenbewegung

zu einem gewissen Wiederaufleben von Malariaerkrankungen in Europa.

Der Erreger Plasmodium vivax wurde durch die Truppen- oder Flüchtlingsbewegungen

verbreitet. Seit den 1950 er Jahren gilt Malaria jedoch als ausgerottet.

3.3 Welche Bedingungen sind in Europa gegeben? Auch wenn in Europa die sozialen und ökologischen Faktoren für die Geschichte von Malaria

eine große Rolle spielten, ist das weltweite Klima für die Verbreitung von Malaria

verantwortlich. Es müssen bestimmte klimatische Faktoren gegeben sein, damit sich der

Erreger verbreiten oder überhaupt erst entwickeln kann. Die Anopheles-Mücke benötigt eine

bestimmte Temperatur und ausreichend Feuchtigkeit. Bei 10°C entwickelt sich die

Anopheles-Mücke und erreicht ihr Optimum bei 25°C bis 30°C in Europa. Die Anopheles-

Mücke stirbt bei 35°C ab. Näheres dazu steht im Teil von Jannik.

Die Blutverdauungsrate erhöht sich mit zunehmender Temperatur, wodurch sich die

Stechfrequenz ebenfalls erhöht. Dadurch steigt auch die Infektionsgefahr.

Die erhöhten Temperaturen führen zu Trockenheit, was zu erschwerten Lebensbedingungen

und Austrocknung der Anopheles-Mücke führen kann. Regen kann neue Brutplätze schaffen,

jedoch auch welche nehmen.

Die Entwicklung des Erregers, Plasmodium vivax (Europa) ist ebenfalls temperaturabhängig.

Plasmodium vivax (Europa) benötigt eine Minimaltemperatur von 16,5°C. Mit zunehmender

Temperatur beschleunigt sich die Entwicklung des infektiösen Stadiums. Bei einer

Temperatur von 32°C bis 34°C kommt es zum Absterben des Erregers.

Beispiel: Plasmodium vivax braucht 17 Tage zur Entwicklung bei einer

Umgebungstemperatur von 20°C. Jedoch benötigt Plasmodium vivax bei einer

Umgebungstemperatur von 25°C nur noch 9 Tage zur Entwicklung. Bei einer Temperatur von

32°C bis 34°C kommt es allerdings zum Absterben.

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Bislang sind in Europa noch nicht die optimalen klimatischen Faktoren für den Erreger,

Plasmodium vivax gegeben, weshalb er hier nicht leben kann.

Außerdem sind wir sehr gut mit Insektenschutzmitteln und anderen schädlichen Substanzen

gegen die Anopheles-Mücke und den Erreger (Plasmodium vivax) ausgerüstet.

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4. Europa Klimawandel (erstellt von Sarah Böckel)

4.1 Wird sich Malaria durch den Klimawandel in Europa ausbreiten? Ich habe bei allen drei Klimakarten das Szenario RCP 8.5 gewählt, da es vergleichbar mit

dem A1B – Szenario der Anderen (Westafrika / Till und Ostafrika / Anna) ist.

Abb. 4: Sommertemperaturen in Europa 2071-2100 (RCP8.5)2

Die Klimakarte zeigt die Sommertemperatur in Europa in den Jahren 2071 bis 2100. Anhand

des Szenarios RCP8.5, welches hier angewendet wurde, sieht man eine relativ stark steigende

Temperatur.

In Nordeuropa, wie in Schweden, Finnland oder Dänemark könnte Malaria nicht überleben, es

wäre immer noch zu kalt für den Erreger (Plasmodium vivax).

In Osteuropa (zum Beispiel in der Mitte von Polen oder Ost-Deutschland) liegt die

Temperatur bei etwa 18°C. Die Temperatur wäre optimal für den Erreger.

2 Abbildung 4: Klimakarte zur Sommertemperatur (Grad Celsius) in 2m in Europa nach RCP 8.5 für die Jahre 2071-2100, erzeugt mit Panoply, Quelle der Daten: CORDEX EUR-11 von Earth System Grid Federation (ESGF) Datenportal, online unter: http://esgf-data.dkrz.de, Modell: KNMI-RACMO22E (Königlich-Niederländisches Meteorologisches Institut), basiert auf ICHEC-EC-EARTH.

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Der Erreger braucht eine Minimaltemperatur von 16,5°C, die in Südeuropa und über dem

Mittelmeer gegeben ist. Die Temperatur in Süd-Spanien liegt bei etwa 26°C, was für den

Erreger und die Anopheles-Mücke optimal und nicht zu warm wäre, denn bei 32-35°C

würden beide absterben. Entlang der Mittelmeerküste ist die Temperatur ebenfalls optimal

zum Entstehen des Erregers (Plasmodium vivax). Die Temperaturen liegen bei etwa 22°C.

