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)