https://frosthead.com

כיצד מדענים משתמשים במודלים אקלימיים כדי לחזות את התפרצויות המחלות הנגרמות על ידי יתושים

מעטות תופעות טבע מהוות איום גדול יותר על בני אדם מאשר נחיל יתושים שפרץ מקבץ ביצים עם אדמה. האיומים הצמאים בדם יכולים לסבול שלל מחלות, כמו זיקה, הנילוס המערבי והמלריה, מה שהופך את היתושים לבעלי החיים הקטלניים ביותר בעולם.

מחלות הנישאות יתושים מאיימות על מיליארדי אנשים, ובעוד שהמחלות שונות בביולוגיה ובגיאוגרפיה, רובם, אם לא כולם, מחמירים בגלל שינויי האקלים. מדענים חוזים שעולם מתחמם יזמין התפשטות של יותר יתושים, ועוד מחלות, ומאיים על מיליארד אנשים נוספים במהלך 60 השנים הבאות. אולם קשה לתפעל תחזיות לטווח הארוך, ומומחי בריאות הציבור מאמינים כי תחזיות לטווח הקצר עשויות לשפר טוב יותר את התוכניות להצלת חיי האנשים כיום.

במשך 20 השנים האחרונות מדענים החוקרים את דפוסי מזג האוויר שילבו יחד כיצד נתונים בזמן אמת יכולים לעזור לחזות את התפרצויות המחלות הנגרמות על ידי יתושים שבועות ואף חודשים לפני שהחרקים יוצאים מהאדמה. כלים אלה עשויים לספק מנגנון למניעת מיליוני הרוגים, מעקב אחר מונסונים ומחזורי גשם אחרים כדי לחזות אירועי בקיעת יתושים.

"אני חושב שהנושאים הם בלתי ניתנים להכחשה", אומר יולי טרטנג ', האקלים והבריאות מובילים במינהל האוקיאנוסים האטמוספריים הלאומי (NOAA). לטמפרטורות חמות יותר, בצורת תכופות יותר, שריפות בר הרסניות וסופות הוריקן חזקות יש השלכות משמעותיות על בריאות הציבור - ולידתם העונתית של מיליוני יתושים, הקשורים לדפוסי מזג האוויר, היא אולי הסיכון הגדול ביותר לבריאות הציבור מכולם. "העובדה היא שאנחנו יכולים להתבונן בזה. אנו יכולים לחזות זאת. ואנחנו צריכים לעשות משהו בנידון. "

התפרצויות יכולות להתרחש כהרף עין. נגיף הזיקה, הנישא על ידי יתושים אגדים אגאפטי, הדביק למעלה ממיליון איש בשנת 2015 בלבד. התפרצויות שנתיות של נגיף הצ'יקונגוניה המתחלל משפיעות לרוב גם על מיליונים. במזרח אפריקה מינים שונים של יתוש אדס ( Aedes mcintoshi ו- Aedes ochraceus ) מאיימים על בני אדם ובעלי חיים עם התפרצויות עונתיות של קדחת עמק השבר (RFV).

לקראת סוף העונה הגשומה, יתושים אלה מטילים את ביציהם בשדות עשב רדודים, או דמבו. כאשר חודשים של גשם כבד מציף את האזור בשנה שלאחר מכן, ביצים אלה מתחילות לבקוע בקבוצות, ושומרות על זרם קבוע של מיליוני נשאים מחלתיים פוטנציאליים.

ילידת יתושים זחלי יתושים ביתיים נפוצים ( Culex pipiens ). (תמונות DeAgostini / Getty)

בעיני אסף אנמבה, מדען מחקר בחטיבת מדעי האדמה של נאס"א, להתפרצויות מונעות הגשמים יש אשמה ראשונה אחת: דפוס האקלים באל ניניו. בשנת 1997, Anyamba החל ללמוד כיצד המחזור החם של El Niño (והמחזור הקריר של La Niña) עשוי להתייחס לעלייה במחלות הנישאות יתושים.

הוא וצוותו - שיתוף פעולה הכולל את נאס"א, NOAA, משרד ההגנה ומחלקת החקלאות - אספו הרים של נתונים. הם עקבו אחר טמפרטורות השטח ביבשה ובים, עקבו אחר דפוסי האקלים הצפויים ותצפיות מזג האוויר, והשתמשו בתמונות לוויין כדי לחשב גשמים (צמחייה ירוקה ותוססת היא סימן ברור לאדמה מושקעת היטב). כל המדדים הללו הוכנסו לכלי אחד שיכול להצביע על אזורים בסיכון להתפרצויות קדחת הבקעה. בשנת 2006, צג RVF עשה את התחזית הראשונה שלו.

"דבר כזה לא ניסה מעולם לפני כן, רק לצאת לגפה ולנבא חיזוי", אומר אנימבה. בהתבסס על איתור הכלי של תנאי אל ניניו החזקים, ארצות הברית פרסמה אזהרה למדינות מזרח אפריקה על הסיכון הגבוה ל- RVF בספטמבר 2006. "זו הייתה הצהרה אמיצה מאוד מאיתנו, אבל חשבנו שאנחנו עומדים במשהו. "

מסתבר שהם המשיכו למשהו. עד נובמבר של אותה שנה אישרו מדענים באזור את הנגיף. כלי הצוות ניבא את המחלה בהצלחה חודשים לפני הופעתה. אנימבה מייחסת חלק מההצלחה למדע מוצק והחלק האחר למערכות יחסים בינלאומיות חזקות. ממשלות אזוריות והקהילה הבינלאומית גייסו משאבים מצילי חיים חודשיים לפני שהיו מגיבים אחרת להתפרצות הממשמשת ובאה.

