Undersøgelse af klimaændringer kan føre til forståelse af fremtiden for smitsomme sygdomme

I løbet af de sidste 34 år, nedbøren i Uganda er faldet med omkring 12 procent, selvom mange af de globale klimamodeller forudsiger en stigning i nedbøren for området, ifølge et internationalt hold af forskere. Nedbørsniveauer i Uganda påvirker landbruget, mad sikkerhed, dyrelivshabitater og regional økonomi samt udbredelsen af ​​visse sygdomme.

"Vi havde ikke planer om at studere klimaet, " sagde Steven J. Schiff, Børstestolsprofessor i ingeniørvidenskab ved de neurokirurgiske afdelinger, Ingeniørvidenskab og mekanik og fysik, Penn State. "Men vi indså, at vi havde brug for informationen til at studere infektioner. Det største behov for spædbørns hjernekirurgi i udviklingslandene er infektions-forårsaget hydrocephalus."

Mens der er medfødte tilfælde af hydrocephalus, infektionssygdom forårsager størstedelen af ​​tilfældene i Uganda. Infektioner er årsagen til et stort antal spædbørnsdødsfald i løbet af de første fire uger af livet, og halvdelen af ​​disse dødsfald finder sted i Afrika syd for Sahara. De, der ikke dør, udvikler ofte hydrocephalus, en ophobning af væske i hjernehulerne, der kan forårsage hoveddeformation og kognitive underskud. Det anslås, at der er 100, 000 til 200, 000 sådanne tilfælde hvert år i Afrika syd for Sahara.

"Tidligere forskning viste, at mellemliggende niveauer af nedbør er forbundet med toppe i antallet af tilfælde af hydrocephalus, " sagde Schiff. "Vi var nødt til at se nøje på nedbøren. Vi havde oplysninger på amtsniveau, men vi skulle ned på landsbyplanet."

Paddy Ssentongo, assisterende forskningsprofessor, Center for Neural Engineering og Engineering Science and Mechanics, Penn State, arbejdet sammen med flere offentlige myndigheder i Uganda for at etablere et samarbejde. Ved hjælp af folketællingsdata, valgdata og landsbygrænseoplysninger, kombineret med vejr- og klimadata fra den afrikanske desk af U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration, det lykkedes dem at fusionere landsbydetaljer med satellitdata om nedbør gennem de sidste 34 år. De rapporterede deres resultater i et nyligt nummer af Videnskabelige rapporter .

"Uganda er et udviklingsland, der er afhængig af regnfodret landbrug, " sagde Ssentongo. "Hvis det afhænger af landbruget, så ser man på nedbør. Hvis nedbøren ikke er pålidelig, landmænd mister afgrøder."

En anden overvejelse, ifølge Ssentongo, er, at forståelse af udsvingene i nedbør kan hjælpe kommuner og nationale regeringer med at planlægge infrastruktur for at forbedre vækst og økonomi. Modstandsdygtighed skal indbygges i landbrugsplanlægningen for at tilpasse sig faldet i nedbør på det større Afrikas Horn i løbet af de sidste fire årtier. Ud over, Bwindi Impenetrable National Park i det sydvestlige Uganda er også påvirket af det tørre klima, og Bwindi-skoven er bjerggorillaens sidste levested.

Af disse grunde, den ugandiske regering var meget interesseret i fuldt ud at forstå klimadataene og leverede detaljerede geospatiale data, så de kunne have stedspecifikke klimadata til planlægning.

Forskerne fandt ud af, at den nedbør, der var forudsagt for Østafrika på en årtiers skala ved hjælp af modeller, der brugte virkningerne af El Niño-sydlige oscillationen og Dipolen i Det Indiske Ocean, ikke tegnede sig for så meget af nedbørsudsvingene som forventet i de sidste 34 år. Dette skyldes til dels, at nedbørsudsvingene falder over kortere tidsrum end årtier.

Uganda har to regntider, en fra marts til maj og en fra oktober til december. Regntiden har højere malariarater, men er også relateret til en række bakterielle og virale infektioner, der har sæson- og nedbørsrelaterede rater. Hydrocephalus har også et mønster relateret til nedbørssæsonerne, som varierer fra sted til sted.

"Med klimadata på dette niveau, vi kan lokalisere adressen på hver baby med hydrocephalus og korrelere den med en firkant på satellit-nedbørskortene, " sagde Schiff. "Vi kan vide, hvor meget regn der var faldet på den adresse, da spædbarnet blev sygt."

Forskernes mål er at identificere sårbare områder for epidemiske sygdomme, især neonatal sepsis og gennem denne identifikation udvikle måder til at forebygge og behandle disse sygdomme.

"Vi kan ikke spore årsagerne til sygdommen, medmindre vi tager de store miljøforhold i betragtning, sagde Schiff.