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Berliner Zeitung 18.07.2019

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<strong>Berliner</strong> <strong>Zeitung</strong> · N ummer 164 · D onnerstag, 18. Juli 2019 17<br />

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Wissenschaft<br />

Kunstschnee<br />

für die<br />

Antarktis<br />

Großtechnischer Eingriff<br />

könnte Kollaps verhindern<br />

Mit einer kühnen Utopie ließe<br />

sich nach Einschätzung von<br />

Forschern ein drohender Eiskollaps<br />

in derWestantarktis vermeiden. Eine<br />

durch künstliche Beschneiung gewonnene<br />

riesige Menge an Schnee<br />

könne den Eisschild zurück in Richtung<br />

Stabilität drücken, berichten<br />

Wissenschaftler des Potsdam-Instituts<br />

für Klimafolgenforschung (PIK)<br />

im Fachmagazin Science Advances.<br />

Dafür müssten aber mehrere<br />

Hundert Milliarden Tonnen Wasser<br />

pro Jahr über einige Jahrzehnte hinweg<br />

auf das Eis geschneit werden.<br />

Nach Einschätzung der Klimaforscher<br />

droht der westantarktische<br />

Eisschild auf lange Sicht ins Meer zu<br />

rutschen. Dies würde demnach zwar<br />

Jahrhunderte dauern, würde aber<br />

den Meeresspiegel weltweit um<br />

mehr als drei Meter ansteigen lassen.<br />

Damit würden Metropolen wie<br />

New York, Shanghai und Hamburg<br />

langfristig unterhalb des Meeresspiegels<br />

liegen, erläutert Anders Levermann,<br />

Physiker am PIK. MitBillionen<br />

Tonnen an zusätzlichem<br />

Schnee könnten die Gletscher nach<br />

Einschätzung der Forscher gerettet<br />

werden. Allerdings würde dies beispiellose<br />

Ingenieurslösungen erfordernund<br />

eine der letzten unberührten<br />

Regionen der Erde erheblichen<br />

Umweltrisiken aussetzen.<br />

DasNaturreservatopfern?<br />

Levermann zufolge geht es im Kern<br />

um die Abwägung, ob wir als<br />

Menschheit die Antarktis opfern<br />

wollen, um die heute bewohnten<br />

Küstenregionen und das dort entstandene<br />

und entstehende Kulturerbe<br />

zu retten. Der westantarktische<br />

Eisschild sei das erste sogenannte<br />

Kippelement im Klimasystem, das<br />

die Menschheit gerade kippen sehe.<br />

Die einer Computersimulation<br />

nach mögliche Rettung durch die<br />

massive Beschneiung sei allerdings<br />

ein beispielloser Eingriff in die Natur.<br />

DasMeerwasser hochzupumpen, zu<br />

entsalzen und zu erwärmen sowie<br />

Schneekanonen zu betreiben, würde<br />

eine Strommenge in der Größenordnung<br />

von mehreren Zehntausend<br />

Highend-Windturbinen erfordern,<br />

sagt Koautor Johannes Feldmann.<br />

„Einen solchen Windpark inklusive<br />

der dafür nötigen Infrastruktur<br />

in der Amundsensee zu errichten<br />

und derartige enorme Mengen an<br />

Meerwasser zu entnehmen, würde<br />

im Wesentlichen den Verlust eines<br />

einzigartigen Naturreservates bedeuten“,<br />

ergänzt er. Darüber hinaus<br />

mache das raue antarktische Klima<br />

die technischen Herausforderungen<br />

kaum absehbar und schwer zu bewältigen,<br />

während die potenziellen<br />

schädlichen Auswirkungen auf die<br />

Region wahrscheinlich verheerend<br />

sein würden.<br />

DieForscher schreiben, die offensichtliche<br />

Absurdität des Unterfangens<br />

einer künstlichen Beschneiung<br />

der Antarktis spiegle die atemberaubende<br />

Dimension des Meeresspiegelproblems<br />

wider. Sie sähen es als<br />

Wissenschaftler aber als ihre Pflicht,<br />

die Gesellschaft über jede einzelne<br />

mögliche Option zur Bewältigung<br />

der anstehenden Probleme zu informieren.<br />

(AFP)<br />

Der Thwaites-Gletscher in der Westantarktis<br />

droht zu schmelzen. IMAGO/ZUMA PRESS<br />

Sonnenanbeter,die ihre Haut nicht effektiv schützen, leben gefährlich. Das Ausmaß der Gefahr hängt aber auch vom Hauttyp ab.<br />

