Kreditna slika: NASA
Lani je zaradi malarije umrlo več kot milijon ljudi, večinoma v podsaharski Afriki. Izbruhi mrzlice denge, hantavirusa, groznice zahodnega Nila, vročinske doline in celo kuga še vedno občasno udarijo po vaseh, mestih in celih regijah. Na desetine ali stotine, ki trpijo boleče, in njihove ljubljene, morajo te bolezni videti od nikoder.
Pa vendar te bolezni niso brez rime ali razloga. Pogosto se pojavijo izbruhi, ker so okoljske razmere, kot so padavine, temperature in rastlinstvo, postale temelj za povečanje števila škodljivcev, ki prenašajo bolezen. Komarji, miši ali klopi uspevajo in bolezni, ki jih prenašajo, se hitro širijo.
Zakaj torej ne bi opazovali teh okoljskih dejavnikov in opozorili, ko so zreli pogoji za izbruh? Znanstvenike je ta možnost mučila že odkar je idejo prvič izrazil ruski epidemiolog E. N. Pavlovsky v 60. letih prejšnjega stoletja. Zdaj se tehnologija in znanstveno znanje ujemata s to idejo in zdi se, da je dosegljiv sistem za zgodnje opozarjanje na izbruhe bolezni na celotnem območju.
Ronald Welch iz Nasinega globalnega centra za hidrologijo in podnebje v Huntsvilleu v Alabami je eden izmed znanstvenikov, ki si prizadevajo za razvoj takšnega sistema zgodnjega opozarjanja. "Bil sem na številnih območjih tako v Gvatemali kot v Indiji," pravi. "Običajno me prizadene revščina na teh območjih, na ravni, ki jo redko opažamo v ZDA. Ljudje so topli in prijazni in zelo cenijo, saj vedo, da smo tam, da pomagamo. Zelo dobro je vedeti, da prispevate k lajšanju bolezni in preprečevanju smrti, še posebej otrok. "
Pristop, ki ga uporabljajo Welch in drugi, združuje podatke iz visokotehnoloških okoljskih satelitov s staromodnimi "kratkimi hlačami iz kakija in prašnimi škornji". Znanstveniki dejansko iščejo in obiskujejo kraje z izbruhi bolezni. Nato pregledajo satelitske posnetke, da se naučijo, kako so iz vesolja videti pogoji, prijazni boleznim. Sateliti lahko nato spremljajo te razmere v celotni regiji, državi ali celo celini, ko tiho vsak dan tiho drsijo po nebu.
Na primer, v Indiji, kjer Welch izvaja raziskave, zdravstveni uradniki govorijo o vzpostavitvi satelitskega sistema zgodnjega opozarjanja proti malariji za celotno državo. V sodelovanju z matematičarko Jia Li z univerze Alabama v Huntsvilleu in indijskega raziskovalnega centra za malarijo Welch upa, da bo naredil pilotsko študijo v Mewatu, pretežno podeželskem območju Indije, južno od New Delhija. Na območju živi več kot 700.000 ljudi, ki živijo v 491 vaseh in 5 mestih, vendar je le približno dve tretjini velikosti Rhode Islanda.
"Pričakujemo, da bomo lahko opozorili na veliko tveganje za bolezen za določeno vas ali območje do enega meseca vnaprej," pravi Welch. "Te" rdeče zastave "bodo zdravstvenim uradnikom omogočile, da se osredotočijo na programe cepljenja, škropljenje komarjev in druge ukrepe za boj proti boleznim na področjih, ki jih najbolj potrebujejo, in morda preprečijo izbruh, preden se zgodi."
Izbruhe povzročajo zmedeni različni dejavniki.