In Westeuropa könnte der Erreger (Plasmodium vivax) entstehen, jedoch läge die Temperatur

nur bei etwa 16°C – 18°C oder wie in Nord-Frankreich sogar noch weniger.

Grundsätzlich könnte sich der Erreger (Plasmodium vivax) entwickeln und verbreiten, jedoch

wird es in vielen Teilen von Europa noch zu kalt sein.

Abb. 5: Wintertemperaturen in Europa (RCP8.5)3

Die Klimakarte zeigt die Wintertemperatur in Europa in den Jahren 2071 bis 2100. Anhand

des Szenarios RCP8.5, welches hier angewendet wurde, sieht man eine relativ starke

Veränderung der Temperatur.

3 Abbildung 5: Klimakarte zur Wintertemperatur (Grad Celsius) in 2m in Europa nach RCP 8.5 für die Jahre 2071-2100, erzeugt mit Panoply, Quelle der Daten: CORDEX EUR-11 von Earth System Grid Federation (ESGF) Datenportal, online unter: http://esgf-data.dkrz.de, Modell: KNMI-RACMO22E (Königlich-Niederländisches Meteorologisches Institut), basiert auf ICHEC-EC-EARTH.

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Die Anopheles-Mücke könnte in Europa leben, jedoch ist es unwahrscheinlich, dass sich der

Erreger in Europa ausbreiten und entwickeln könnte. Es wäre grundsätzlich im Winter noch

zu kalt in Europa für den Erreger (Plasmodium vivax), denn die Temperatur liegt

durchschnittlich zwischen 0°C und 8,3°C.

An den Süd- und Westküsten ist es ein wenig wärmer, denn die Temperatur läge dort etwa

zwischen 8,3°C und 16,5°C.

Die Mücke benötigt eine Minimaltemperatur von 10°C und könnte somit in südlichen Teilen

von Spanien und Italien überleben. Der Erreger (Plasmodium vivax) benötigt jedoch eine

andere Minimaltemperatur. Die Minimaltemperatur ist wärmer und beträgt 16,5°C. Diese

Minimaltemperatur wäre dem Erreger (Plasmodium vivax) in Europa im Winter nicht

gegeben.

Abb. 6: Änderung der Luftfeuchte in Europa nach dem Szenario RCP8.5 2071-2100 minus

1971-20004

In dieser Abbildung sieht man die Jahresmittel-Luftfeuchte-Differenz in % in Europa. Es

wurde das Szenario RCP 8.5 in den Jahren 2071-2100 minus 1971-2000 angewendet. 4 Abbildung 6: Klimakarte zur Luftfeuchte-Differenz im Jahresmittel (%) in Europa nach RCP 8.5 in den Jahren 2071-2100 minus 1971-2000, erzeugt mit Panoply, Quelle der Daten: CORDEX EUR-11 von Earth System Grid Federation (ESGF) Datenportal, online unter: http://esgf-data.dkrz.de, Modell: KNMI-RACMO22E (Königlich-Niederländisches Meteorologisches Institut), basiert auf ICHEC-EC-EARTH.

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Der Erreger benötigt eine Luftfeuchtigkeit von mindestens 80%.

Im Norden von Europa, Norddeutschland und Dänemark steigt die Luftfeuchtigkeit um ca. 0,5

%. In der Nordsee über Dänemark steigt sie sogar um 1 % bis 1,5 %.

Im Osten dagegen, z.B. in Polen und in der Tschechischen Republik sinkt die Luftfeuchtigkeit

um 0% bis -1%. Weiter im Süden und Südosten, z.B. in Österreich sinkt sie sogar um -1% bis

-2%.

Im Süden an der Grenze von der Schweiz und Österreich steigt die Luftfeuchtigkeit um 1%

bis 4%. In Italien sinkt sie dagegen wieder um -1% bis -3%. In Spanien und Portugal sinkt die

Luftfeuchtigkeit um -4%. Im Mittelmeerraum um Italien herum steigt sie um 0% bis 1%. Im

Mittelmeerraum um Spanien herum steigt die Luftfeuchtigkeit um 2% bis 3%.

Auf dem Land wird es trockener und auf dem Meer dagegen wird es feuchter.

Im Atlantischen Ozean um Portugal steigt die Luftfeuchtigkeit um 2% bis 4%. Im Westen

jedoch steigt sie nur um 0% bis 2%. Im Westen von Frankreich sinkt die Luftfeuchtigkeit um

0% bis -4%.

Grundsätzlich wird es auf dem Land also trockener und auf dem Wasser feuchter, das würde

mehr Wetterextreme bedingen.

Die Luftfeuchtigkeit, die der Erreger benötigt, ist nur teilweise gegeben, da es in manchen

Teilen zu trocken und in anderen zu feucht ist.

