Få naturfenomen utgjør en større trussel for mennesker enn en sverm av mygg som renner ut fra en klynge med jordfaste egg. Disse blodtørstige truslene kan bære en rekke sykdommer, som Zika, West Nile og malaria, og gjør mygg til verdens dødeligste dyr.
Myggbårne sykdommer truer milliarder av mennesker, og mens sykdommene varierer i biologi og geografi, forverres de fleste, om ikke alle, av klimaendringer. Forskere spår at en oppvarmende verden vil invitere til spredning av flere mygg, og mer sykdom, og true en milliard flere mennesker i løpet av de neste 60 årene. Men langsiktige spådommer er vanskelig å handle på, og folkehelseeksperter mener kortsiktige prognoser kan bedre kick-start-programmer for å redde folks liv i dag.
I løpet av de siste 20 årene har forskere som studerer værmønstre, satt sammen hvordan sanntidsdata kan bidra til å forutsi myggbårne sykdomsutbrudd uker eller til og med måneder før insektene dukker opp fra bakken. Disse verktøyene kan gi en mekanisme for å forhindre millioner av dødsfall, sporing av monsuner og andre regnsykluser for å spå myggeklekhendelser.
"Jeg tror problemene er litt ubestridelige, " sier Juli Trtanj, leder av klima og helse ved National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Varmere temperaturer, hyppigere tørke, ødeleggende branner og kraftige orkaner har betydelige konsekvenser for folkehelsen - og den sesongmessige fødselen til millioner av mygg, bundet til værmønstre, er kanskje den største folkehelserisikoen for dem alle. “Faktum er at vi kan observere det. Vi kan forutsi det. Og vi må gjøre noe med det. ”
Utbrudd kan skje med et øyeblikk. Zika-viruset, båret av Aedes aegypti- mygg, smittet over en million mennesker alene i 2015. Årlige utbrudd av det ødeleggende chikungunya-viruset rammer ofte også millioner. I Øst-Afrika truer forskjellige arter av Aedes- mygg ( Aedes mcintoshi og Aedes ochraceus ) mennesker og husdyr med sesongens utbrudd av Rift Valley Fever (RFV).
Mot slutten av regntiden legger disse myggene eggene i grunne gressletter eller damboer. Når måneder med kraftig regn oversvømmer området året etter, begynner eggene å klekkes i partier og opprettholde en konstant strøm av millioner av potensielle sykdomsbærere.
Vanlige hus mygglarver ( Culex pipiens ). (DeAgostini / Getty Images) Til Assaf Anyamba, forskningsforsker ved NASAs jordvitenskapsdivisjon, har de nedbørsdrevne utbruddene en hovedforbryter: klimamønsteret El Niño. I 1997 begynte Anyamba å studere hvordan den varme syklusen til El Niño (og den kule syklusen til La Niña) kan forholde seg til bølger i myggbåren sykdom.
Han og teamet hans - et samarbeid inkludert NASA, NOAA, Department of Defense og Department of Agriculture - samlet fjell av data. De sporet overflatetemperaturer på land og sjø, fulgte forventede klimamønstre og værobservasjoner, og brukte satellittbilder for å beregne nedbør (levende grønn vegetasjon er et tydelig tegn på godt vannet land). Alle disse beregningene ble satt sammen til et enkelt verktøy som kunne kartlegge regioner med fare for Rift Valley Fever-utbrudd. I 2006 gjorde RVF Monitor sin første spådom.
"Ingenting som dette hadde noen gang blitt forsøkt før, bare for å gå ut på en lem og gi en spådom, " sier Anyamba. Basert på verktøyets påvisning av sterke El Niño-forhold, ga USA en advarsel til øst-afrikanske land om den høye risikoen for RVF i september 2006. “Det var en veldig modig uttalelse fra oss, men vi trodde vi var på noe. ”
Det viser seg at de var på noe. I november samme år bekreftet forskere i regionen viruset. Lagets verktøy forutså vellykket sykdommen måneder før den dukket opp. Anyamba tilskriver en del av suksessen til solid vitenskap og den andre delen til sterke internasjonale relasjoner. Regionale myndigheter og det internasjonale samfunnet mobiliserte livreddende ressurser to måneder før de ellers ville ha svart på det forestående utbruddet.