Künstliche Intelligenz für die Haut<br />

Moderne Technologien helfen Dermatologen bei der Suche nach Tumoren –auch in ganz frühem Stadium<br />

VonEckartGranitza und<br />

Johanna Heuveling<br />

Der Sommer dieses Jahres<br />

hat bereits viele Tage mit<br />

Hitze und unbarmherzig<br />

vom Himmel knallender<br />

Sonne gebracht. Der Juni lag<br />

dabei sogar über dem Durchschnitt.<br />

Trotz eindringlicher Warnungen<br />

von Medizinern ist die Haut vieler<br />

Menschen – von Ferienkindern,<br />

Freizeitsportlern und Sonnenanbetern<br />

–ansolchen Tagen nicht effektiv<br />

geschützt. Die Folgen: Die Zahlen<br />

der Hautkrebserkrankungen<br />

steigen kontinuierlich. 22 000 Menschen<br />

proJahr,darunter immer jüngere,<br />

erhalten in Deutschland die<br />

Diagnose: schwarzerHautkrebs.<br />

Das maligne Melanom ist eine<br />

der aggressivsten Krebsarten. Bereits<br />

in einem sehr frühen Stadium<br />

kann es Metastasen bilden. Für eine<br />

vollständige Heilung muss der<br />

Krebs möglichst frühzeitig entdeckt<br />

und entfernt werden. Bei der Diagnose<br />

muss sich der Hautarzt nach<br />

wie vor auf sein gutes Auge und<br />

seine Erfahrung verlassen, um zwischen<br />

einem gutartigen Muttermal<br />

und einem bösartigem Melanom zu<br />

unterscheiden. Ist erunsicher, entscheidet<br />

er sich eher für ein Herausschneiden,<br />

statt das Risiko einzugehen,<br />

eine möglicherweise fatal verlaufende<br />

Erkrankung zu übersehen.<br />

Die Zahl der Hautoperationen<br />

geht jedes Jahr in die Hunderttausende.<br />

Bei der histologischen Untersuchung<br />

stellt sich dann nach einer<br />

von fünf Operationen heraus,<br />

dass es sich tatsächlich um den<br />

SchwarzenHautkrebs handelt.<br />

Verringerung vonFehlalarmen<br />

Hautkrebs. Von100 000<br />

Menschen in Deutschland erhalten<br />

pro Jahr 328 die Diagnose<br />

Hautkrebs. DiesehäufigsteKrebserkrankung<br />

überhauptist<br />

allerdings „nur“ für<br />

einProzentallerKrebstodesfälle<br />

verantwortlich.<br />

Der Dermatologe Holger Hänßle,<br />

Professor am Universitätsklinikum<br />

Heidelberg, hat mit seiner Forschungsgruppe<br />

jetzt ein auf Künstlicher<br />

Intelligenz (KI) beruhendes<br />

Verfahren entwickelt, das Hautärzte<br />

bei der bildlichen Erkennung von<br />

Hautkrebs erstmals überflügelt.<br />

