19.10.2004, 12:08 Uhr
Epidemien reisen per Flugzeug

Flughäfen sind nicht nur Umschlagplätze für Passagiere und Fracht, sondern auch für Krankheitserreger. Göttinger Physiker haben nun ein Modell entwickelt, das die Ausbreitung von Epidemien per Flugzeug erstaunlich gut beschreiben kann. Ihre Resultate präsentieren sie im Fachblatt "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Lars Hufnagel, Dirk Brockmann und Theo Geisel vom Max-Planck-Institut für Strömungsforschung demonstrieren die Fähigkeiten ihres Modells am Beispiel der SARS-Epidemie. Die gute Übereinstimmung zwischen Modell und Realität legt ihrer Ansicht nach nahe, "dass man mithilfe dieses neuen Modells die fatalen Folgen zukünftiger Epidemien einschränken könnte." So erlaube das Modell nicht nur eine Vorhersage der Ausbreitung, sondern auch Tests der unterschiedlichen Gegenmaßnahmen.

Grafik der Flugrouten und der Verkehrsdichte

Grafik: MPI für Strömungsforschung

Die Pest benötigte im 14. Jahrhundert drei Jahre von Sizilien bis nach Norwegen. Deutlich schneller schaffte es im Frühjahr 2003 das SARS-Virus von der südchinesischen Provinz Guangdong nach Hongkong und von dort in alle Teile der Welt. Um diese Dynamik nachzuahmen, beschreiben Hufnagel und Kollegen in ihrem Modell die typische lokale Ausbreitung des Erregers und zusätzlich auch dessen Transport per Flugzeug. Dazu berücksichtigen sie über 2 Millionen Flüge pro Woche zwischen den 500 größten Flughäfen der Welt - entsprechend etwa 95 Prozent des gesamten zivilen Luftverkehrs.

Am Beispiel SARS fanden die Forscher, dass sich die Ausbreitung einer Epidemie durch die Analyse der Passagierströme gut nachbilden lässt. Große Luftverkehrsknoten mit einer starken Vernetzung - etwa London, New York oder Frankfurt - spielen demnach eine entscheidende Rolle bei der rapiden weltweiten Ausbreitung eines Erregers. "Wir konnten zeigen, dass der Versuch, eine Epidemie durch Isolation der zentralen Knoten einzudämmen, sehr vielversprechend ist", so Hufnagel und Kollegen. Dagegen sei das Blockieren der stärksten Verbindungslinien, der Flugrouten mit dem höchsten Passagieraufkommen, praktisch wirkungslos.


Forschung: Lars Hufnagel, Dirk Brockmann und Theo Geisel, Nonlinear Dynamics Group, Max-Planck-Institut für Strömungsforschung und Universität Göttingen, und Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara


Veröffentlicht in PNAS, DOI 10.1073/pnas.0308344101

WWW:
Nonlinear Dynamics Group, Göttingen
SARS-Portal der WHO
- WHO issues global alert about cases of atypical pneumonia

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