Forskare har länge misstänkt att klimatvariabler som havets yttemperatur och nederbörd kan fördjupa sjukdomsutbrott. Nu har de bekräftelse.
Som svar på ett dödligt 1997-utbrott av den myggburna sjukdomen Rift Valley-febern hade forskare utvecklat en "riskkarta", avbildad ovan, med hjälp av NASA och National Oceanic and Atmospheric Administration mätningar av havets yttemperatur, nederbörd och vegetation. Som rapporterats i en ny NASA-ledd studie gav kartan folkhälsoombud i Östra Afrika upp till sex veckors varning för 2006-2007-utbrottet av den dödliga Rift Valley-febern i nordöstra Afrika - tillräckligt med tid för att minska människors påverkan.
På kartan ovan visar rosa områden en ökad sjukdomsrisk medan ljusgröna områden återspeglar normal risk. Gula prickar representerar rapporterade fall i Rift Valley-feber i områden med hög risk, medan blå prickar representerar händelser i områden utan risk. Forskarna har detaljerat kartans effektivitet i Fortsättningar från National Academy of Sciences.
Under en intensiv El Niño-händelse 1997 spreds det största kända utbrottet av Rift Valley-feber över Afrikas horn. Cirka 90 000 människor smittades av viruset, som transporteras av myggor och överförs till människor med myggbett eller genom kontakt med infekterade djur. Det utbrottet ledde till bildandet av en arbetsgrupp - finansierad av U.S. Department of Defense Global Emerging Infections Surveillance and Response System - för att försöka förutsäga framtida utbrott.
Arbetsgruppen startade inte från början. Kopplingen mellan mygglivscykeln och vegetationstillväxten beskrevs först 1987 Vetenskap papper av medförfattare Kenneth Linthicum från U.S. Department of Agriculture and Compton Tucker från NASA: s Goddard Space Flight Center. Senare 1999 Vetenskap papper beskrev en koppling mellan Rift Valley-febern och El Niño-södra oscillationen, ett cykliskt, globalt fenomen med havsytemperaturförändringar som kan bidra till extrema klimathändelser runt om i världen.
Baserat på den forskningen försökte Assaf Anyamba från NASA Goddard och University of Maryland och hans kollegor förutsäga när förhållandena var mogna för överdriven nederbörd - och därmed ett utbrott. De började med att undersöka satellitmätningar av havets yttemperatur. En av de första indikatorerna på att El Niño kommer att öka nederbörden är en ökning av yttemperaturen i det östra ekvatoriala Stilla havet och det västra ekvatoriala Indiska oceanen. Den kanske mest ledande ledtråden är ett mått på själva myggmiljön. Forskarna använde en satellit-härledd vegetationsdatauppsättning som mäter landskapets "grönhet". Grönare regioner har mer än den genomsnittliga mängden vegetation, vilket innebär mer vatten och mer potentiell livsmiljö för infekterade myggor. Den resulterande riskkartan för Rift Valley-feber, som visar områden med avvikande nederbörd och vegetationstillväxt under en tre-månadersperiod, uppdateras och utfärdas varje månad som ett sätt att vägleda markbaserad mygg- och virusövervakning.
Redan i september 2006 indikerade den månatliga rådgivningen från Anyamba och kollegor en ökad risk för Rift Valley-feberaktivitet i Östra Afrika. I november hade Kenyas regering börjat samarbeta med icke-statliga organisationer för att genomföra åtgärder för att minska sjukdomar - begränsa djurrörelser, distribuera myggnät, informera allmänheten och genomföra program för att kontrollera myggor och vaccinera djur. Mellan två och sex veckor senare - beroende på platsen - upptäcktes sjukdomen hos människor.
Efter utbrottet 2006-2007 bedömde Anyamba och kollegor varningskartornas effektivitet. De jämförde platser som hade identifierats som ”i riskzonen” med de platser där Rift Valley-feber rapporterades. Av de 1 088 fall som rapporterades i Kenya, Somalia och Tanzania föll 64 procent inom områden avgränsade på riskkartan. De andra 36 procenten av fallen inträffade inte inom ”riskfyllda” områden, men ingen var mer än 30 mil bort, vilket leder till att forskarna tror att de hade identifierat de flesta av de första infektionsplatserna.
Potentialen för att kartlägga risken för sjukdomsutbrott är inte begränsad till Afrika. Tidigare forskning har visat att riskkartor är möjliga när överflödet av ett virus kan kopplas till extremer i klimatförhållanden. Chikungunya i östra Afrika och Hantavirus och West Nile-viruset i USA har till exempel varit kopplade till förhållanden med extrem nederbörd.
"Vi kommer på nästan 30 års vegetationsdata från satelliter, vilket ger oss en bra grund för att förutsäga," sa Linthicum, medförfattare på 1987 års papper, när han återvände från en Rift Valley-feberverkstad i Kairo, Egypten förra månaden. "Vid detta möte var det tydligt att användningen av detta verktyg som grund för förutsägelser har blivit accepterat som normen."
Källor: NASA och Proceedings of the National Academy of Sciences