„Der von uns verwendete Algorithmus<br />

stammt vonGoogle und wurde<br />

ursprünglich zur Gesichtserkennung<br />

programmiert“, erklärtHolger<br />

Hänßle. „Wir haben ihn mit etwa<br />

100 000 Bildern von gut- oder bösartigen<br />

pigmentierten Hautarealen<br />

trainiertund dann gegen 58 Dermatologen<br />

antreten lassen.“<br />

In der jüngst veröffentlichten internationalen<br />

Studie erzielten die<br />

Ärzte bei der korrekten Erkennung<br />

gutartiger Muttermale – die entscheidend<br />

ist, um die Operationszahlen<br />

zu verringern –eine Quote<br />

von71Prozent, während die Künstliche<br />

Intelligenz 83 Prozent erreichte.<br />

Diese schnitt also um zwölf<br />

Prozent besser ab. Darüber hinaus<br />

wird sie durch das Füttern mit weiteren<br />

Bilderndiagnostizierter Hautläsionen<br />

kontinuierlich besser.<br />

„Wir hoffen natürlich, dass der<br />

Einsatz der Künstlichen Intelligenz<br />

die Ärzte bei der Diagnose unterstützt<br />

und so die Rate der Fehlalarme<br />

gesenkt wird, die zu unnötigen<br />

Operationen führen“, sagt Holger<br />

Hänßle. Die Künstliche Intelligenz<br />

ist mittlerweile europaweit<br />

zugelassen und wird bereits von<br />

etwa 100 dermatologischen Praxen<br />

und Kliniken angewendet – Tendenz<br />

steigend.<br />

Für Hochrisikopatienten wie<br />

Chantal Kauf macht ein solches Assistenzsystem<br />

einen großen Unterschied.<br />

Die Kaiserslauterin hat bereits<br />

einmal die gesamte Prozedur<br />

nach einemVerdachtsfall durchlebt.<br />

Bei einer Früherkennungsuntersuchung<br />

war bei der 23-jährigen Physiotherapeutin<br />

ein auffälliges Muttermal<br />

entdeckt worden. Der Arzt<br />

operierte sie und ließ das Gewebestück<br />

histologisch untersuchen. „Es<br />

KREBSRATEN IN DEUTSCHLAND<br />

Formen. Bei den meisten Betroffenenwirdweißer<br />

Hautkrebsdiagnostiziert,<br />

etwa das<br />

Basalzellkarzinom. Früherkannt,<br />

ist dieKrankheitmeist<br />

heilbar. Häufigtritt sie an<br />

Hautstellen mit übermäßiger<br />

Sonnenbelastungauf.<br />

Melanom. 38 von100 000<br />

Menschen pro Jahr (insgesamt<br />

22 000) erkranken am<br />

malignen Melanom, dem gefährlichen<br />

schwarzen Hautkrebs.<br />

Jährlich sterben etwa<br />

3000 Menschen in<br />

Deutschland an Hautkrebs.<br />

Das Dermatofluoroskop, entwickelt in Berlin, dringt in tiefere Schichten ein.<br />

