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Todesursache der holländischen Schweinswale: Bakterieninfektion

Von / 1. Dezember 2021 / 9 Kommentare
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Ende August 2021 waren an der holländischen Wattenmeer-Küste in nur zehn Tagen über 190 tote Schweinswale (Phocoena phocoena) angespült worden. Das schreckte die für das Management der Schweinswalbestände zuständigen WissenschaftlerInnen und Behörden auf – normalerweise stranden dort im gesamten Jahr nur ungefähr 600 Kleinwale. Woher kam der plötzliche Anstieg?
(s. auch Meertext: Nordsee: Woran sterben die holländischen Schweinswale?)

WissenschaftlerInnen der Universitäten Utrecht und Wageningen hatten einige tote Wale eingesammelt und untersucht, jetzt sind die Ergebnisse da (Pressemitteilung der Universität Utrecht).

Die Autopsien ergaben eine auffallend hohe Belastung mit dem Bakterium Erysipelothrix rhusiopathiae, ein Bakterium das bei Walen unter anderem Blutvergiftungen verursachen kann.
Das Team um die Biologin und Schweinswal-Expertin Lonneke IJsseldijk hat insgesamt wurden 22 Tiere untersucht, davon waren 16 ausgewachsene Weibchen. Alle Schweinswale waren in einem fortgeschrittenen Zustand der Verwesung. Aufgrund des Verwesungsgrads der Kadaver und der Strömungen vor den Stränden hatten die Wissenschaftler bereits im August geschätzt, dass die meisten Tiere an der gleichen Todesursache in der offenen Nordsee verstorben waren.

Plötzlicher Tod mit leerem Magen

Alle Wale waren gut genährt, sie hatten eine dicke Fettschicht, relativ wenige Parasiten und viele der erwachsenen Weibchen waren trächtig. Ebenfalls auffallend waren die trotz des guten Ernährungszustands leeren oder fast leeren Mägen.
Das ist ungewöhnlich, denn aufgrund ihres hohen Stoffwechsels, der für Meeressäuger ja typisch ist, müssen die kleinen Schweinswale regelmäßig fressen.
Das, so IJsseldijk, sprich für einen plötzlichen Tod.

In diesem Fall haben die gestrandeten Tiere offenbar die letzten Tage vor ihrem Tod gehungert, was auf eine schwere und akute Erkrankung hindeutet.
Bei über drei Viertel der untersuchten Schweinswale wurde der gleiche Bakterienstamm gefunden Erysipelothrix rhusiopathiae. Diese Bakterien sind bei vielen Tierarten verbreitet, wie etwa bei Schweinen und Truthähnen und können  vor und können Infektionen verursachen.
Erysipelothrix rhusiopathiae kann auch in bei Reptilien, Fischen und Menschen vorkommen.

Bei den Schweinswalen hatten diese Bakterien verschiedene Organe befallen, was auf eine Blutvergiftung hindeutet. Die Schweinswale können diese Bakterien etwa über infiziertes Wasser oder infizierten Fisch aufgenommen haben oder auf andere Weise.
Ob und inwieweit dieses Bakterium für den Tod so vieler kleiner Wale verantwortlich ist, bleibt unklar. In der Literatur gibt es bis jetzt keine Beschreibung eines Wal-Massensterbens aufgrund einer Erysipelothrix rhusiopathiae-Infektion, es sind nur einige individuelle Fälle beschrieben worden.
„Wir wissen also noch nicht, ob dieses Bakterium normalerweise in Schweinswalen vorkommt. Aber der Fakt, dass es uns bisher noch nie in einer Autopsie aufgefallen ist, ist schon sehr bemerkenswert.“ meint Lonneke IJsseldijk. „Alles in allem können wir nach den Autopsien verschiedene Todesursachen ausschließen: Unterwasser-Explosionen, Offshore-Windfarmen, Klimakrise und Fischerei haben dieses Walsterben nicht verursacht.“

Die Untersuchung auf Viren ist noch nicht abgeschlossen, die Forscher der Erasmus-Universität sind noch dabei.
Außerdem wurde geringe Mengen von Saxitoxin (STX) gefunden. Saxitoxin ist ein hochwirksames Biotoxin, das u. a. von Rotalgen produziert wird. Es greift das Nervensystem von Walen an, die durch eine solche Giftalgenblüte hindurchschwimmen.
Solche „Red Tides“ sind u. a. in von den amerikanischen Atlantik- und Pazifik-Küsten bekannt, sie treten vor allem bei höheren Wassertemperaturen wie etwa in El Nino-Jahren auf. So verursachten sie Massensterben (Unusual Mortality Events – Ungewöhnliches Massensterben) an Delphinen, Buckel-, Finn- und Seiwalen und sind sogar fossil belegt, durch den Walfriedhof Cerro Ballena. Da Red Tides vor allem in Meeresarealen mit hoher Oberflächentemperatur auftreten, werden sie im Zuge der Klimakrise häufiger und ausgedehnter.

