https://frosthead.com

Kako znanstvenici koriste klimatske modele za predviđanje epidemije bolesti koje prenose komarci

Nekoliko prirodnih pojava predstavlja veću opasnost za ljude od roja komaraca koji izbija iz grozda jaja u zemlji. Ove krvožedne prijetnje mogu prenijeti niz bolesti, poput Zika, Zapadnog Nila i malarije, zbog čega su komarci najsmrtonosnije životinje na svijetu.

Bolesti koje prenose komarce prijete milijardama ljudi, a iako se bolesti razlikuju u biologiji i geografiji, većina, ako ne i sve, pogoršavaju se klimatskim promjenama. Znanstvenici predviđaju da će zagrijavajući svijet pozvati širenje više komaraca i više bolesti, što prijeti milijardu više ljudi u sljedećih 60 godina. Ali na dugoročna predviđanja teško je djelovati, a stručnjaci za javno zdravstvo vjeruju da bi kratkoročne prognoze danas mogle bolje započeti programe spašavanja života ljudi.

Posljednjih 20 godina znanstvenici koji su proučavali vremenske obrasce sastavljali su kako podaci u stvarnom vremenu mogu pomoći u predviđanju epidemije bolesti koje prenose komarci tjednima ili čak mjesecima prije nego što insekti izađu iz zemlje. Ovi alati mogu pružiti mehanizam za sprječavanje milijuna smrti, praćenje monsuna i drugih ciklusa kiše za predviđanje događaja izlijevanja komaraca.

"Mislim da su problemi nekako neosporni", kaže Juli Trtanj, vodeći u oblasti klime i zdravlja u Nacionalnoj upravi za okeane i atmosferu (NOAA). Toplije temperature, učestalije suše, razorne požare i snažne uragane imaju značajne posljedice na javno zdravlje - a sezonsko rođenje milijuna komaraca, vezano za vremenske prilike, možda je najveći javni zdravstveni rizik svih njih. "Činjenica je, možemo je promatrati. Možemo to predvidjeti. I moramo poduzeti nešto u vezi s tim. "

Izboli se mogu dogoditi u tren oka. Virus Zika, koji prenose komarci Aedes aegypti, samo je 2015. godine zarazio više od milijun ljudi. Godišnje epidemije oslabljujućeg virusa chikungunya često pogađaju i milijune. U istočnoj Africi različite vrste komaraca Aedes ( Aedes mcintoshi i Aedes ochraceus ) prijete ljudima i stoci sezonskim napadima groznice Rift Valley (RFV).

Pred kraj kišne sezone ovi komarci odlažu svoja jaja u plitkim travnjacima ili branama. Kad mjeseci slijedeće godine obilne kiše poplave to područje, ta jaja se izležu u serijama, održavajući stalni tok milijuna potencijalnih nositelja bolesti.

Komar se rodio Ličinke kućnih komaraca ( Culex pipiens ). (DeAgostini / Getty Images)

Assafu Anyambi, znanstvenom istraživaču iz NASA-inog odjela za znanost o zemlji, kiše nastale zbog kiše imaju jednog osnovnog krivca: klimatski obrazac El Niño. Godine 1997. Anyamba je počeo proučavati kako se topli ciklus El Niñoa (i hladni ciklus La Niña) može odnositi na porast bolesti koju prenose komarci.

On i njegov tim - suradnja koja uključuje NASA, NOAA, Ministarstvo obrane i Ministarstvo poljoprivrede - prikupljali su niz podataka. Pratili su površinsku temperaturu na kopnu i moru, slijedili očekivane klimatske uzorke i vremenske opažanja te koristili satelitske snimke za izračun oborina (jarka zelena vegetacija jasan je znak dobro zalijevane zemlje). Sva su ta mjerenja sastavljena u jedinstvenom alatu koji bi mogao prepoznati regije pod rizikom pojave vrućice Rift Valley. U 2006, RVF Monitor je napravio svoje prvo predviđanje.

"Ništa slično se nikada ranije nije pokušalo, samo izići na udu i iznijeti predviđanje", kaže Anyamba. Na temelju alata otkrivanja snažnih El Niño uvjeta, Sjedinjene Države su u rujnu 2006. godine upozorile istočnoistočne zemlje na visoki rizik za RVF. "Izjava je bila vrlo hrabra, ali mislili smo da nešto postignemo. ”

Kako se ispostavilo, bili su u nečemu. Do studenog te godine znanstvenici u regiji potvrdili su virus. Alat tima uspješno je predvidio bolest mjesecima prije nego što se pojavila. Anyamba dio uspjeha pripisuje čvrstoj znanosti, a drugi dio jakim međunarodnim vezama. Regionalne vlade i međunarodna zajednica mobilizirali su resurse za spašavanje života dva mjeseca prije nego što bi inače odgovorili na nadolazeću epidemiju.