4.2 Wie kommt die Anopheles-Mücke oder/und der Erreger (Plasmodium

vivax) nach Europa? Die Anopheles-Mücke lebt grundsätzlich auch in Europa, jedoch ist der Erreger (Plasmodium

vivax) in der Anopheles-Mücke noch nicht ausgeprägt.

Durch den weltweiten Tourismus und den Warentransport tritt Malaria wieder auf. Dies wird

bedingt durch das Einschleppen über verschiedene Vektoren. Seit den 1990er Jahren gibt es

ca. 1.000 Erkrankungen pro Jahr. Malaria ist die bedeutendste Importkrankheit in Europa.

Sogar durch den Flugverkehr könnte der Erreger nach Europa gelangen.

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Der Erreger wird vom Menschen als Zwischenwirt übertragen. Wird der Mensch von einer

infizierten Mücke gestochen, dann kann sich der Erreger im Menschen einnisten und durch

den nächsten Stich einer anderen Mücke aufgenommen werden.

Kommt zum Beispiel ein Passagier, der nach dem Tropenurlaub den Erreger in sich trägt,

wieder nach Europa zurück, könnte er von einer "deutschen" Anopheles-Mücke gestochen

werden. Die „deutsche“ Anopheles–Mücke nimmt dann die Plasmodien auf und kann sie so

wieder weitergeben.

So könnte sogar der gefährlichste Erreger (Plasmodium tropica) nach Europa kommen.

4.3 Fazit – Wird sich Malaria in Europa weiter ausbreiten? Die jährlichen Mitteltemperaturen werden in Europa stärker ansteigen. Der Erreger

Plasmodium vivax benötigt eine Minimaltemperatur von 16,5°C. Diese Minimaltemperatur

würde der Erreger Plasmodium vivax im Sommer in einigen Teilen von Europa antreffen und

könnte sich aufgrund dessen entwickeln, jedoch wäre es im Winter zu kalt. Es wäre nicht nur

zu kalt für den Erreger, sondern auch für die Mücke, die eine Minimaltemperatur von 10°C

benötigt.

Insgesamt zeigt die Ausarbeitung, dass sich der Erreger Plasmodium vivax im Sommer in

Europa ausbreiten und entwickeln könnte, jedoch im Winter absterben würde, da es zu kalt

werden würde. Aber der „Import“ des Erregers Plasmodium vivax durch Touristen ist im

Sommer möglich.

5. Ostafrika (erstellt von Anna Keetz)

5.1 Welche Bedingungen herrschen in Ostafrika? In Afrika sind die Klimabedingungen sehr unterschiedlich, zum Beispiel in den höheren

Gebieten in Ostafrika liegen die Mitteltemperaturen unter 20° Grad. Zu Ostafrika gehören

Kenia, Äthiopien, Ruanda, Tansania und Burundi. Ostafrika hat kein typisches tropisches

Klima, denn durch die Hochländer und hohen Gebirgen sind viele Teile Ostafrikas kühler und

trockner, als der Rest des Landes. Die Bevölkerungsdichte ist ziemlich hoch und es wird sehr

viel Landwirtschaft betrieben.

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Das Infektionsrisiko in Ostafrika ist sehr gering, denn die Anopheles-Mücke ist an bestimmte

Temperaturen und Feuchtigkeitsverhältnisse gebunden, damit sie sich entwickeln und sich

ausbreiten kann. In den Tropen wird Malaria durch den Erreger Plasmodium falciparum

verursacht. Diese optimalen Temperaturen und Feuchtigkeitsverhältnisse für die Anopheles-

Mücke sind zurzeit aber noch nicht in Ostafrika vorhanden. Die besten Voraussetzungen für

die Moskitolarven wären Wasserpfützen mit einer Temperatur von 22-26 Grad.

Abb. 7: Malaria-Verbreitung in Afrika 1960-20005

Abb. 8: Änderung der Vegetationsbedeckung in Ostafrika während der Dürre im Juni/Juli 20116

Auf dem abgebildeten Bild, sieht man deutlich die Verbreitung von Malaria in Afrika. Die

Verbreitung wurde mit der Anzahl der infektiösen Stiche pro Person und Jahr berechnet. Sehr

deutlich sieht man, dass im Osten die Anzahl der infektiösen Stiche pro Person unter 10 liegt.

Weiter westlich steigt die Anzahl der infektiösen Stiche pro Person sehr stark. (siehe beim

Kongo-Becken).

Auf dem rechten Bild ist eine Karte von Ostafrika abgebildet. Erkennbar sind die einzelnen

Staaten, die zu Ostafrika dazu gehören.