Inwieweit Saxitoxin am Tod dieser Nordsee-Schweinswale beteiligt war, lässt sich aber nicht sagen.

Quelle:
Pressemitteilung der Universität Utrecht vom 29.11.2021 und persönlicher Mail-Verkehr.

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Kommentare (9)

  1. #1 RPGNo1
    1. Dezember 2021

    Der nächste Schritt ist also nun herauszufinden, wieso das Bakterium die Schweinswale infizieren konnte, denn dieser Fall ist in der wissenschaftlichen Literatur bisher nicht beschrieben. So verstehe ich es zumindest.

  2. #2 Bettina Wurche
    1. Dezember 2021

    @RPGNo1: Es ist unwahrscheinlich, dass die Herkunft geklärt wird. Das Problem ist halt, dass beim Monitoring immer nur ein gewisser Teil einer vollständigen Nekropsie abgearbeitet werden kann, mehr gibt die Finanzierung der Management-Programme nicht her.
    Ein Massensterben durch das Bakterium ist bislang ja nicht beschrieben. Also wird man dieses Bakterium zukünftig im Auge behalten und es bei künftigen Totfunden mit abchecken. Hoffentlich auch in allen anderen Ländern mit Schweinswal-Monitoring.

  3. #3 RPGNo1
    1. Dezember 2021

    Danke für die Klarstellung.

  4. #4 wereatheist
    näher an der Ostsee
    1. Dezember 2021

    Das Bakterium ist der Erreger des Schweinerotlaufs.
    Eigentlich müsste es Mittel vom lokalen SchweineLandwirtschaftsministerium geben, um die Proben gensequenzieren zu können.

  5. #5 Bettina Wurche
    1. Dezember 2021

    @wereatheist: Gute Bemerkung!
    Ich habe keine Ahnung, wie es in Holland laufen wird, weil ich die Arbeitsgruppe nicht kenne. Ich meine, dass auch dort neben den Biologen auch Veterinäre im Schweinswal-Management sind. Auf jeden Fall gibt es immer engen europäischen Austausch, gerade mit den deutschen Arbeitsgruppen. In Schleswig-Holstein ist Prof. Ursula Siebert zuständig, sie hat eine Professur an der TiHo Hannover, da sind die VeterinärmedizinerInnen direkt eingebunden.

    Mein erster Gedanke war auch, dass das Bakterium über landwirtschaftliche Abwässer in größerer Konzentration in die Nordsee gespült worden sein könnte. Es wäre naheliegend. Ich könnte mir vorstellen, dass die sich längst dazu ausgetauscht haben. Auf jeden Fall verfolge ich das weiter, da kommen ja bestimmt noch Publikationen.

  6. #6 Staphylococcus rex
    1. Dezember 2021

    Erst einmal, die ganze Geschichte ist spannend, aber auch äußerst ungewöhnlich. Das letzte Mal, dass ich beruflich mit Erysipelothrix rhusiopathiae (Schweinerotlauf) zu tun hatte, ging es um eine Wundinfektion bei einem Jäger, der sich an einem toten Tier verletzt hatte, welches ihm sein Jagdhund angeschleppt hatte. Ich kann durchaus ein paar Worte dazu sagen, was dieser Erreger beim Menschen oder im Labor anstellt, bei Schweinswalen bewege ich mich auf fremdem Terrain. Trotzdem ein paar Anmerkungen:

    1. Die Beschreibung (gleichzeitiges Sterben all dieser Tiere) spricht für eine Explosivepidemie und damit für ein einzelnes Infektionsereignis.
    2. Der Erreger kann sich gut im lebenden Gewebe vermehren, ist aber kein typischer Wasser- oder Bodenbewohner. Er vermehrt sich langsamer als typische Fäulniserreger. Der Nachweis bei den verendeten Tieren spricht für eine schwere Sepsis vor dem Tod.
    3. Der Erreger wächst auf normalen Nährböden, weniger auf Selektivnährböden. Über die Salztoleranz kann ich auswendig nichts sagen, ich halte aber eine Infektion im freien Meerwasser für ausgeschlossen.

    Ich weiß nicht, was vorgefallen ist, aber ich bin ein großer Anhänger von Ockhams Rasiermesser. Eine ökonomische Hypothese könnte in etwa so aussehen: In einer Fischzucht (ob Lachs oder andere Fische müsste ich raten) ist es durch mit Schlachtabfällen kontaminiertes Tierfutter zu einer Infektion der Fische und zu deren Absterben gekommen. Auch wenn der Erreger im Meerwasser nicht sehr lange überlebt, wenn in einer Fischzucht viele Tiere auf engstem Raum leben, ist eine Durchseuchung innerhalb der Fischzucht gut möglich.