MAGNOSCO<br />

dauerte zwei Wochen, bis ich das<br />

endgültige Ergebnis bekam“, erzählt<br />

Chantal Kauf. „Diese Wartezeit<br />

war sehr schwer für mich. Man<br />

macht sich eben so seine Gedanken<br />

und die sind nicht immer positiv.“<br />

Der Befund war positiv, das<br />

heißt, dass es sich bei ihr tatsächlich<br />

um ein Melanom gehandelt hat.<br />

Durch das schnelle Herausschneiden<br />

konnte glücklicherweise ein<br />

schlimmer Verlauf der Krankheit<br />

verhindertwerden. Jetzt wirdChantal<br />

Kauf engmaschig überwacht. Ein<br />

anderes ihrer Muttermale zeigt<br />

ebenfalls Auffälligkeiten, und wegen<br />

ihrer Vorgeschichte ist sie nervös.<br />

Der Hautarzt ist zwar der Meinung,<br />

dass es sich um ein gutartiges<br />

Mal handelt, aber sie möchte lieber<br />

sichergehen. Sie lässt daher die<br />

Stelle zusätzlich von der intelligenten<br />

Bildanalyse bei Holger Hänßle<br />

im Heidelberger Universitätsklinikum<br />

abklären. Diese gibt Entwarnung.<br />

Sie ordnet die Pigmentstelle<br />

als negativ ein: kein Hautkrebs.<br />

„Das ist gut, wenn man so<br />

schnell ein Ergebnis hat. Jetzt kann<br />

ich erleichtert und ohne schlimme<br />

Gedanken nach Hause gehen“, sagt<br />

Chantal Kauf und lächelt.<br />

GETTY IMAGES/MALTE MUELLER<br />

Dieses Bildanalyseverfahren erreicht<br />

eine hohe Genauigkeit, verbleibt<br />

jedoch, wie auch das Auge<br />

des Arztes, im sichtbaren Bereich<br />

und an der Hautoberfläche.Das am<br />

<strong>Berliner</strong> Wissenschaftsstandort Adlershof<br />

angesiedelte Start-up-Unternehmen<br />

Magnosco hat dagegen<br />

eine Methode entwickelt, die auf<br />

Molekülebene und in tieferen Hautschichten<br />

Tumorzellen aufspüren<br />

kann. Lukasz Scyz, wissenschaftlicher<br />

Leiter des Unternehmens, erklärt:<br />

„Sichtbares Licht dringt etwa<br />

zehn Mikrometer in die Haut ein.<br />

Unsere Diagnostik reicht jedoch bis<br />

in Tiefen von 200 Mikrometer. Wir<br />

können Melanome so schon in einem<br />

sehr frühen Stadium erkennen,<br />

wenn sie noch nicht an der<br />

Oberfläche auftreten.“<br />

Mitdem Laser in die Tiefe<br />

Mittels eines pulsierenden Laserstrahls<br />

wirddas Melanin bei diesem<br />

Verfahren zum Fluoreszieren angeregt.<br />

Haut strahlt mit ganz typischen<br />

Fluoreszenzspektren, je<br />

nachdem, ob sie gesund ist oder<br />

sich ein wucherndes Gewebe in ihr<br />

befindet. Die Messung erreicht so<br />

eine hohe Spezifität, wie bei einem<br />

Fingerabdruck.<br />

Zur Auswertung wird wiederum<br />

Künstliche Intelligenz herangezogen,<br />

die gelernt hat, die Spektren<br />

voneinander zu unterscheiden. Mit<br />

dem sogenannten Dermatofluoroskop<br />

wird beim Patienten ein definiertes<br />

Hautareal eingescannt, und<br />

nach fünf Minuten steht fest, ob<br />

eine Operation notwendig ist oder<br />

ob es Entwarnung gibt. Die Methode<br />

erreicht eine Genauigkeit von<br />

89 Prozent bei der Erkennung von<br />

Melanomen. DasGerät ist lizenziert<br />

und wirdindreiPraxen in Deutschland<br />

angewandt. Für den breiten<br />

Einsatz in der klinischen Praxis arbeiten<br />

dieWissenschaftler vonMagnosco<br />

vor allem noch daran, es<br />

schneller und leichter handhabbar<br />

zu machen.<br />

Bislang sind sowohl das <strong>Berliner</strong><br />

als auch das Heidelberger Verfahren<br />

keine Krankenkassenleistungen,<br />

sondern müssen von den Patienten<br />

selbst bezahlt werden. Während die<br />

intelligente Bildanalyse etwa 20<br />

Euro kostet, muss ein Patient für die<br />

Fluoreszenzanalyse etwa 100 Euro<br />

hinlegen. Die Hoffnung der Entwickler<br />

ist aber, dass durch eine<br />

nachweisliche Senkung der Biopsieraten<br />

und der Kosten für das<br />

