Verlorene Mädchen. Untersuchungen zum sekundären Geschlechterverhältnis in der Umgebung des TBL Gorleben

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1 Verlorene Mädchen Untersuchungen zum sekundären Geschlechterverhältnis in der Umgebung des TBL Gorleben Hagen Scherb, Kristina Voigt, Ralf Kusmierz Institut für Biomathematik und Biometrie Niedersächsisches Landesgesundheitsamt (NLGA), Abteilung 3, Arbeitsbereich Umweltepidemiologie, Fachgespräch am 12 März 2012

2 Inhalt Hintergrund und Motivation Mutagenität Vorarbeiten Daten und Statistische Methoden TBL Gorleben Zusammenfassung Ausblick Weitere Forschung

3 Hintergrund und Motivation Ionisierende Strahlung Chemikalien Kumulativer Ausstoß mutagener und cancerogener Stoffe aus Industrie- und Nuklearanlagen zunehmende Belastung der Biosphäre Fanta4 (1999) mfg, mit freundlichen Grüßen die Welt liegt uns zu Füßen, denn wir stehen drauf. Wir gehen drauf für ein Leben voll Schall und Rauch...

4 Hintergrund und Motivation Atombombentests The "Baker" explosion, part of Operation Crossroads, a nuclear weapon test by the United States military at Bikini Atoll, Micronesia, on 25 July 1946 (WIKIPEDIA, visited 11/4/2011)

5 Hintergrund und Motivation Tschernobyl Fallout Southwest Europe < Rest of Europe Aerial view of the damaged core on May 3, 1986 (WIKIPEDIA, visited 11/4/2011)

6 Hintergrund und Motivation Fallout/Dosis klein-räumlich zeitlich Bayern ehemalige DDR Thyroid doses in the United States resulting from atmospheric nuclear tests at the Nevada Test Site, Cs Fallout nach Tschernobyl

7 Hintergrund und Motivation Emissionen 3 H 14 C Neutronen (?) 154 m vent stack Abluftkamin NPP Neckarwestheim

8 Hintergrund und Motivation Mutagenität HJ Muller Entdeckung der Mutagenität (Änderung/Zerstörung der Erbinformation) durch ionisierende Strahlung 1927 Muller discovered X-ray mutagenesis 1946 Nobel Prize for the discovery that mutations can be induced by X- rays Supported Linus Pauling against nuclear weapons tests (WIKIPEDIA) Rice University Columbia University University of Texas

9 Hintergrund und Motivation Atomwaffen Fallout L Pauling 1954 Nobel Prize in Chemistry 1962 Nobel Peace Prize Initiated the Partial Test Ban Treaty (PTBT), signed by John F. Kennedy and Nikita Khrushchev in 1963 (WIKIPEDIA) 1000 births defects per mt TNT atomic bomb equivalent 500 mt atmospheric atomic bomb test yield prior to

10 Hintergrund und Motivation Tschernobyl Vorarbeiten Totgeburten in Europa (1999) Perinatalsterblichkeit in D (2000) Fehlbildungen in Bayern (2003) Schilddrüsenkrebs in der CR (mit Lengfelder) (2004) Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalten in Bayern und DDR (2004) Sex Odds: Europa (2007) Analytische ökologische Epidemiologie am Beispiel Sex Odds (2009) Sex Odds: Nuklearanlagen in D + CH (mit Kusmierz) (2010) Sex Odds: Atombombentests Tschernobyl Nuklearanlagen (2011) FactSheets Version zu Gorleben (mit Kusmierz) (2011) Mögliche epigenetische Mechanismen (mit Sperling) 2011 Down Syndrom in Europa (mit Sperling und Neitzel) (2012)