5 Abbildung 7: Bildungswiki Klimawandel: Malariaverbreitung in Afrika Quelle: http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Datei:Afrika_Malariaverbreitung.jpg (letzter Zugriff: 17.01.2017); Lizenz: CC BY 6 Abbildung 8: Bildungswiki Klimawandel: Änderung der Vegetationsbedeckung % in Ostafrika (Dürre), hier nur verwendet als Darstellung für Ostafrika mit den jeweiligen Staaten, Quelle: http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Datei:Ostafrika_D%C3%BCrre_2011.jpg (letzter Zugriff 24.01.2017); Lizenz: public domain

20

5.2 Das Kongo-Becken Das Kongo-Becken gehört zu Zentralafrika. Gegenüber den anderen Staaten in Ostafrika, ist

das Infektionsrisiko im Kongo-Becken ziemlich hoch. Das Kongo Becken liegt an der Grenze

zu Ostafrika. Dort gibt es die stärkste Malaria Übertragung in ganz Afrika. Das

Infektionsrisiko besteht fast das ganze Jahr über. Der Grund dafür sind die hohen

Temperaturen und die hohen aber nicht extremen starken Niederschläge. Das Infektionsrisiko

mit infektiösen Stichen pro Person beträgt 100-1000.

5.3 Ursachen für eine Verbreitung der Anopheles-Mücke Würden sich die Klimabedingungen im Kongo-Becken so verändern, dass dort

Extremniederschläge herrschen, könnte sich die Infektionsgefahr durch die Anopheles-Mücke

verringern. Die Brutplätze der Mücke würden ausgeschwemmt werden und somit könnte die

Anopheles- Mücke sich erst gar nicht entwickeln.

Eine weitere Veränderung durch den Klimawandel wäre, wenn zum Beispiel in den trockenen

Regionen der Niederschlag zunehmen würde und somit eine ausreichend feuchte Umgebung

für die Brut zu Verfügung steht, dann könnte sich die Anopheles-Mücke weiter ausbreiten.

Und anderseits könnten in Ostafrika die Temperaturen ansteigen, wo es bislang für die

Anopheles-Mücken und den Krankheitserreger Plasmodium falciparum zu kalt war. Dann

wären geeignete Temperaturen gegeben und die Entwicklung von dem Krankheitserreger

Plasmodium falciparum zum infektiösen Stadium würde sich bei zunehmender Temperatur

beschleunigen.

In Äthiopien, im Hochland sind bislang die Temperaturen für die Mücke auch zu kalt. Die

Temperaturen würden in den Hochlandgebieten ansteigen und geeignete Temperaturen

würden dann dort für die Vermehrung der Anopheles-Mücke herrschen.

Es spielen, aber auch nicht klimatische Faktoren eine wichtige Rolle für die Ausbreitung der

Anopheles-Mücke mit dem Krankheitserreger. Veränderungen in der Landnutzung könnte die

Anopheles-Mücke weiter einschränken, denn zum Beispiel die Umwandlung vom Wald zum

Ackerfeld, würde zu trockeneren Bedingungen führen. Somit herrschen dann nicht

ausreichende Feuchtigkeitsverhältnisse für die Anopheles-Mücke.

21

5.4 Niederschlagsverteilung und -herkunft In Ostafrika gibt es zwei Hauptregenzeiten. Die erste kurze Regenzeit von Oktober bis

Dezember und dann gibt es noch die sogenannte lange Regenzeit von März bis Mai. Bis zu

50-90% fallen in den meisten Regionen im Sommer. Wenn die Regenzeit nicht ist, dann

können die Larven nur in Flussbetten, Oasen oder Wasserstellen überleben.

Die feuchte Luftmasse an den Rändern der Hochländer und Bergzüge Ostafrika kommt aus

drei Herkunftsgebieten, einmal dem Golf von Guinea im Atlantik, dem westlichen Indischen

Ozean und dem östlichen Mittelmeer. Die feuchte Luft steigt auf, kühlt sich ab und regnet

sich dann über den Hochländern und Bergzügen Ostafrikas aus. In den niedrigen

Küstengebieten hingegen ist es sehr trocken.

5.5 Warum kann die Anopheles-Mücke in Ostafrika bisher nicht leben? Die Anopheles-Mücke kann bislang noch nicht in Ostafrika leben, weil dort nicht die

optimalen Temperaturen und Feuchtigkeitsverhältnisse herrschen. In Ostafrika liegen die

Mitteltemperaturen unter 20 Grad. Dies ist zu kalt für die Anopheles-Mücke und den

Krankheitserreger Plasmodium falciparum, da sie sich erst bei 10 Grad entwickelt. Das

Optimum für die Anopheles-Mücke liegt bei 25 bis 30 Grad. Der Krankheitserreger

Plasmodium falciparum benötigt eine Minimaltemperatur von 18 bis 20 Grad zur Reife. Bei

32-34 Grad stirbt der Erreger ab. Damit die Anopheles-Mücke dort leben kann, müssen die

Temperaturen um 4 bis 6 Grad ansteigen.

Auf dem folgendem Bild wird die Jahresmitteltemperatur im Jahre 1960-2000 im

Malariagürtel in Afrika dargestellt.

