Kortlægning af malaria i Afrika:Klimaændringsundersøgelse forudsiger, hvor myg vil yngle i fremtiden

Forholdet mellem klima og malariatransmission er komplekst og har været genstand for intense undersøgelser i omkring tre årtier.

Myggevektorpopulationer, der er tilstrækkelige til at opretholde malariatransmission, forekommer inden for et bestemt område af temperaturer og fugtighed, der er egnede til deres overlevelse og yngle. Parasitten har også brug for passende temperaturer for at fuldføre dens myggelivsstadier. Og myg har brug for overfladevand at yngle i. Disse forhold skal vare længe nok til, at myg- og parasitpopulationer kan vokse.

En stor del af Afrika syd for Sahara giver præcis disse forhold. Faktorer som folkesundhedsindgreb, arealanvendelse, urbanisering og boligkvalitet bestemmer også overførsel og lokal sygdomsbyrde. Men et passende klima er en stor faktor for at forklare de seneste tilgængelige data (fra 2022). Dette viser, at 94 % af de 249 millioner globale malariatilfælde er registreret i Afrika, og at næsten alle de 608.000 globale malariadødsfald årligt er på kontinentet.

Klimaændringer vil sandsynligvis forårsage et skift i egnetheden til transmission i nogle områder.

Det er ret ligetil at modellere effekten af ​​skiftende temperaturer på malaria ved at bruge klimadata og de termiske områder af vektor og parasit. Nedbørsdata er mindre nyttige, fordi myg yngler i lavt, langsomt bevægende eller stående vand, ofte i meget små vandområder såsom vandpytter. Og regn bliver normalt ikke, hvor den lander. Det er her hydrologi – studiet af vands bevægelse og hvordan det er fordelt – bliver nyttig i modellering.

Vi er en del af et tværfagligt team, der netop har offentliggjort et nyt sæt estimater for fremtidig malaria-egnethed på tværs af det afrikanske kontinent i tidsskriftet Science . Vores arbejde inkorporerer dynamikken i vandstrømme og lagre, der kan påvirke ynglesteder. Resultaterne giver et mere præcist billede end tidligere af, hvor malariasæsonen kan blive længere eller kortere, efterhånden som klimaet ændrer sig.

Vi fandt ud af, at den generelle malaria-egnethed vil falde, især i Vestafrika. Men andre områder, især flodkorridorer og flodsletter, vil blive mere egnede til overførsel af malaria. Massiv befolkningstilvækst forventes i hele Afrika i løbet af de næste 25 år, ofte placeret tæt på floder. Det betyder, at antallet af mennesker, der bor i potentielt malaria-endemiske områder (velegnet til overførsel mere end ni måneder om året) vil stige med 2100 til over en milliard.

Sammen med viden om ynglehabitatpræferencer for specifikke myg og deres menneskelige bidpræferencer (indendørs eller udendørs, skumringstid eller om natten), kan denne information hjælpe med at målrette og skræddersy malariabekæmpelsesplaner.

Følg vandet

Med udgangspunkt i vores tidligere pilotundersøgelse, offentliggjort i 2020, brugte vi i denne nye undersøgelse syv globale hydrologiske modeller. Hver blev kørt ved hjælp af fire klimamodeller. Vi så på forskellige mulige fremtider ved at inkludere et lav-, middel- og højemissionsscenarie for drivhusgasser.

Takket være denne tilgang kan vi nu inkludere mange hydrologiske processer, såsom nedsivning af vand i jorden, fordampning af vand tilbage til atmosfæren og strømmen af ​​vand gennem landskabet i store floder.

Dette giver den hidtil mest sofistikerede repræsentation af potentielle malariavektor-ynglesteder i Afrika, og hvordan disse kan ændre sig i fremtiden.

Et nyt billede dukker op

Vores modeller tegner et komplekst og realistisk mønster af malariaoverførselsegnethed i dag og i fremtiden. I modsætning til tidligere arbejde fremhæver vores model vandveje og flodsletter som potentielt egnede myggeopdrætssteder, ofte på deres rand eller isolerede vandområder i nærheden.

For eksempel er Nilkorridoren i Egypten udeladt i tidligere termiske og nedbørsmæssige modeller. Men når hydrologi er inkluderet, som i vores undersøgelse, forudsiges området at være særdeles velegnet til malariatransmission.

Egypten er i øjeblikket malariafri på grund af omfattende kontrolindsats. Ikke desto mindre forbliver den klimatisk egnet, og malariamyg kan stadig findes der. Vi ved, at malaria var til stede der indtil 1990'erne, og spor af malariaparasitten er endda blevet fundet i gamle egyptiske mumier.

Ændring af egnethed

Samlet set fandt vi, at i 2100 forventes et generelt fald i malaria-egnethed over det meste af Afrika. Fremtidige klimaer er i stigende grad enten for varmt eller for tørt til malariasmitte året rundt.

Den primære placering af dette fald er centreret om Vestafrika omkring Gambia. Det strækker sig tværs over kontinentet på den breddegrad så langt som til Sydsudan. Vi ser også mindre fald i egnethed i det sydlige Afrika omkring Botswana og Zimbabwe.

Denne reduktion i transmissionssæsonens længde ses også i tidligere undersøgelser, hvor regnmængden repræsenterer overfladevand. Men brug af hydrologiske modeller afslører mere koncentrerede og større reduktioner i sæsonlængden. Den reducerede egnethed var mest udtalt i scenariet med høje emissioner for drivhusgasser.

Det er dog afgørende, at resultatet i vores hydrologidrevne model var særligt følsomt over for fremtidige drivhusgasemissioner.

Nogle områder, især omkring højlandet i Etiopien, ses at stige i egnethed i 2100, drevet af stigninger i temperaturen i de køligere bjerge. Vi kan også se en stigning i malaria-egnethed efter forløbet af Orange River i Sydafrika, hvor lokale malariaplaner er fokuseret på at undgå genindførelse af transmission langs floden.

Er det gode nyheder?

At reducere malaria-egnetheden i Afrika er en god ting. Men når klimaet enten er for varmt eller for tørt til, at malariaparasitten eller myggen kan overleve, vil der være andre negative konsekvenser, især for vandforsyning og landbrug. Ved at inkludere vandstrømme i malaria-egnethedsestimater kan vi begynde at undersøge interaktioner med disse andre sektorer mere direkte.

Journaloplysninger: Videnskab

Leveret af The Conversation

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.