11 Hintergrund und Motivation Down Syndrom in Belarus Down Syndrome in Belarus Dec 1986 / Jan

12 Hintergrund und Motivation Idee Ralf Kusmierz KiKK + Tschernobyl

13 Hintergrund und Motivation Idee Ralf Kusmierz KiKK + Tschernobyl No. (s. Fig. 2) NF Type In operation since/to Live births < 35 km during NF operation, lagged for gestation Sex odds ratio vs. last row of this Table p-value (Chi 2 ) hold one NF out p-value (Chi 2 ), compare to ** male female 1 Biblis PWR Obrigheim PWR Neckarwestheim PWR Philipsburg BWR/PWR Grafenreihnfeld PWR Isar I und II BWR/PWR Gundremmingen BWR Fessenheim PWR Beznau I und II PWR Goesgen PWR Leibstadt BWR Muehleberg BWR Emsland PWR Grohnde PWR Wuergassen BWR BR* PWR Doel* PWR Tihange* PWR Dodewa* BWR Brunsbuettel BWR Brokdorf PWR Kruemmel BWR Stade PWR Unterweser PWR Lingen BWR Karlsruhe BWR Ahaus NSS Juelich NSS Ellweiler UM Menzenschwand UM Gorleben NSS Hanau/Kahl NFE Motivation Gorleben < 35 km from NF ** > 35 km from NF

14 Hintergrund und Motivation Situation um Nuklearanlagen CH + D Fig. 4 Improved 35km-jump function and Rayleigh function models for the live births sex odds (male/female) depending on distance form nuclear facilities (NF) in Germany and Switzerland (Kusmierz et al. 2010)

15 Daten und Statistische Methoden Stand der Untersuchungen Berlin, Sachsen, Thüringen noch nicht erfasst bzw. bearbeitet

16 Daten und Statistische Methoden log odds Normalverteilung? Schon ab 200 Geburten hervorragende Approximation der log odds durch die Normalverteilung => Gültige p-werte evtl. Korrektur für Overdispersion

17 Daten und Statistische Methoden log odds Normalverteilung? Exakte Verteilung der log odds N 20 N Rote gestrichelte Linien Normalverteilung mit: µ = ln(m/f) σ 2 = 1/m + 1/f

18 Daten und Statistische Methoden Logistisches Modell Prototyp 393 Millionen Geburten Criterion Value DF Value/DF Pr > ChiSq Deviance Pearson Analysis of Maximum Likelihood Estimates Standard Wald Parameter Estimate Error Chi-Square Pr > ChiSq Intrcpt <.0001 tu <.0001 te <.0001 d t <.0001 dt <.0001 dusa <.0001 eindrucksvolle empirische Bestätigung der Binomial-bzw. Normalverteilungsannahme

19 TBL Gorleben geographische Lage

20 TBL Gorleben Lage umliegender Gemeinden (BKG - GN250) 5930 Mecklenburg-West Pomerania Lower Saxony Brandenburg 5840 Saxony Anhalt

21 TBL Gorleben Abweichungen NLGA von amtl. Statistiken bzw. KVS Keine Abweichungen in Niedersachsen und Brandenburg 1066 diskrepante Fälle in Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen-Anhalt, s. FactSheet 3.0 Zwei Koordinatensysteme verwendet ATKIS vs. GN250/GDZ/BKG 96 % Übereinstimmung von NLGA mit KVS Not ascertained or overseen by the NLGA study (p. 18, Tabelle 4.3) Municipalities in Mecklenburg km from TBL West-Pomerania (BKG/GN250) tot<1996 m < 1996 f < 1996 tot>=1996 m >= 1996 f >= 1996 Wootz Besandten Lenzen/Elbe Lanz Tripkau Kaarßen Groß Laasch (listed in Tab 4.3) Total NLGA (ATKIS) < 35 km Not ascertained or overseen by the NLGA study (p. 16, Tabelle 4.1) Municipalities in Saxony Anhalt km from TBL (BKG/GN250) tot<1996 m < 1996 f < 1996 tot>=1996 m >= 1996 f >= 1996 Mechau Wahrenberg Vissum Böddenstedt Rademin Fleetmark Lübars Andorf Lüge Jeggeleben Schieben Jeetze Brunau (> 1992) Packebusch Gladigau Winterfeld (<1994) Badel Rossau Wallstawe Krevese Güssefeld Barnebeck Total (BKG/GN250) < 35 km