מפת גשם מפה המציגה אזורים של גשמים גבוהים (כחולים) או נמוכים (אדומים) בצורה לא תקינה. גשמים גבוהים קשורים לסיכון גבוה ל- RVF. בצורת קשורה לסיכון של דנגה, זיקה וצ'יקונגוניה. (אסף אנימבה ואח '/ דוחות טבע מדעיים 9.1930 (2019))

קבוצת המחקר המשיכה לעדן את כלי החיזוי שלהם נגד יתושים בזמן שהקשרים הבינלאומיים בעולם בריאות הציבור התפתחו עוד יותר. אנמבה טוענת כי התחזית מ -2006 הייתה "הוכחת מושג" מוצלחת, אך כי הכוונתם הייתה בקנה מידה עולמי.

בשנים 2014 ו -2015, הצוות גילה מה יהפוך לאחת משלוש מערכות האל ניניו החזקות ביותר מאז 1950. הם הוציאו אזהרות ברחבי העולם, נשמעו את האזעקה למחלות כמו מלריה בבנגלדש, RVF במזרח אפריקה, ודנגי וזיקה בברזיל ( שם הטמפרטורות והבצורות הגבוהות הנגרמות על ידי אל ניניו בחצי הכדור המערבי עלולות לעורר התפרצויות).

עבור RVF, שבע סוכנויות התאגדו להנפיק לראשונה אי פעם "הודעה על סיכוני בריאות מתעוררים" על בסיס המודל החדש. "אם נעשה זאת נכון, אף אחד לא ישמע על התפרצות קדחת השבר בעמק בשנת 2016, מכיוון שלא יהיה כזה", אמר אז טרטנג.

הדמבואים הציפו. היתושים הגיחו. אך בני-אדם ובעלי-חיים נחסכו במזרח אפריקה. על פי נתוני אנוה, הממשלות היו יוזמות ביחס לחיסונים נגד בעלי חיים וההושגה. "הם לקחו את ההודעה ברצינות, " הוא אומר. "זה אומר לך, כאשר הבירוקרטיות תופס מידע בזמן, מה יכול לקרות."

ממערב התגלו 105 מקרים של RVF בניז'ר, וכתוצאה מכך 28 מקרי מוות. ההבדלים במניעת מחלות ניתן לייחס ככל הנראה למשאבים ותגובות ממשלתיות מובחנות.

כבשים כבשים בחווה ברוירו ליד ניירובי, קניה. בשנת 2007, מודל האקלים סייע לחזות את התפרצות ה- RVF, אך בני אדם ובעלי חיים היו עדיין מושפעים. בשנת 2016 הדגם עזר במניעת ההתפרצות לחלוטין. (קן לינתיקום ואסף אנימבה)

טרטנג 'מדגיש את חשיבותן של שותפויות בינלאומיות. "זה קשור לבניית אמון", היא אומרת. להיות בטוחים במדע זה דבר אחד, אבל לוקח שנים לפתח את מערכות היחסים המוסדיות החיוניות הדרושות כדי להפוך את המדע לפעולה. קמפיינים לחינוך ציבורי יכולים גם הם להיות חיוניים. בקניה מימן ארגון הבריאות העולמי שידורי רדיו בכדי להתריע על אוכלוסיות מקומיות וזהירות מפני בשר מבקר בעלי חיים. עם זאת, הם מאמינים שניתן לשפר מעקב ודיווח מתמיד על מחלות.

על פי נתוני ארגון הבריאות העולמי, יותר ממחצית מ -7.5 מיליארד האנשים בעולם נמצאים בסיכון למחלות הנישאות יתושים. רבות ממחלות אלה כוללות את אותו סוג של יתושים. גם אנימבה וגם טרטנג 'רואים שימוש באקלים כדי להקל על הנטל הגלובלי העצום הזה.

"כל הרעיון כאן הוא לא בעצם שתצליחו לחסל מחלות לחלוטין", אומרת אנימבה. "אבל זה בעצם היכולת לנהל ולמזער."

בשלוש השנים האחרונות הקבוצה של Anyamba העבירה את המיקוד לניבוי מחלות מהיתושים האגיפטיים של איידס המעבירים את זיקה, דנגה וצ'יקונגוניה. הם משתמשים בבינה מלאכותית כדי לקלוט נתונים מתמונות לוויין, תצפיות אקלים ומזג אוויר, צפיפות אוכלוסין ודוחות התפרצות בזמן אמת - הכל כדי לאתר את האזורים הנמצאים בסיכון להתפרצות צ'יקונגוניה. אפליקציה בשם CHIKRisk מפותחת בשיתוף עם סוכנות הפחתת האיום ב- DoD לשחרור לציבור בהמשך השנה.

"אין שום סיבה לנתונים, לתצפיות ולמודלים שיש לנו בעולם שאנחנו עדיין מופתעים מהתפרצות המחלה", אומר טרטנג. "עלינו לדעת טוב יותר. אנחנו יכולים לעשות טוב יותר. אסור לנו להיתפס עם רגליים שטוחות. "

כיצד מדענים משתמשים במודלים אקלימיים כדי לחזות את התפרצויות המחלות הנגרמות על ידי יתושים