Немногие природные явления представляют большую угрозу для человека, чем рой комаров, вырывающихся из скопления почвенных яиц. Эти кровожадные угрозы могут нести множество болезней, таких как Зика, Западный Нил и малярия, что делает комаров самыми смертоносными животными в мире.
Болезни, передаваемые комарами, угрожают миллиардам людей, и хотя эти болезни различаются по биологии и географии, большинство, если не все, усугубляются изменением климата. Ученые прогнозируют, что потепление в мире приведет к распространению новых комаров и болезней, угрожая еще миллиарду людей в течение следующих 60 лет. Но на долгосрочные прогнозы сложно повлиять, и эксперты общественного здравоохранения полагают, что краткосрочные прогнозы могли бы лучше запустить программы по спасению жизни людей сегодня.
За последние 20 лет ученые, занимающиеся изучением погодных явлений, объединили воедино то, как данные в реальном времени могут помочь в прогнозировании вспышек болезней, переносимых комарами, за несколько недель или даже месяцев до появления насекомых из-под земли. Эти инструменты могут обеспечить механизм предотвращения миллионов смертей, отслеживания муссонов и других циклов дождя для прогнозирования случаев вылупления комаров.
«Я думаю, что проблемы вроде неоспоримы», - говорит Джули Тртанж, руководитель отдела по климату и здоровью в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований (NOAA). Более высокие температуры, более частые засухи, разрушительные лесные пожары и мощные ураганы имеют серьезные последствия для общественного здравоохранения, а сезонное рождение миллионов комаров, связанных с погодными условиями, является, пожалуй, самым большим риском для здоровья всех них. «Дело в том, что мы можем наблюдать это. Мы можем предсказать это. И нам нужно что-то с этим делать ».
Вспышки могут произойти в мгновение ока. Вирус Зика, переносимый комарами Aedes aegypti, заразил более миллиона человек только в 2015 году. Ежегодные вспышки изнурительного вируса чикунгунья часто поражают и миллионы людей. В Восточной Африке различные виды комаров Aedes ( Aedes mcintoshi и Aedes ochraceus ) угрожают людям и домашнему скоту сезонными вспышками лихорадки Рифт-Валли (RFV).
К концу сезона дождей эти комары откладывают яйца на мелководных лугах или дамбосах. Когда месяцы проливных дождей затопляют область в следующем году, эти яйца начинают высиживаться партиями, поддерживая постоянный поток миллионов потенциальных переносчиков болезней.
Общие домашние личинки комаров ( Culex pipiens ). (ДеАгостини / Getty Images) По мнению Ассафа Аньямбы, научного сотрудника отдела наук о Земле НАСА, вспышки, вызванные дождями, имеют одного основного виновника: климатическую схему Эль-Ниньо. В 1997 году Аньямба начала изучать, как теплый цикл Эль-Ниньо (и прохладный цикл Ла-Нинья) может быть связан с резким увеличением заболеваемости комарами.
Он и его команда - в сотрудничестве с НАСА, НОАА, министерством обороны и министерством сельского хозяйства - собрали массу данных. Они отслеживали температуру поверхности на суше и на море, следили за ожидаемыми климатическими характеристиками и наблюдениями за погодой и использовали спутниковые снимки для расчета количества осадков (яркая зеленая растительность - явный признак хорошо поливаемой земли). Все эти показатели были объединены в единый инструмент, который мог бы точно определять регионы, подверженные риску вспышек лихорадки Рифт-Валли. В 2006 году RVF Monitor сделал свой первый прогноз.
«Ничего подобного никогда раньше не пытались сделать, просто выйти на конечность и сделать прогноз», - говорит Аньямба. Основываясь на обнаружении инструмента сильных условий Эль-Ниньо, Соединенные Штаты в сентябре 2006 года предупредили восточноафриканские страны о высоком риске РВФ. «Это было очень смелое заявление от нас, но мы думали, что что-то предпринимаем. »
Оказывается, они были на что-то. К ноябрю того же года ученые региона подтвердили наличие вируса. Инструмент команды успешно предсказал болезнь за несколько месяцев до ее появления. Аньямба приписывает часть успеха твердой науке, а другую - прочным международным отношениям. Региональные правительства и международное сообщество мобилизовали ресурсы для спасения жизни за два месяца до того, как они могли бы отреагировать на надвигающуюся вспышку.
