Wie sich Krankheiten zwischen Austernriffen ausbreiten

Die Europäische Auster (Ostrea edulis) war in der Nordsee einst weit verbreitet. Doch Überfischung, Zerstörung ihrer Lebensräume und infektiöse Krankheiten brachten die Art in einigen Gebieten bereits vor knapp hundert Jahren an den Rand des Aussterbens. Besonders Infektionen mit dem Pathogen Bonamia ostreae führen seit den 1970er-Jahren immer wieder zu massiven Verlusten. Der Erreger befällt die Immunzellen der Austern und verursacht zunächst keine Symptome, breitet sich aber nach einigen Monaten zu einer systemischen Infektion, der sogenannten Bonamiose, aus und führt letztlich zum Tod der Auster. 

„Frühere Studien haben gezeigt, wo die Bonamiose im Nordatlantik vorkommt. Es fehlten aber bislang Bewertungen, wie sich der Erreger weiträumig ausbreitet“, erklärt Dr. Lara Schmittmann, Meeresbiologin am GEOMAR. Gemeinsam mit einem internationalen Team hat sie nun untersucht, wie stark Meeresströmungen zur Ausbreitung von Bonamia ostreae beitragen und welche Standorte besonders gefährdet sind.

Wertvolle Riffe für Nordsee-Ökosysteme

Austernriffe bilden besonders artenreiche Lebensräume. Sie bieten zahlreichen wirbellosen Tieren und Fischen Nahrung und Schutz, stabilisieren Sedimente und verbessern durch ihre Filterleistung die Wasserqualität. Ihr Rückgang wirkt sich auf ganze Ökosysteme aus. Daher gibt es allein im Rahmen des europäischen Netzwerks zu ihrer Wiederansiedlung, der Native Oyster Restoration Alliance (NORA) rund 40 wissenschaftlich geleitete Projekte.

Um die Ausbreitung von Krankheitserregern zu verhindern, unterliegen die Wiederansiedlungs­bemühungen strengen Biosicherheitsmaßnahmen, darunter eine Krankheitsuntersuchung vor der Austernverpflanzung.

Doch Krankheitserreger können auch durch Meeresströmungen transportiert werden. „Selbst wenn menschlich vermittelte Transporte kontrolliert werden, breiten sich die Erreger über infizierte Larven oder über freie Pathogene im Wasser aus. Das kann die Erfolgsaussichten von Wiederansiedlungen stark beeinflussen“, sagt Dr. Willi Rath, physikalischer Ozeanograph und Datascientist am GEOMAR.

Meeresströmungen transportieren Krankheitserreger

Um diese Prozesse zu verstehen nutzten die Forschenden biophysikalische Computersimulationen. In diesen sogenannten „Lagrangeschen-Driftmodellen“ setzten sie Millionen virtuelle Partikel in der gesamten Nordsee frei. Diese „Partikel“ stehen für freilebende Krankheitserreger oder infizierte Austernlarven. Anhand ihrer Drift mit den Meeresströmungen kartierte das Team die Verbindungen zwischen verschiedenen Standorten, zum Beispiel zwischen bekannten Infektionsgebieten und Wiederansiedlungsstandorten. Anhand der Karten ließ sich schließlich für jeden dieser Standorte auf dem nordwesteuropäischen Schelf das Risiko eines Erregerkontakts berechnen.

Ein Drittel der Wiederansiedlungen sind direkt gefährdet

Die Ergebnisse zeigen: Freie Krankheitserreger können sich typischerweise etwa 30 Kilometer weit ausbreiten, infizierte Larven sogar 50 bis 60 Kilometer. Das Risiko ist jedoch räumlich sehr ungleich verteilt. Rund 30 Prozent der Wiederansiedlungsstandorte weisen ein dauerhaft hohes Expositionspotenzial auf. Sie sind von Krankheitserregern und/oder Larven aus bekannten Infektionsgebieten direkt erreichbar.

Beispielsweise sind Standorte im Westen und Süden der Bretagne sowie im Süden Englands durchweg einem höheren potenziellen Risiko einer Exposition gegenüber Krankheitserregern aus bekannten infizierten Regionen ausgesetzt. Andere Gebiete kommen nur unregelmäßig mit Krankheitserregern in Kontakt oder bleiben in allen simulierten Szenarien vollständig unverbunden. „Besonders stark miteinander vernetzte, bereits erkrankte Standorte könnten die weitere Ausbreitung begünstigen“, sagt Lara Schmittmann.

Digitaler Zwilling zur Auswahl von Standorten mit geringem Risiko.

Mit OSTREA – dem Oyster Spatio-Temporal Dispersal Atlas – ist außerdem eine interaktive Webseite online gegangen, die zeigt, wie sich Larven der Europäischen Auster und ihr Krankheitserreger Bonamia ostreae im Nordseeraum ausbreiten. Grundlage sind die in der Studie verwendeten Computermodelle, die reale Meeresströmungen nachbilden. Dieser „digitale Zwilling“ erlaubt es, die Stärke der Verbindung zwischen beliebigen Standorten einzuschätzen und so etwa für einen selbst gewählten Startort zu berechnen, wie hoch die mögliche Belastung durch Krankheitserreger ist. Damit ist OSTREA ein praxisnahes Werkzeug, um die Ergebnisse der Ausbreitungssimulationen über die Studie hinaus interaktiv zu nutzen.

Lara Schmittmann: „Wir haben die Simulationen für diese Studie so gestaltet, dass theoretisch Verbindungen zwischen allen Standorten im Nordseeraum eingeschätzt werden können, die von der Europäischen Auster besiedelt werden können. In der wissenschaftlichen Studie können wir nur einen kleinen Ausschnitt der Ergebnisse zeigen, aber über OSTREA können Interessierte auch Einschätzungen zu anderen Orten vornehmen.“

Krankheitsexposition in Standortwahl einbeziehen

„Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass die genaue Kenntnis der Meeresströmungen zum Verständnis der Verbreitung von Bonamia ostreae wichtig ist“, sagt Dr. Willi Rath. „So können Standorte, die mehrere Dutzend Kilometer voneinander entfernt liegen, hydrodynamisch eng verbunden sein, während andere, direkt benachbarte Orte, nur schwach oder gar nicht in Verbindung stehen.“ Für Wiederansiedlungen bedeutet das: Einfache Faustregeln wie Sicherheitsradien sind für die Planung der Standortwahl nicht ausreichend. Die Kenntnis der Strömungen entscheidet mit über den Erfolg.

Original-Publikation:

Schmittmann, L., Rath, W., Bean, T. P., Busch, K., Gottschalk, J., Mock, L.-C., Nascimento-Schulze, J. C., Sas, H., and Biastoch, A. (2026): Pathogen dispersal can lead to high exposure risk at European flat oyster restoration sites. Nature Communications and Environment.

https://doi.org/10.1038/s43247-026-03319-z