Kart som viser regioner med unormalt høyt (blått) eller lite (rødt) nedbør. Høy nedbør er forbundet med høy risiko for RVF. Tørke er forbundet med risiko for dengue, Zika og chikungunya. (Assaf Anyamba et al. / Nature Scientific Reports 9.1930 (2019)) Forskergruppen fortsatte å avgrense myggforutsigelsesverktøyet mens internasjonale forhold i folkehelseverdenen utviklet seg videre. Anyamba sier at prediksjonen fra 2006 var et vellykket "bevis på konsept", men at de hadde sikte seg på global skala.
I 2014 og 2015 oppdaget teamet hva som skulle bli et av de tre sterkeste El Niño-systemene siden 1950. De ga advarsler globalt, og ga alarm for sykdommer som malaria i Bangladesh, RVF i Øst-Afrika, og dengue og Zika i Brasil ( der de høye temperaturene og tørke forårsaket av El Niño på den vestlige halvkule kan utløse utbrudd).
For RVF kom syv byråer sammen for å utstede en første “Emerging Health Risk Notification” basert på den nye modellen. "Hvis vi gjør dette riktig, vil ingen høre om et Rift Valley Fever-utbrudd i 2016, fordi det ikke vil være et, " sa Trtanj den gangen.
Damboer flommet. Myggen dukket opp. Men mennesker og husdyr ble spart i Øst-Afrika. I følge Anyamba var regjeringer proaktive angående dyrevaksinasjoner og oppsøkende aktiviteter. "De tok meldingen på alvor, " sier han. "Dette forteller deg at når byråkrater kan bruke informasjon på en riktig måte, hva som kan skje."
Mot vest ble 105 tilfeller av RVF påvist i Niger, noe som resulterte i 28 dødsfall. Forskjellene i forebygging av sykdommer kan sannsynligvis tilskrives distinkte myndigheter og ressurser.
Får på en gård i Ruiru nær Nairobi, Kenya. I 2007 var klimamodellen med på å forutsi RVF-utbruddet, men mennesker og husdyr var fortsatt berørt. I 2016 var modellen med på å forhindre utbruddet helt. (Ken Linthicum og Assaf Anyamba) Trtanj understreker viktigheten av internasjonale partnerskap. "Det handler om å bygge tillit, " sier hun. Å være trygg på vitenskapen er en ting, men det tar år å utvikle de essensielle institusjonelle relasjoner som er nødvendige for å gjøre vitenskapen til handling. Offentlige utdanningskampanjer kan også være avgjørende. I Kenya finansierte WHO radiosendinger for å varsle lokalbefolkning og advare mot kjøtt fra syke husdyr. Fortsatt mener de at konstant sykdomsovervåking og rapportering kan forbedres.
Ifølge Verdens helseorganisasjon er mer enn halvparten av verdens 7, 5 milliarder mennesker i faresonen for myggbårne sykdommer. Mange av disse sykdommene involverer den samme slekten med mygg. Både Anyamba og Trtanj ser for seg å bruke klima for å lindre denne enorme globale belastningen.
"Hele ideen her er egentlig ikke at du kommer til å være i stand til å eliminere sykdom helt, " sier Anyamba. "Men det er i utgangspunktet å kunne administrere og minimere."
I løpet av de tre siste årene har teamet fra Anyamba skiftet fokus til å forutsi sykdommer fra Aedes aegypti- mygg som overfører Zika, dengue og chikungunya. De bruker kunstig intelligens for å absorbere data fra satellittbilder, klima- og værobservasjoner, befolkningstetthet og sanntidsutbruddrapporter - alt for å kartlegge regioner som er i fare for utbrudd av chikungunya. En app kalt CHIKRisk utvikles i samarbeid med DoDs Defense Threat Reduction Agency for offentlig utgivelse senere i år.
"Det er ingen grunn med data, observasjon og modelleringskapasitet vi har i verden at vi fremdeles er overrasket over sykdomsutbrudd, " sier Trtanj. ”Vi burde vite bedre. Vi kan gjøre det bedre. Vi skal ikke fremdeles fanges med føttene. ”