Kišna karta Karta prikazuje regije nenormalno visoke (plave) ili slabe (crvene) oborine. Velika količina oborina povezana je s visokim rizikom za RVF. Suša je povezana s rizikom denge, Zika i chikungunya. (Assaf Anyamba i dr. / Nature Science Reports 9.1930 (2019))

Istraživačka skupina nastavila je usavršavati alat za predviđanje komaraca, dok su se međunarodni odnosi u svijetu javnog zdravlja dalje razvijali. Anyamba kaže da je predviđanje za 2006. bio uspješan "dokaz koncepta", ali da su njihova gledišta postavljena na globalnoj razini.

U 2014. i 2015. tim je otkrio što će postati jedan od tri najjača sustava El Niño od 1950. Izdvojili su upozorenja globalno, zvučeći uzbunu zbog bolesti poput malarije u Bangladešu, RVF-a u istočnoj Africi, denge i Zika u Brazilu ( pri čemu visoke temperature i suše uzrokovane El Niñom na zapadnoj hemisferi mogu izazvati izbijanja).

Za RVF, sedam agencija okupilo se zajedno kako bi izdalo prvu ikada novu „Obavijest o zdravstvenom riziku“ na temelju novog modela. "Ako ispravno postupimo, nitko neće čuti za izbijanje vrućice Rift Valley u 2016. godini, jer ga neće biti", rekao je Trtanj tada.

Dambosi su poplavili. Pojavile su se komarci. Ali ljudi i stoka su pošteđeni Istočne Afrike. Prema Anyambi, vlade su bile aktivne u pogledu cijepljenja životinja i širenja na njih. "Oni su poruku shvatili ozbiljno", kaže on. "Ovo vam govori kada birokracije pravovremeno preuzmu informacije, što se može dogoditi."

Na zapadu je u Nigeru otkriveno 105 slučajeva RVF-a, što je rezultiralo 28 smrtnim slučajevima. Razlike u prevenciji bolesti vjerojatno se mogu pripisati različitim državnim resursima i odgovorima.

ovca Ovca na farmi u Ruiru u blizini Najrobija, Kenija. Klimatski model je 2007. pomogao predvidjeti izbijanje RVF-a, ali ljudi i stoka su i dalje pogođeni. U 2016. godini model je u potpunosti spriječio izbijanje. (Ken Linthicum i Assaf Anyamba)

Trtanj naglašava važnost međunarodnih partnerstava. "Radi se o izgradnji povjerenja", kaže ona. Povjerenje u znanost jedna je stvar, ali potrebne su godine da se razviju bitni institucionalni odnosi potrebni za pretvorbu znanosti u akciju. Javne obrazovne kampanje također mogu biti od vitalnog značaja. U Keniji, WHO je financirao radio emisije kako bi upozorio lokalno stanovništvo i oprez protiv mesa s bolesne stoke. Ipak, vjeruju da se stalni nadzor i prijavljivanje bolesti mogu poboljšati.

Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, više od polovice svjetskog 7, 5 milijardi ljudi u opasnosti je od bolesti komaraca. Mnoge od ovih bolesti uključuju isti rod komaraca. I Anyamba i Trtanj predviđaju korištenje klime za ublažavanje ovog ogromnog globalnog tereta.

"Cijela ideja ovdje zapravo nije u tome što ćete moći potpuno ukloniti bolest", kaže Anyamba. "Ali to se u biti može upravljati i minimizirati."

Posljednje tri godine, Anyambin tim pomaknuo je fokus na predviđanje bolesti od komaraca Aedes aegypti koji prenose Zika, dengu i chikungunya. Koriste umjetnu inteligenciju kako bi apsorbirali podatke iz satelitskih slika, klimatskih i vremenskih opažanja, izvještaja o gustini naseljenosti i izbijanja u stvarnom vremenu - a sve kako bi precizirali regije u kojima postoji rizik od izbijanja čikungunje. Aplikacija pod nazivom CHIKRisk razvija se u partnerstvu s DoD-ovom Agencijom za smanjenje prijetnji odbrambenih sredstava za javno objavljivanje krajem ove godine.

"Ne postoji razlog zbog podataka, promatranja i modeliranja u svijetu koji smo i dalje iznenađeni izbijanjem bolesti", kaže Trtanj. „Trebali bismo znati bolje. Možemo i bolje. Ne bismo još trebali biti uhvaćeni ravnih nogu. "

Kako znanstvenici koriste klimatske modele za predviđanje epidemije bolesti koje prenose komarci