Abb. 9: Jahresmitteltemperatur 1960-2000 im Malariagürtel von Afrika 7

7 Abbildung 9: Bildungswiki Klimawandel: Jahresmitteltemperatur 1960-2000 im Malariagürtel von Afrika, Quelle: http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Datei:Afrika_Malariagebiet_Temp.jpg (letzter Zugriff 17.01.2017); Lizenz: CC BY

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In Äthiopien liegt zum Großteil die Jahresmitteltemperatur bei um die 14-20 Grad im Jahre

1960-2000. Bei diesen Temperaturen könnte sich die Anopheles-Mücke nicht ausbreiten,

denn die Temperaturen liegen unter den Minimaltemperaturen für den tropischen Erreger

Plasmodium falciparum. Der tropische Erreger Plasmodium falciparum braucht eine

Minimaltemperatur von 18-20 Grad bis zur Reife.

6. Wird sich die Anopheles-Mücke durch den Klimawandel in

Ostafrika weiter ausbreiten?

Abb. 10: Sommertemperaturen in Ostafrika nach dem Szenario A1B 2071-21008

Ein Blick in die Zukunft:

Nach dem A1B Szenario für die Sommertemperatur im Jahre 2071-2100 ist zu sehen, dass die

Temperaturen weiter steigen werden. Im Norden von Ostafrika (Teile von Äthiopien und

Sudan) wären die Temperaturen im Sommer über 32 Grad, somit wäre es viel zu warm und es

würde zum Absterben des Erregers und der Anopheles-Mücke kommen.

8 Abbildung 10: Klimakarte zur Sommertemperatur (Juni, Juli, August) in °C nach A1B in Ostafrika für die Jahre 2071-2100, erzeugt mit Panoply, Quelle der Daten: REMO Regionalmodel, Berechnung für Ostafrika. Erlaubnis erteilt durch Andreas Hänsler

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Punktuell in Äthiopien, Tansania und Kenia wären die Temperaturen unter 18°C. Der Erreger

Plasmodium falciparum braucht eine Minimaltemperatur zwischen 18°C und 20°C zur Reife.

Deshalb würde es dort punktuell nicht zur Reife vom Erreger kommen.

In vielen Regionen Ostafrika würden dennoch die optimalen Temperaturen herrschen. Die

Entwicklung von dem Krankheiterreger Plasmodium falciparum zum infektiösen Stadium

beschleunigt sich mit zunehmender Temperatur.

Abb. 11: Wintertemperaturen 2071 bis 2100 nach dem Szenario A1B 9

Nach dem A1B Szenario für die Wintertemperaturen im Jahre 2071 bis 2100 ist zu sehen,

dass die Anopheles Mücke mit den infektiösen Erregern zum Großteil in Ostafrika über den

Winter überleben könnte.

Im Norden und punktuell in Äthiopien und Kenia wären die Temperaturen zu kalt und es

würde zum Absterben kommen.

Die Anopheles-Mücke würde sich bei dieser Entwicklung durch den Klimawandel in

Ostafrika weiter ausbreiten und die Anzahl der Erkrankungen und Todesfälle würde noch

dramatischer ansteigen. Zurzeit ist die Fläche von betroffenen Malaria Gebieten in Afrika

9 Abbildung 11: Klimakarte zur Wintertemperatur (Dezember, Januar, Februar) in °C nach A1B in Ostafrika für die Jahre 2071-2100, erzeugt mit Panoply, Quelle der Daten: REMO Regionalmodel, Berechnung für Ostafrika. Erlaubnis erteilt durch Andreas Hänsler

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weniger als die Hälfte der weltweiten betroffenen Malaria Gebieten. Dennoch sind 85% der

ganzen Erkrankungen und Todesfälle in Afrika lokalisiert.

Würde sich die Anopheles-Mücke nach dem A1B Szenario weiter so ausbreiten, dann gäbe es

noch mehr Todesfälle und Erkrankungen. Die Einwohner in Ostafrika sind gegenüber der

Krankheit nicht immunisiert. Krankenhäuser und Ärzte sind in Ostafrika sehr mangelhaft und

viele Bewohner können sich die Kosten fürs Krankenhaus nicht leisten. Besonders Kinder

unter 15 Jahren in Ostafrika sind stark davon betroffen, da wenige Kinder geschützt sind.

Die Infektionsgefahr wird sich in den Hochlandgebieten (Kenia, Äthiopien und Ruanda)

deutlich weiter ausbreiten. In den Hochlandgebieten über 2000m wird sich die Anopheles-

Mücke neu ausbreiten, denn bislang ist die Anopheles-Mücke dort nicht vorhanden. In den

Gebieten von 1600m bis 2000m ist eher mit einer Stabilisierung zu rechnen. Unterhalb von

2000m sind die Bewohner an Malaria gewöhnt und deren Immunität ist stärker ausgeprägt.

