Die Arktis gehört zu den am dünnsten besiedelten Regionen der Erde, und viele ihrer Ökosysteme gelten bislang als vergleichsweise wenig verändert. Neue Forschungsergebnisse aus dem Adventfjord bei Longyearbyen auf Spitzbergen weisen jedoch auf messbare Veränderungen im Meeresbodensediment hin. Dort fanden Forschende eine überraschend hohe Zahl von Antibiotikaresistenzgenen – genetische Elemente, die Bakterien ermöglichen, antibiotische Wirkstoffe zu überstehen. Die Ergebnisse stammen aus einer 2025 veröffentlichten Studie von Victor, Øvreås und Marathe et al. in Science of the Total Environment(Elsevier).
Was wurde entdeckt
Die Studie Characterization of known and novel clinically important antibiotic resistance genes and novel microbes from wastewater‑impacted high Arctic fjord sediments untersuchte Sedimentproben mithilfe von Metagenomik, einer Methode, die alle Gene einer Probe gleichzeitig erfasst. Dabei fanden die Forschenden 888 verschiedene Resistenzgene, darunter solche, die Resistenzen gegen letzte verfügbare Antibiotika vermitteln, die bei schweren Infektionen eingesetzt werden, wenn andere Medikamente versagen.
Zudem entdeckten sie Hunderte neuartige β-Lactamasen, Enzyme, die bestimmte Antibiotika unwirksam machen. Die Studienleitung betont: „Diese Ergebnisse demonstrieren die Vermischung von menschlich assoziierten Bakterien und der arktischen Sedimentmikrobiota“, und zeigen damit, wie menschliche Einflüsse selbst entlegene Ökosysteme erreichen.
Vergleichsstudien aus Kongsfjorden und Krossfjorden (2024, Brazilian Journal of Microbiology) zeigen ähnliche Muster: Heterotrophe Bakterien tragen Resistenzgene, beeinflusst von natürlichen Umweltfaktoren, Klimaeffekten und menschlichen Einträgen.
Antibiotikaresistenz im globalen Kontext
Die World Health Organization (WHO) stuft antimikrobielle Resistenzen als eine der größten gesundheitlichen Bedrohungen weltweit ein. Jährlich sterben mehrere Hunderttausend bis über eine Million Menschen an Infektionen, die durch resistente Erreger verursacht werden oder schwer behandelbar sind.
Die Funde in der Arktis stellen keine akute Gefahr für die Bevölkerung von Spitzbergen dar.
Sie zeigen jedoch, dass Resistenzgene weltweit verbreitet sind und längst nicht mehr nur in Städten oder Krankenhäusern vorkommen.
Wie Resistenzgene in die Arktis gelangen
Antibiotikaresistenzen sind biologisch nicht neu. Bakterien konkurrieren seit Millionen von Jahren miteinander und haben Mechanismen entwickelt, um sich gegen andere Mikroben zu verteidigen. Der intensive Einsatz von Antibiotika hat ihre Verbreitung jedoch stark beschleunigt.
In Longyearbyen wird seit vielen Jahren gereinigtes Abwasser in den Adventfjord eingeleitet.
Auch nach der Behandlung können resistente Bakterien und Gene enthalten sein. Studien zeigen, dass Küstensedimente nahe solcher Einleitungen deutlich höhere Werte an Resistenzgenen aufweisen als unberührte Referenzstandorte.
Der horizontale Gentransfer, ähnlich wie das Weitergeben eines Bauplans zwischen Bakterienarten, kann diese Gene in bisher stabile Ökosysteme bringen und langfristig verbreiten.
Die Arktis als Frühwarnsystem
Die Arktis gilt als Frühwarnsystem für globale Veränderungen. Trends bei Temperatur, Meereis, Treibhausgasen und Schadstoffen zeigen sich oft hier zuerst, bevor sie andere Regionen betreffen.
Der Nachweis von Antibiotikaresistenzgenen reiht sich in dieses Bild ein und verdeutlicht die globale Vernetzung selbst entlegener Ökosysteme.
Ausblick
Bisher gibt es keine Hinweise auf eine akute Gesundheitsgefahr auf Spitzbergen.
Sedimente können jedoch langfristig als Speicher für Resistenzgene wirken. Mit zunehmender menschlicher Präsenz wächst die Wahrscheinlichkeit, dass diese Gene mit Mikroorganismen oder Tieren in Kontakt kommen, die auch für den Menschen wiederum relevant sind.
Die Forschenden empfehlen daher eine kontinuierliche Überwachung arktischer Küstengewässer und eine verbesserte Abwasserbehandlung in polaren Siedlungen. Effizientere Reinigung könnte den Eintrag von Mikroorganismen und Resistenzgenen deutlich verringern.
PolarJournal, Marcel Schütz