Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Mjältbrand är en dödlig sjukdom som varit känd under en lång tid och som drabbar både djur och människor. En av anledningarna till att mjältbrand är fruktad är bakteriens förmåga att sporulera vid icke gynnsamma förhållanden och persistera i jorden under en lång tid. Att sporer från gamla mjältbrandsgravar kan orsaka nya utbrott är ett problem, då det bara under tidiga delen av 1900-talet rapporterades över 3000 utbrott i Sverige. Om de döda djuren då inte begravdes på ett korrekt sätt överlever sporerna i jorden. Syftet med denna litteraturstudie är att redogöra för de faktorer som påverkar mjältbrandssporer och besvara frågan om ett ändrat klimat i Sverige kan leda till fler mjältbrandsutbrott.

Det finns en mängd olika faktorer som gynnar sporbildningen och sporernas överlevnad. Exempel på dessa faktorer kan vara jordens pH, temperatur och luftfuktighet. Experiment med dessa olika faktorer har visat att mjältbrandsbakterier sporulerar i högre grad, och snabbare, vid höga temperaturer och hög luftfuktighet. Man har efter ett experiment under andra världskriget sett hur länge infektionsdugliga sporer finns kvar i miljön och hur svårt det kan vara att bli av med dem. Vidare finns det olika teorier om hur sporerna koncentreras i tillräckligt höga nivåer för att infektera djur på nytt.

Det finns beskrivningar över vilka väderförhållanden som gynnar mjältbrand och det har visats att kraftiga regn och översvämningar följda av torra och varma perioder med brist på bete är fenomen som ofta sätts i samband med mjältbrandsutbrott. Genom att studera utbrott i modern tid både i Sverige och i andra europeiska länder kan detta samband ses tydligt.

Att världen står inför globala klimatförändringar såsom temperaturhöjningar och förändrad nederbörd ses numera som ett faktum. Genom att använda olika utsläppsscenarion i kombination med globala och regionala klimatmodeller kan klimatforskare skapa olika framtida klimatscenarion. Med hjälp av utsläppscenariot RCP 8,5 har SMHI:s klimatmodelleringsenhet tagit fram olika klimatscenarion som pekar mot att Sverige i slutet av detta århundrade kommer att få både högre temperaturer och ökade nederbördsmängder.

Genom att vara medveten om hur mjältbrandssporerna sprids och infekterar kan man undvika framtida utbrott genom att inte släppa djur på bete där det finns tidigare registrerade fall i kombination med att man utfört någon typ av grävarbete eller där man vet att marken är kalkrik och man tidigare sett översvämningar. Kunskap om var gamla gravar finns är en viktig del i att förebygga nya utbrott av denna fruktade sjukdom.

Anthrax is a well-known deadly disease, affecting both animals and humans. One of the reasons that anthrax is feared is its ability to sporulate during non-favorable conditions and because of that persist in the ground for a long time. The fact that spores from old anthrax graves have the ability to cause new outbreaks is a problem, as only during the first half of the 20th century over 3000 outbreaks where reported in Sweden. If the carcasses weren’t buried properly the spores could have survived in the ground. The aim of this literature study is to account for the factors that affect anthrax spores and answer the question if a changed climate in Sweden can lead to more anthrax outbreaks.

There are several factors that favors sporulation and the survival of the spores, such as the soil pH, temperature and humidity. Experiments with these different factors have shown that the anthrax bacterium sporulates faster and to a greater extent at higher temperatures and a high humidity. After an experiment during the WWII it was demonstrated how long viable spores persisted in the environment and just how hard it can be to get rid of them. Furthermore, there are different theories of how the spores can accumulate in numbers high enough to infect animals again.

The weather conditions that favor anthrax outbreaks have been described and it has been shown that heavy rain and flooding followed by dry and warm periods with a shortage of pasture is a phenomenon often connected to anthrax outbreaks. By studying outbreaks in modern time, both in Sweden and in other European countries, this connection can be clearly seen.

That the world is faced with global climate changes such as temperature increase is now regarded as a fact. By using different greenhouse gas concentration trajectories in combination with global and regional climate models, climate researchers can create different climate scenarios. By using the greenhouse gas concentration trajectory RCP 8,5 SMHI’s climate modelling unit developed different climate scenarios indicating that by the end of this century Sweden will see both an increase in temperature and increased precipitation.

Future outbreaks can be avoided by being aware of how the anthrax spores spread and cause disease, for example by not letting animals browse in areas known to have experienced outbreaks in combination with excavating or soils with high calcium levels and a history of flooding. The knowledge of where old anthrax graves is located is an important part of preventing future outbreaks of this feared disease.