Abb. 12: Differenz der Jahresniederschläge 2071-2100 minus 1971-2000 nach dem Szenario

A1B 10

In dem Szenario A1B für die Jahresniederschlagdifferenz 2071-2100 minus 1971-2000

erkennt man, dass im Osten es eher feuchter werden wird und im Norden-Süden und Westen

10 Abbildung 12: Klimakarte zur Jahresniederschlagdifferenz in mm/Zeit nach A1B in Ostafrika in den Jahren 2071-2100 minus 1971-2000, erzeugt mit Panoply, Quelle der Daten: REMO Regionalmodel, Berechnung für Ostafrika. Erlaubnis erteilt durch Andreas Hänsler

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es eher trockener wird. In den Regionen, wo es trockener wird, können die Larven nur in

Flussbetten, Oasen oder Wasserstellen überleben. Würden in Ostafrika Extremniederschläge

herrschen, dann hätte es eine gefährliche Folge für die Anopheles-Mücke. Denn die

Brutplätze würden ausgeschwemmt werden und somit kann sich die Anopheles-Mücke nicht

entwickeln.

6.1 Fazit Zusammenfassend kann ich sagen, dass nach dem A1B Szenario sich die Anopheles-Mücke

mit dem Krankheitserreger weiter in Ostafrika ausbreiten wird.

7. Wird sich Malaria durch den Klimawandel in Westafrika

ausbreiten?

7.1 Einleitung Für die Beantwortung dieser Frage sind die zukünftigen Klimabedingungen in Westafrika

ausschlaggebend, denn das Klima ist für die Verbreitung von Malaria von entscheidender

Bedeutung. Der Grund dafür ist die hohe Abhängigkeit sowohl der Malariamücke

(Anopheles-Mücke) als auch des Erregers (Plasmodium falciparum) von klimatischen

Faktoren, da die Lebensbedingungen beider sowohl an bestimmte Temperaturgrenzen als

auch an ausreichend Feuchtigkeit gebunden sind. Die Larven der Malariamücke entwickeln

sich am besten in Wasserpfützen, die eine Temperatur von 22-26 Grad Celsius haben.

Von der Weltgesundheitsorganisation WHO werden die Malariagebiete der Erde in

sogenannte Risikozonen eingeteilt. Für Westafrika ergibt sich zurzeit folgendes Bild:

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Abb. 13: Malaria-Verbreitung in Afrika 1960-200011

Gebiete der Sahelzone sind malariafrei. Dies ist bedingt durch die dort herrschende

Trockenheit. Gebiete, die sich südlich der Sahelzone anschließen, besitzen dem hingegen ein

hohes Infektionsrisiko mit Malaria. In Westafrika dominiert der Malariaerreger Plasmodium

falciparum, der zur Malaria tropica führt, die bedeutendste und gefährlichste Form der

Malaria.

Die Malaria-Saison ist an den westafrikanischen Monsun gekoppelt.

Der westafrikanische Monsun bringt vom

Atlantik her die Niederschläge bis in die

Sahelzone. Hier ist die Übertragungszeit von

Juni bis September. Im Küstengebiet beginnt

die Malaria-Saison im März/April und reicht

bis November/Dezember.

Abb. 14: Monsunwinde (Pfeile) im Nord-Sommer über Afrika12

11 Abbildung 13: Bildungswiki Klimawandel: Malariaverbreitung in Afrika, Quelle: http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Datei:Afrika_Malariaverbreitung.jpg; Lizenz: CC BY 12 Abbildung 14: Bildungswiki Klimawandel: Monsun in Afrika, Quelle: http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Datei:Afrika_monsun.jpg

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Anhand der Untersuchung der drei Klimafaktoren Temperatur, Niederschlag und

Luftfeuchtigkeit, die das Auftreten und die Entwicklung der Anopheles-Mücke und der

Plasmodien entscheidend beeinflussen, lassen sich mögliche Ausbreitungen in Westafrika

abschätzen.

Die folgenden sieben selbst erstellten Klimakarten basieren auf dem sogenannten A1B

Szenario, das die relevanten Informationen liefert. „Das A1B-Szenario ist ein „Höheres

Emissionsszenario“ das von global orientierter Entwicklung mit starkem

Wirtschaftswachstum, schneller Einführung neuer effizienterer Techniken, der Nutzung

fossiler und erneuerbarer Energien, einem Anstieg der Weltbevölkerung bis Mitte des 21.

