Highly pathogenic avian influenza (HPAI) H5N1 activity has intensified globally since 2021, increasingly causing mass mortality in wild birds and poultry and incidental infections in mammals1-3. However, the ecological and virological properties that underscore future mitigation strategies still remain unclear. Using epidemiological, spatial and genomic approaches, we demonstrate changes in the origins of resurgent HPAI H5 and reveal significant shifts in virus ecology and evolution. Outbreak data show key resurgent events in 2016-2017 and 2020-2021, contributing to the emergence and panzootic spread of H5N1 in 2021-2022. Genomic analysis reveals that the 2016-2017 epizootics originated in Asia, where HPAI H5 reservoirs are endemic. In 2020-2021, 2.3.4.4b H5N8 viruses emerged in African poultry, featuring mutations altering HA structure and receptor binding. In 2021-2022, a new H5N1 virus evolved through reassortment in wild birds in Europe, undergoing further reassortment with low-pathogenic avian influenza in wild and domestic birds during global dissemination. These results highlight a shift in the HPAI H5 epicentre beyond Asia and indicate that increasing persistence of HPAI H5 in wild birds is facilitating geographic and host range expansion, accelerating dispersion velocity and increasing reassortment potential. As earlier outbreaks of H5N1 and H5N8 were caused by more stable genomic constellations, these recent changes reflect adaptation across the domestic-bird-wild-bird interface. Elimination strategies in domestic birds therefore remain a high priority to limit future epizootics.

Abstract Highly pathogenic avian influenza (HPAI) H5N1 activity has intensified globally since 2021, replacing the dominant clade 2.3.4.4 H5N8 virus. H5N1 viruses have spread rapidly to four continents, causing increasing reports of mass mortality in wild birds and poultry. The ecological and virological properties required for future mitigation strategies are unclear. Using epidemiological, spatial and genomic approaches, we demonstrate changes in the source of resurgent H5 HPAI and reveal significant shifts in virus ecology and evolution. Outbreak data indicates key resurgent events in 2016/17 and 2020/21 that contributed to the panzootic spread of H5N1 in 2021/22, including an increase in virus diffusion velocity and persistence in wild birds. Genomic analysis reveals that the 2016/17 epizootics originated in Asia, where HPAI H5 reservoirs are documented as persistent. However, in 2020/21, 2.3.4.4b H5N8 viruses emerged in domestic poultry in Africa, featuring several novel mutations altering the HA structure, receptor binding, and antigenicity. The new H5N1 virus emerged from H5N8 through reassortment in wild birds along the Adriatic flyway around the Mediterranean Sea. It was characterized by extensive reassortment with low pathogenic avian influenza in domestic and wild birds as it spread globally. In contrast, earlier outbreaks of H5N8 were caused by a more stable genetic constellation, highlighting dynamic changes in HPAI H5 genomic evolution. These results suggest a shift in the epicenter of HPAI H5 beyond Asia to new regions in Africa, the Middle East, Europe, and North and South America. The persistence of HPAI H5 with resurgence potential in domestic birds indicates that elimination strategies remain a high priority.