Warnemünde (LabNews Media LLC) – Forschende des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) haben ein KI-basiertes Vorhersagemodell entwickelt, mit dem das Auftreten des potenziell gefährlichen Bakteriums Vibrio vulnificus in der Ostsee bis zu fünf Wochen im Voraus prognostiziert werden kann. Die in der Fachzeitschrift Water Research veröffentlichte Studie kombiniert hochaufgelöste Umwelt-, Satelliten- und Mikrobiomdaten.
Vibrio vulnificus kommt natürlicherweise in marinen und brackigen Gewässern vor und kann bei Menschen, insbesondere bei älteren Personen oder solchen mit geschwächtem Immunsystem, schwere Wundinfektionen oder Sepsis auslösen. Steigende Wassertemperaturen infolge des Klimawandels begünstigen die Vermehrung des Bakteriums, weshalb die Ostsee als eine der europäischen Hochrisikoregionen gilt.
Die Forschenden analysierten von April 2022 bis Mai 2023 Wasserproben von 15 Messstationen entlang der Ostseeküste und der Warnow-Mündung. Sie werteten rund 1.500 Proben mikrobiologisch und molekularbiologisch aus und ergänzten die Daten mit Umweltparametern wie Wassertemperatur, Salzgehalt, Nährstoffen, Chlorophyllgehalt und Strömungsverhältnissen.
Das Auftreten von Vibrio vulnificus zeigte ein klares saisonales Muster mit Schwerpunkt zwischen Ende Juni und Anfang September. Besonders häufig wurde das Bakterium bei Wassertemperaturen über 18 °C und Salzgehalten zwischen 12 und 18 ‰ nachgewiesen. Die KI-Modelle nutzten biologische Vorläufersignale, darunter mikrobielle Sukzessionsprozesse nach massiven Algenblüten, und lieferten zuverlässige Prognosen bis zu fünf Wochen im Voraus.
Matthias Labrenz, Umweltmikrobiologe am IOW und Leiter der Studie, erklärte, dass sich mikrobiologische Prozesse in Küstengewässern mit diesem Ansatz deutlich besser vorhersagen ließen als bisher. Damit rücke ein praktikables Frühwarnsystem in greifbare Nähe.
Das IOW testet derzeit im Projekt KIVib-Küste ein KI-gestütztes Drohnen-Messprogramm an den Küsten Mecklenburg-Vorpommerns. Drohnen erfassen hochaufgelöst Umweltparameter im Badewasserbereich. Die Daten werden automatisiert ausgewertet und sollen einen lokalen Vibrionen-Umweltindex mit Ampelsystem liefern.
Die Forschenden hoffen, dass künftig allgemeine Warnungen durch präzise, standortspezifische und kurzfristig aktualisierte Risikoabschätzungen ersetzt werden können. Angesichts des Klimawandels und der demografischen Entwicklung gewinne das Thema weiter an Bedeutung.
Originalpublikation:
Conor Christopher Glackin, David Riedinger, Erik Zschaubitz, Lukas Vogel, Theodor Sperlea, Heike Benterbusch, Clara Nietz, Matthias Labrenz (2026): AI-driven forecasting of Vibrio vulnificus in the Southern Baltic Sea using high-resolution data. Water Research 297, 125647. https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.125647