Jahrhunderts, gefolgt von einer Abnahme der Weltbevölkerung und einem Anstieg der CO2-

Emissionen bis etwa Mitte des 21. Jahrhunderts und einem leichten Rückgang bis 2100

ausgeht.“ 13

7.2 Temperatur

Abb. 15: Temperaturverteilung im Sommer in der jüngsten Vergangenheit in Westafrika14

Abb. 16: Temperaturverteilung 2021-2050 im Sommer nach dem Szenario A1B15

Auf diesen Klimakarten sieht man einmal die gemessene Temperatur im Sommer von 1951-

1990 und einmal die prognostizierte Temperatur im Sommer von 2021-2050 in Westafrika. 13 Vgl.: http://bildungsserver.hamburg.de/daten-zum-klimawandel/4119542/arbeitsanweisungen-panoply/; Auswertung der Karte 14 Abbildung 16: Klimakarte zur Sommertemperatur in °C in 2m Höhe nach A1B in Westafrika für die Jahre 1951-1990, erzeugt mit Panoply, hier verwendet Daten zu Westafrika, ersetzt durch: Quelle der Daten: Portal der Earth System Grid Federation (http://esgf-data.dkrz.de/esgf-web-fe/, (25.07.2014) 15 Abbildung 17: Klimakarte zur prognostizierten Sommertemperatur in °C in 2m Höhe nach A1B in Westafrika für die Jahre 2021-2050, erzeugt mit Panoply, hier verwendet Daten zu Westafrika, ersetzt durch: Quelle der Daten: Portal der Earth System Grid Federation (http://esgf-data.dkrz.de/esgf-web-fe/, (25.07.2014)

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Die Lufttemperatur wurde in zwei Meter Höhe über dem Grund bestimmt. Temperaturen von

32°C führen zum Absterben des Erregers Plasmodium falciparum und Temperaturen ab 35°C

auch zum Absterben der Anopheles-Mücke.

Daher werden die Gebiete, die rot bis dunkelrot gefärbt sind, malariafrei sein, da dies einer

Temperatur von 32 Grad Celsius und höher entspricht. Gebiete mit Gelbfärbung, die

Temperaturen von ca. 26,5 bis 29 Grad Celsius anzeigen, sind Gebiete, die für die

Malariaverbreitung optimale Temperaturbedingungen aufweisen. Hellblau eingefärbte

Gebiete haben Temperaturen von ca. 22 bis 26 Grad Celsius und damit handelt es sich um

Temperaturen, bei denen eine Malariaverbreitung möglich ist.

Der Vergleich der Klimakarten zeigt, dass die Fläche der Gebiete, die aufgrund einer höheren

Temperatur als 32 Grad ungünstige Lebensbedingungen für den Erreger, beziehungsweise

eventuell auch für die Mücke haben, zunehmen werden.

Auf den Klimakarten lässt sich sehr gut die Erwärmung des Ozeans (Atlantik) erkennen, was

sich sehr stark auf den westafrikanischen Monsun und somit die Niederschläge auswirkt: Die

Stärke des Monsuns ist abhängig von den Temperaturunterschieden zwischen Land und Meer.

Ist dieser Unterschied gering, ist auch der Luftdruckgegensatz gering, was zur Folge hat, dass

der Monsun nur schwach ist und eventuell verspätet und weniger Niederschlag mit sich

bringt.16

Abb. 18: Temperaturverteilung im Winter in der jüngsten Vergangenheit in Westafrika 17

Abb. 19: Temperaturverteilung 2021-2050 im Winter nach dem Szenario A1B 18

16 „Monsun in Westafrika“ URL: http://www.spektrum.de/magazin/monsun-in-westafrika/1195009 [20.09.2013] 17 Abbildung 18: Klimakarte zur Wintertemperatur in °C in 2m Höhe nach A1B in Westafrika für die Jahre 1951-1990, erzeugt mit Panoply, hier verwendet Daten zu Westafrika, ersetzt durch: Quelle der Daten: Portal der Earth System Grid Federation (http://esgf-data.dkrz.de/esgf-web-fe/, (25.07.2014) 18 Abbildung 19: Klimakarte zur prognostizierten Wintertemperatur in °C in 2m Höhe nach A1B in Westafrika für die Jahre 2021-2050, erzeugt mit Panoply, , hier verwendete Daten zu Westafrika, ersetzt

29

Auf diesen Klimakarten sieht man einmal die gemessene Temperatur im Winter von 1951-

1990 und einmal die prognostizierte Temperatur im Winter von 2021-2050 in Westafrika.

Die Lufttemperatur wurde in zwei Meter Höhe über dem Grund bestimmt.

Im Winter ergibt sich ein anderes Bild. Dunkelblau eingefärbte Gebiete entsprechen

Temperaturen von 18 Grad Celsius und niedriger. Damit ist kein Überleben für den Erreger

Plasmodium falciparum möglich. Alle anderen Gebiete Westafrikas zeigen im Winter

Temperaturen auf, die für die Anopheles-Mücke als auch für den Erreger günstig sind.

Erkennbar ist, dass die dunkelblau eingefärbten Gebiete sich verkleinern werden. Das

wiederum lässt den Rückschluss zu, dass im Winter mehr Überlebensraum für den Erreger

vorhanden ist als in der Vergangenheit.