Карта, показывающая районы аномально высоких (синих) или низких (красных) осадков. Большое количество осадков связано с высоким риском развития ЛРВ. Засуха связана с риском развития лихорадки денге, зика и чикунгунья. (Ассаф Аньямба и др. / Nature Scientific Reports 9.1930 (2019)) Исследовательская группа продолжала совершенствовать свой инструмент прогнозирования комаров, в то время как международные отношения в мире общественного здравоохранения развивались. Аньямба говорит, что прогноз на 2006 год был успешным «доказательством концепции», но их взгляды были установлены в глобальном масштабе.
В 2014 и 2015 годах группа определила, что станет одной из трех самых сильных систем Эль-Ниньо с 1950 года. Они выпустили предупреждения во всем мире, подая сигнал тревоги о таких болезнях, как малярия в Бангладеш, РВФ в Восточной Африке, лихорадка денге и Зика в Бразилии ( где высокие температуры и засухи, вызванные Эль-Ниньо в Западном полушарии, могут вызвать вспышки).
Для RVF семь агентств собрались вместе, чтобы выпустить первое в истории «Уведомление о новых рисках для здоровья» на основе новой модели. «Если мы сделаем это правильно, никто не услышит о вспышке лихорадки Рифт-Валли в 2016 году, потому что ее не будет», - сказал тогда Тртанж.
Дамбос затоплен. Комары появились. Но люди и скот были спасены в Восточной Африке. По словам Аньямбы, правительства активно занимались прививками и пропагандой животных. «Они серьезно восприняли сообщение», - говорит он. «Это говорит вам, когда бюрократия своевременно получает информацию, что может произойти».
На западе в Нигере было обнаружено 105 случаев ЛРВ, что привело к 28 смертельным случаям. Различия в профилактике заболеваний, вероятно, связаны с различными государственными ресурсами и ответными мерами.
Овцы на ферме в Руиру близ Найроби, Кения. В 2007 году климатическая модель помогла предсказать вспышку ЛРВ, но люди и домашний скот все еще пострадали. В 2016 году модель помогла полностью предотвратить вспышку. (Кен Линтикум и Ассаф Аньямба) Тртанж подчеркивает важность международного партнерства. «Речь идет о построении доверия», - говорит она. Уверенность в науке - это одно, но требуются годы, чтобы развить необходимые институциональные отношения, необходимые для превращения науки в действия. Общественные образовательные кампании также могут быть жизненно важными. В Кении финансируемые ВОЗ радиопередачи предупреждают местное население и предостерегают от мяса больного скота. Тем не менее, они считают, что постоянное наблюдение за заболеваниями и отчетность могут быть улучшены.
По данным Всемирной организации здравоохранения, более половины из 7, 5 миллиардов людей в мире подвержены риску болезней, передаваемых комарами. Многие из этих заболеваний связаны с одним и тем же родом комаров. Как Аньямба, так и Тртанж предполагают использовать климат для смягчения этого огромного глобального бремени.
«Вся идея здесь не в том, что вы сможете полностью устранить болезнь», - говорит Аньямба. «Но это в основном возможность управлять и минимизировать».
В течение последних трех лет команда Аньямбы смещала акцент на прогнозирование заболеваний от комаров Aedes aegypti, которые передают Зика, денге и чикунгунья. Они используют искусственный интеллект для сбора данных со спутниковых снимков, наблюдений за климатом и погодой, плотности населения и отчетов о вспышках в реальном времени - и все это для выявления регионов, подверженных риску вспышки чикунгуньи. Приложение под названием CHIKRisk разрабатывается в партнерстве с Агентством Министерства обороны США по снижению угрозы для публичного выпуска в конце этого года.
«Нет никаких оснований для данных, наблюдений и моделирования, которыми мы располагаем в мире, чтобы мы все еще были удивлены вспышкой заболевания», - говорит Тртанж. «Мы должны знать лучше. Мы можем сделать лучше. Мы не должны все еще быть застигнутыми врасплох ».