22 TBL Gorleben Sex Odds Trend im 40 km Bereich (Sprung: p=0.0042) 1.40 SO within 40 km from the TBL st Castor from la Hague to Gorleben in March st Castor to Gorleben in April

23 TBL Gorleben Sex Odds Ratio (SOR) Abstandstrend bis 300 km SOR Distance from the TBL Gorleben [km]

24 TBL Gorleben ±70 km displacement der R und H Koordinaten p= p= p= (-70,+70) (0,+70) (+70,+70) p= p= (-70,0) (0,0) (+70,0) p= p= p= (-70,-70) (0,-70) (+70,-70)

25 TBL Gorleben Zusammenfassende Statistiken

26 TBL Gorleben p-werte Feinanalysen 35 km und 40 km Gebiete p-werte mit dem Uniformly Most Powerful Unbiased Test (UMPUT) exakter randomisierter Fisher-Test für 2x2-Tafelen * * Scherb H. Determination of uniformly most powerful tests in discrete sample spaces. METRIKA 53 (1): 71-84, 2001 {full text}

27 TBL Gorleben Direkte oder indirekte Effekte von Neutronen? Neutron dose in the village of Gorleben 0.20 Neutron dose [msv/a] "Six Pack" to Gorleben March 1997 First Castor transport to Gorleben April

28 Zusammenfassung Sex Odds Veränderungen (Sex Odds: Lebendgeburten männlich/weiblich) empfindlicher genetischer Indikator nach Injektion radioaktiven Materials in die Biosphäre (optimal erkennbar nach Tschernobyl) in der Nähe und während der Laufzeit von Nuklearanlagen massiv in der Nähe des TBL Gorleben Eingriff in die Biologie (Keimbahn) des Menschen Körperliche Unversehrtheit Grundrechtsverletzung (GG Art. 2 in Verbindung mit Art. 19, Embryonenschutzgesetz?)

29 Ausblick Weitere Forschung Komplettierung unserer Studien: Deutschland/Schweiz und Tschernobyl Tschernobyl: Kuba und euro-asiatische Sowjetrepubliken (Armenia, Azerbaijan) Frankreich Daten und Gemeindekoordinaten vorhanden noch nicht ausgewertet Zwischenlager (z. B. an KKW-Standorten, Ahaus, Jülich, Lubmin, Morsleben) Rückbau von Anlagen (z. B. Rheinsberg) Weitere Freisetzungen z. B. Absturz von Raumfahrzeugen mit Kernreaktoren Stahlwerke Kohlekraftwerke Chemie-Parks (z. B. Bitterfeld/Leuna/Buna, Ludwigshafen)

30 Ausblick Weitere Forschung Fukushima März 2011 ARD: Fukushima ARD

31 Ausblick Wichtige Daten zu unterschätzten Umwelt- und Gesundheitsrisiken sind vorhanden In der Regel gibt es keine Nutzung der existierenden Datenbestände Chemikalien werden z. Z. untersucht (Voigt, Kusmierz, Scherb: iemss 2012) Anstrengungen von Statistikern und Substanzwissenschaftlern werden benötigt, Daten zu erschließen und auszuwerten Methodische und technische Möglichkeiten müssen ausgeschöpft werden Verbesserte interdisziplinäre Fähigkeiten auf allen Ebenen der Umwelt- und Gesundheitsforschung sind erforderlich

32 "Verlorene Mädchen" - Untersuchungen zum sekundären Geschlechterverhältnis in der Umgebung des TBL Gorleben Danke für Ihre Aufmerksamkeit Dr. Hagen Scherb, Dr. Kristina Voigt, Dipl.-Ing. Ralf Kusmierz Institut für Biomathematik and Biometrie, Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt Ingolstaedter Landstr. 1, D Neuherberg, Deutschland scherb@helmholtz-muenchen.de