7.3 Niederschlag

Abb. 20: Differenz der Jahresniederschläge 2021-2105 minus 1971-2000 in Westafrika nach dem Szenario A1B 19

durch: Quelle der Daten: Portal der Earth System Grid Federation (http://esgf-data.dkrz.de/esgf-web-fe/, (25.07.2014) 19 Abbildung 20: Klimakarte zur Niederschlagsdifferenz in mm/Tag nach A1B in Westafrika für die Jahre 2021-2050 minus 1961-1990, erzeugt mit Panoply, , hier verwendet Daten zu Westafrika, ersetzt durch: Quelle der Daten: Portal der Earth System Grid Federation (http://esgf-data.dkrz.de/esgf-web-fe/, (25.07.2014)

30

Auf dieser Klimakarte wird die Niederschlagsdifferenz zwischen den Zeiträumen von 2021-

2050 und 1961-1990 dargestellt. Blau eingefärbte Gebiete zeigen, dass hier mit einer

Zunahme der Niederschläge zu rechnen ist, während Gebiete mit gelber oder roter Färbung

trockener werden. Für Westafrika bedeutet dies, dass es sowohl weite Bereiche gibt, bei

denen es feuchter wird (diese Gebiete reichen bis in die Sahelzone), als auch Bereiche, die

trockener werden. Die Anopheles-Mücke benötigt allerdings stehende Gewässer als

Brutplätze.

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7.4 Luftfeuchtigkeit

Abb. 21: Differenz der der relativen Luftfeuchtigkeit 2021-2105 minus 1971-2000 im Sommer nach dem Szenario A1B 20 Abb. 22: Differenz der der relativen Luftfeuchtigkeit 2021-2105 minus 1971-2000 im Winter nach dem Szenario A1B 21 Auf diesen Klimakarten sieht man die Differenz der relativen Feuchte zwischen den

Zeiträumen von 2021-2050 und 1961-1990 in Westafrika. Auf der linken Karte ist die

Differenz der relativen Feuchte im Sommer und auf der rechten Karte im Winter dargestellt.

Die blau eingefärbten Gebiete werden feuchter, während die gelben oder roten Gebiete

trockener werden. Im Sommer wird es in der Sahelzone feuchter. Im Winter gibt es ein

differenziertes Bild. Westliche Gebiete der Sahelzone werden trockener, die östlicheren

Gebiete dagegen auch feuchter. In dem südlichen Teil von Westafrika ist es andersherum. Im

Sommer wird es trockener und im Winter wird es feuchter. Jedoch handelt es sich nur um eine

Veränderung von wenigen Prozent und wird daher für Malaria keine großen Auswirkungen

haben.

20 Abbildung 21: Klimakarte zur Differenz der relativen Feuchte in % im Sommer nach A1B in Westafrika zwischen den Zeiträumen 2021-2050 und 1961-1990, erzeugt mit Panoply, hier verwendet Daten zu Westafrika, ersetzt durch: Quelle der Daten: Portal der Earth System Grid Federation (http://esgf-data.dkrz.de/esgf-web-fe/, (25.07.2014) 21 Abbildung 22: Klimakarte zur Differenz der relativen Feuchte in % im Winter nach A1B in Westafrika zwischen den Zeiträumen 2021-2050 und 1961-1990, erzeugt mit Panoply, hier verwendet Daten zu Westafrika, ersetzt durch: Quelle der Daten: Portal der Earth System Grid Federation (http://esgf-data.dkrz.de/esgf-web-fe/, (25.07.2014)

32

7.5 Fazit Um die Leitfrage zu beantworten, ob durch den Klimawandel sich die Malaria in Westafrika

ausbreiten wird, muss man sich die Gebiete in Westafrika differenziert anschauen:

In der Sahelzone wird es nach dem A1B Szenario zu einer Abnahme der Malariaübertragung

kommen. Der Grund liegt darin, dass die Temperaturen durch den Klimawandel im Sommer

deutlich zu hoch für die Entwicklung der Malariamücke und des Erregers sind. Darüber

hinaus werden die Winter wesentlich trockener sein und damit wird es weniger geeignete

Brutbedingungen geben.

Südlich der Sahelzone dagegen werden sich die ändernden Klimabedingungen günstig auf die

Malariaausbreitung auswirken. Die steigenden Temperaturen bieten den Erregern und der

Malariamücke nicht nur gute sondern geradezu optimale Bedingungen, sich zu vermehren.

Die Feuchtigkeit, die ja auch entscheidend für die Entwicklung ist, ist weiterhin günstig, auch

wenn es teilweise Gebiete mit mehr oder weniger Niederschlag gibt, da es sich hierbei nur um

geringe Niederschlagsdifferenzen handelt.

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