    So etwas sollte eigentlich nicht vorkommen, bei industriell hergestelltem Tierfutter erwarte ich eine thermische Vorbehandlung und Erysipelothrix ist leicht abzutöten. Wenn aber illegal Schlachtabfälle beigemischt wurden, wäre es vorstellbar. Und dann wäre auch der nächste Schritt vorstellbar, dass der Besitzer der Fischzucht versucht hat, die verendeten Fische diskret zu entsorgen und die Schweinswale als Putzkolonne dienten. Wenn dies etwa eine Woche dauerte und Schweinswale soziale Tiere sind, könnten sich diese Tiere gegenseitig über die Extraration informiert haben und dies würde auch die hohe Zahl betroffener Tiere erklären.

    Wie gesagt, ich weiß nicht, ob Schweinswale normal mit diesem Erreger besiedelt sind und wie normalerweise eine Infektion bei diesen Tieren abläuft. Ich weiß auch nicht, ob meine Erzählung überhaupt nahe an der Wahrheit ist, aber ich würde die Fischzuchten im Jagdrevier der Schweinswale auf Produktionsstörungen überprüfen.

  7. #7 Bettina Wurche
    2. Dezember 2021

    @Staphylococcus rex: danke für diese spannenden Infos. Hört sich gruselig an. Allerdings gibt es im Wattenmeer und davor in der Nordsee keine Fischzuchten.

  8. #8 Staphylococcus rex
    5. Dezember 2021

    @Bettina Wurche, wäre auch zu schön gewesen, wenn die Hypothese beim ersten Mal funktioniert hätte. Der Erreger ist salztolerant (bis 8,5% NaCl) und kann in Granulozyten überleben, was die septischen Verläufe bei vielen Tieren erklärt. Bei niedrigen Temperaturen (>5°C) wächst der Erreger, wenn auch nur sehr langsam.

    Eine Infektion durch kontaminiertes Meerwasser kann theoretisch ein einzelnes Tier treffen, für eine ganze Gruppe an Tieren würde ich es ausschließen. Deshalb war ich davon ausgegangen, dass vorher eine Anreicherung in der Nahrungskette (z.B. Fische) erfolgt ist.

    Über die Zwischenschritte kann ich deshalb weiterhin nur raten. Eine andere Hypothese wäre z.B. ein Ausbruch in einem Schweinemastbetrieb, wenn die Abwässer mit der Gülle ungeklärt in das Meerwasser gelangt wären und dort eine kleine Planktonblüte verursacht hätten, wäre das ggf. ein Grund gewesen, dass sich dort Fische aufhalten. Ob die Nahrungskette so kurz ist, Plankton -> Fisch -> Schweinswal, das können die Biologen auch besser sagen. Die verifizierbaren Elemente wären hier ein Ausbruch in einem Schweinemastbetrieb, Fehler bei der Abwasserentsorgung (in Küstennähe), eine Algenblüte und ggf. ein lokales Fischsterben.

    Vielleicht sind Muscheln ein passendes Zwischenglied, diese filtrieren kontaminiertes Meerwasser, werden von Fischen gefressen und diese wiederum von Schweinswalen. Die Plausibilitätsprüfung kann aber nur durch Biologen vor Ort erfolgen. Wenn eine Anreicherung über Muscheln erfolgt ist, dann kann die Freisetzung der Bakterien in das Abwasser bereits etwa 2 Monate vor dem Tod der Schweinswale passiert sein.

  9. #9 Staphylococcus rex
    5. Dezember 2021

    Kleiner Nachtrag: Auf die Muscheln kam ich, weil es früher an der Mittelmeerküste zu Fällen von Hepatitis A kam, nachdem diese die Abwässer in Flussmündungen filtrieren und ausreichend Viruspartikel sammeln, damit bei einem Rohverzehr durch Menschen diese wiederum an Hepatitis A erkranken und große Virusmengen im Stuhl ausscheiden.

    Interessant wäre es zu wissen, wie bei Erysipelothrix die Meldepflichten sind. Beim Menschen ist in Deutschland z.B. eine Sepsis durch Listerien meldepflichtig (Listerien sind weitläufige Verwandte von Erysipelothrix), dagegen ist Erysipelothrix beim Menschen nicht meldepflichtig. In der Veterinärmedizin und für das Ausland kenne ich mich nicht so gut aus. Eine Meldepflicht und eine Nachfrage bei den jeweiligen NRZ (Nationalen Referenzlaboratorien) könnte ggf. ein paar hilfreiche Spuren liefern.