Za vrste komarjev, ki prenašajo malarijo v Welchovem raziskovalnem območju, bi na primer žarišče za izbruh imelo bazene zastajajoče vode, kamor odrasli komarji lahko odlagajo jajčeca, da dozorijo v nove odrasle. To so lahko luže na gosto, gline podobnih tleh po močnem deževju, močvirjih, ki se nahajajo v bližini, ali celo vedrih, napolnjenih z dežjem, ki jih vaščani navadno puščajo. Vroča točka malarije bi bila toplejša od 18 ° C, ker v hladnejšem vremenu enocelični parazit plazmodij, ki dejansko povzroči malarijo, deluje prepočasi, da bi šel skozi svoj cikel okužbe, preden gostitelj komar umre. Vreme pa ne sme biti prevroče ali pa bi se komarji morali skrivati v senci. Vlaga mora lebdeti v območju od 55 do 75%, ki jih ti komarji potrebujejo za preživetje. V območju 1 km letenja komarjev bi bilo bolje govedo ali drugo živino, saj se ti škodljivci dejansko raje prehranjujejo s krvjo živali.
Če vsi ti pogoji sovpadajo, pazite!
Če dokumentiramo nekatere od teh dejavnikov, kot so vrsta tal in lokalne navade izpuščaja vedrov, zahtevajo začetne temelje raziskovalcev na tem področju, ugotavlja Welch. Te informacije so priključene v računalniški sistem kartiranja, imenovan baza podatkov o geografskih informacijskih sistemih (GIS). Potrebno je tudi terensko delo, da se opredeli, kako se obnašajo lokalne vrste komarjev. Ali grize ljudi v zaprtih prostorih ali na prostem ali oboje? Na zemljevid GIS so vneseni tudi drugi dejavniki, kot so lokacije pašnih govedi in človeška bivališča, ki temeljijo na satelitskih posnetkih ultra visoke ločljivosti komercialnih satelitov, kot sta Ikonos in QuickBird, ki lahko na terenu opazujejo predmete v velikosti do 80 cm. Nato spremenljivke za celotno regijo, kot so temperatura, padavine, vrste vegetacije in vlaga tal, izhajajo iz satelitskih podatkov srednje ločljivosti, na primer iz Landsat 7 ali MODIS senzorja na Nasinem satelitu Terra. (MODIS je kratica za slikovni spektrometer MODErate).)
Znanstveniki vse te podatke hranijo v računalniški simulaciji, ki deluje na digitalnem zemljevidu pokrajine. Prefinjeni matematični algoritmi prežvečijo vse te dejavnike in izpljunejo oceno tveganja za izbruh.
Osnovna trdnost tega pristopa za oceno tveganja za bolezni je bila potrjena v prejšnjih raziskavah. Skupina z Univerze v Nevadi in Puščavskega raziskovalnega inštituta je bila sposobna "napovedati" zgodovinsko stopnjo okužbe z jeleni-mišji z virusom Sin Nombre z do 80% natančnostjo, ki temelji samo na vrsti vegetacije in gostoti, višini in naklonu zemlje in hidrološke lastnosti, vse izhajajo iz satelitskih podatkov in GIS zemljevidov. Skupna NASA Ames / University of California v študiji Davis je dosegla 90-odstotno uspešnost pri ugotavljanju, na katerih riževih poljih v osrednji Kaliforniji bodo vzrejali veliko število komarjev in katerih bo manj, na podlagi podatkov Landsat. Drugi projekt Ames je napovedal 79% vasi z visokimi komarji v mehiški regiji Chiapas, ki temeljijo na pokrajinskih značilnostih, vidnih na satelitskih posnetkih.
Popolne napovedi verjetno nikoli ne bodo mogoče. Tako kot vreme je tudi pojav človeške bolezni preveč zapleten. Vendar ti spodbudni rezultati kažejo, da je možno doseči razmeroma natančne ocene tveganja z združevanjem staromodnega terenskega dela z najnovejšimi v satelitskih tehnologijah.
"Vsi potrebni koščki sestavljanke so tam," pravi Welch in vliva upanje, da bodo izbruhi bolezni, za katere se zdi, da prihajajo "od nikoder", veliko manj pogosto ujeli ljudi.
Izvirni vir: NASA Science Story