Gesundheitssystem die Krankenkassen<br />

diese Leistungen in Zukunft<br />

übernehmen werden.<br />

Asteroid<br />

verfehlt die<br />

Erde<br />

Brocken hätte Sprengkraft<br />

von 100 Hiroshima-Bomben<br />

Aufatmen bei Astronomen –und<br />

sicher nicht nur dort: Der bis zu<br />

50 Meter große Asteroid mit der Bezeichnung<br />

2006 QV89 werdedie Erde<br />

verfehlen, sagte der Leiter des Büros<br />

für Planetenschutz im Satellitenkontrollzentrum<br />

der Europäischen<br />

Raumfahrtagentur Esa, Rüdiger Jehn,<br />

der Deutschen Presse-Agentur.Bei einem<br />

Einschlag auf der Erde hätte der<br />

Asteroid möglicherweise eine<br />

Sprengkraft vonrund 100 Hiroshima-<br />

Bomben gehabt.<br />

MiteinemTeleskop in Chile haben<br />

Forscher Anfang Juli einen möglichen<br />

Punkt der Laufbahn des Asteroiden<br />

beobachtet. Wäre er dort aufgetaucht,<br />

hätte er sich auf Kollisionskurs<br />

mit der Erde befunden. Aber<br />

nichts war zu sehen. Im September<br />

2023 könnte er sich möglicherweise<br />

noch einmal der Erde nähern.<br />

Zum ersten Mal gesichtet wurde<br />

der Asteroid im August 2006. Damals<br />

war er etwa 4,5 Millionen Kilometer<br />

von der Erde entfernt. Aufgrund der<br />

Bahnneigung des Asteroiden und der<br />

Daten der Erdbahn erwarteten die<br />

Forscher, dass er Ende September<br />

2019 unserem Planeten am nächsten<br />

kommt. Zuletzt lag die geschätzte<br />

Wahrscheinlichkeit eines Auftreffens<br />

laut Risikoliste der Esa bei 1zu7299.<br />

Gesteinsbrocken aus dem All in<br />

der Größenordnung von 2006 QV89<br />

können sehr gefährlich werden. Vor<br />

sechs Jahren richtete die Explosion eines<br />

20 Meter großen Asteroiden über<br />

der russischen MillionenstadtTscheljabinsk<br />

Verwüstungen an. Sie verletzte<br />

etwa 1500 Menschen –meist<br />

durch geborstene Scheiben.<br />

Im Satellitenkontrollzentrum der<br />

Esa in Darmstadt werden derzeit<br />

etwa 870 Objekte gelistet, die möglicherweise<br />

die Erde in den nächsten<br />

hundert Jahren treffen könnten.<br />

2006 QV89 wirdRüdiger Jehn zufolge<br />

in Sichtweite an unserem Planeten<br />

vorbeifliegen. (dpa)<br />

Stickstoff lässt<br />

Korallen<br />

absterben<br />

Das zeigt jetzt eine<br />

Langzeitstudie aus Florida<br />

Korallenriffe rund um den Globus<br />

sterben mit alarmierender Geschwindigkeit<br />

ab. Dabei ist es nicht<br />

nur die Erderwärmung, die die Ökosysteme<br />

bedroht. Vielmehr trägt<br />

auch Stickstoff aus Abwässern und<br />

Düngemitteln zur sogenannten Korallenbleiche<br />

und dem Absterben<br />

der Korallen bei. Das berichten Forscher<br />

um Brian Lapointe von der<br />

Florida Atlantic University in Fort<br />

Pierce im Fachblatt Marine Biology<br />

nach einer Langzeitstudie.<br />

Schon 2017 warnten die Vereinten<br />

Nationen, dass ein Großteil der<br />

bedeutendsten globalen Riffe bis<br />

zum Ende des Jahrhunderts zerstört<br />

sein könnte,sollten die CO 2 -Emissionen<br />

nicht drastisch verringert und<br />

die Erderwärmung begrenzt werden.<br />

Die Langzeitstudie legt nun nahe,<br />

dass Stickstoff aus unterschiedlichen<br />

Quellen –etwa Düngemittel, unsachgemäße<br />

Entsorgung von Abwasser<br />

und Erosion der obersten Bodenschichten<br />

–eine genauso große Rolle<br />

spielt. Er kann auch bei eher niedrigen<br />

Temperaturen Korallenbleiche<br />

verursachen, bei der die winzigen Algen<br />

absterben, die in Symbiose mit<br />

Steinkorallen leben. Zurück bleiben<br />

die bleichen, leeren Korallenskelette.<br />

Die Forscher um Lapointe untersuchten<br />

das Zusammenspiel vonKorallenbleiche,<br />

Algenkonzentration<br />

und Stickstoffbelastung am Riff Looe<br />

Keyinden Florida Keys. (dpa/fwt)

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