Säuglingssterblichkeit nach Tschernobyl in skandinavischen Ländern

Zusammenfassung
Nach Tschernobyl war die Säuglingssterblichkeit in Schweden wie auch in Finnland und Norwegen hochsignifikant um 15,8% gegenüber dem Trend der Jahre 1976-2006 erhöht. Für 1987-1992 errechnen sich insgesamt 1209 zusätzlich gestorbene Säuglinge (95% Vertrauensbereich: 875-1556).

Hintergrund
Im Jahr 1987, dem Jahr nach dem Reaktorunfall in Tschernobyl am 26. April 1986, war die Perinatalsterblichkeit in Deutschland und in Polen signifikant erhöht [1]. Die skandinavischen Länder Finnland, Schweden und Norwegen befanden sich unter den vom Tschernobylfallout am höchsten belasteten Ländern Europas. Dazu kommt, dass dort viel Rentierfleisch gegessen wird. Rentiere ernähren sich von Flechten und nehmen dabei extrem viel Cäsium auf. So musste in der ersten Zeit nach Tschernobyl eine große Zahl von Rentieren als radioaktiver Abfall getötet und entsorgt werden. Man kann sich leicht vorstellen, dass nach einigen Jahren Abstinenz wieder Rentierfleisch gegessen wurde. Dies könnte zu Schädigungen bei Neugeborenen geführt haben.

Im Folgenden wird die Säuglingssterblichkeit in Schweden, Finnland und Norwegen in den Jahren nach Tschernobyl verglichen mit den Werten, die aufgrund des langjährigen Verlaufs der Daten erwartet werden.

Daten und Methoden
Die Jahreszahlen der Lebendgeborenen und der gestorbenen Säuglinge unter einem Jahr, 1976-2006, wurden von den Homepages der statistischen Ämter dieser Länder bezogen (http://tilastokeskus.fi/, http://www.scb.se/, http://www.ssb.no).

Es wird ein lineares logistisches Regressionsmodell verwendet, das neben der Zeitvariablen eine Dummyvariable für die Zusatzsterblichkeit ab dem Jahr 1987 enthält, und welches ein Zeitfenster variabler Länge kennzeichnet. Das Modell hat die Form p = G(y), wo G(y) die logistische Funktion exp(y)/(1+exp(y)) ist, mit der Variablen y=ß0+ß1*t+ß2*d. Die Zeitvariable t ist Kalenderjahr minus 1980. Für die Prüfung der Signifikanz der Parameterschätzer wird ein t-Test verwendet.

Bei der Bestimmung der Signifikanz des Tschernobyleffekts muss allerdings berücksichtigt werden, dass nicht nur die Größe des Effekts, sondern auch die Länge des Zeitfensters aus den Daten geschätzt wird, wofür ein weiterer Parameter benötigt wird. Deshalb wird ein F-Test mit zwei Freiheitsgraden verwendet, wobei F folgendermaßen definiert ist:
 
F=(SSE0-SSE1)/(DF0—DF1)/(SSE1/DF1)

Hier sind SSE0 and SSE1 die Summen der Fehlerquadrate aus Regressionen mit und ohne den Tschernobylterm, und DF0 and DF1 die jeweils zugehörige Zahl von Freiheitsgraden. Der Freiheitsgrad ist definiert als die Zahl der Beobachtungen (Datenpunkte) abzüglich der Zahl der Modellparameter (DF=N-P).

Ergebnisse
In jedem der drei Ländern zeigt sich ab 1987 eine deutliche Erhöhung der Säuglingssterblichkeit. Die beste Wahl für die Dauer des Zeitfensters ist ein Zeitraum von sechs Jahren, also 1987 bis 1992. Die Ergebnisse der einzelnen Regressionen enthalten die Tabellen 1 bis 3. In allen Datensätzen ist der „Tschernobyleffekt“ hochsignifikant. Die Jahresdaten der Säuglinssterblichkeit und deren Abweichungen vom langjährigen Trend (Residuen) zeigen die Abbildungen 1 und 2.

Werden die Daten aus Schweden, Finnland und Norwegen aufsummiert, so ergibt die Regressionsanalyse eine extrem signifikante 15,8%-ige Erhöhung im oben genannten Zeitfenster (siehe Tabelle 4). Die Abbildungen 3 und 4 zeigen den zeitlichen Verlauf der Säuglingssterblichkeit und der Residuen.

Mit SSE0=201 und SSE1=62, DF0=28 und DF1=26 ergibt sich ein F-Wert von 29,1, und daraus ein p-Wert von 2,3E-7. Aus der Erhöhung der Sterblichkeit errechnet sich eine Zahl von 1209 zusätzlich in den Jahren 1987-92 gestorbenen Säuglingen in Finnland, Schweden und Norwegen zusammengenommen (95% Vertrauensbereich: 875-1556).

Eine deutliche Verbesserung der Signifikanz der Ergebnisse lässt sich durch eine gemeinsame Analyse der 3 Datensätze erzielen. Dabei werden die langjährigen Trends für jeden der drei Datensätze individuell bestimmt, aber nur ein Parameter für den Tschernobylterm verwendet. Bei diesem Verfahren wird die Wahrscheinlichkeit berechnet, dass die erhöhte Säuglingssterblichkeit gleichzeitig in drei unabhängigen Datensätzen beobachtet wird. Der p-Wert errechnet sich nun zu 5,5E-12 (F-Test) und ist damit um mehrere Größenordnungen kleiner als der p-Wert von 2,3E-7, der sich bei bloßer Addition der Fallzahlen aus den drei Ländern ergibt.


Alfred Körblein, 28. März 2008
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[1] Körblein A, Küchenhoff H. Perinatal mortality in Germany following the Chernobyl accident. Radiat Environ Biophys. 1997 Feb;36(1):3-7.

Tabelle 1: Ergebnisse für Schweden

Tabelle 2: Ergebnisse für Finnland

Tabelle 3: Ergebnisse für Norwegen

Tabelle 4: Ergebnisse für Schweden plus Finnland und Norwegen

Abb.1: Jahresdaten der Säuglingssterblichkeit in Schweden, Finnland und Norwegen, 1976-2006, und langjährige Trends

Abb.2: Abweichungen der Säuglingssterblichkeit vom ungestörten Verlauf, in Schweden, Finnland und Norwegen, in Einheiten von Standardabweichungen (standardisierte Residuen). Die gestrichelte Linie zeigt den Bereich von zwei Standardabweichungen.

Abb.3: Jahresdaten der Säuglingssterblichkeit in Schweden plus Finnland und Norwegen, 1976-2006, und langjähriger Trend

Abb.4: Abweichungen der Säuglingssterblichkeit vom ungestörten Verlauf, in Schweden plus Finnland und Norwegen, in Einheiten von Standardabweichungen (standardisierte Residuen). Die gestrichelte Linie zeigt den Bereich von zwei Standardabweichungen.