Wie wird aus einer lokal eingeschränkten Infektionskrankheit eine Pandemie? Und wie kann man in einer immer stärker vernetzten Welt die Ausbreitung von Infektionskrankheiten zuverlässig genug modellieren?
Prof. Dr. Dirk Brockmann und seine Gruppe nimmt sich eben diesen Fragen an und erforscht mit Hilfe von moderner Netzwerktheorie, Systembiologie und statistischer Physik die globale Ausbreitung neuartiger oder altbekannter Infektionskrankheiten wie SARS, Ebola oder aktuell Zika.
Welche Wege Infektionskrankheiten wie Grippe oder Sars über den Globus nehmen, lässt sich seit etwa zehn Jahren mit aufwendigen Computersimulationen berechnen. Das Ergebnis sind Weltkarten mit chaotisch verteilten Pünktchen (Grafik links). Sie zeigen eine simulierte Seuche mit Ursprung in London. Ein regelmäßiges Muster ist nicht zu erkennen.
Dass die globale Verbreitung aber doch eine versteckte Geometrie hat, zeigt eine aktuelle Studie von Dirk Brockmann. Der gleiche Seuchenzug hinterlässt ein kreisförmiges Muster und breitet sich wie eine Welle aus, wenn man das Netzwerk der Verbreitung – das weltweite Flugnetz mit seinen gut 4 000 Knotenpunkten – nur richtig betrachtet.
Der Trick: Für diese Simulation werden nicht die geografischen Distanzen zwischen den Städten betrachtet, sondern die effektiven.
Wenn also zwischen zwei Städten, etwa London und New York, reger Flugverkehr herrscht, liegen sie mit Blick auf die Ausbreitung von Krankheiten näher beieinander als etwa London und Aberdeen.
Wenn also zwischen zwei Städten, etwa London und New York, reger Flugverkehr herrscht, liegen sie mit Blick auf die Ausbreitung von Krankheiten näher beieinander als etwa London und Aberdeen.
