Der Orange River, der längste Südafrikas, wird besser für Malaria geeignet sein. Richard van der Spuy 

Von einem geschätzten 228 Millionen Fälle Weltweit leben jedes Jahr rund 93% der Malaria in Afrika. Dieser Anteil ist für die weltweit 405,000 Malaria-Todesfälle mehr oder weniger gleich.

Aus diesem Grund werden große Anstrengungen unternommen, um detaillierte Informationen bereitzustellen Karten der aktuellen Malariafälle in Afrika und um vorherzusagen, welche Gebiete in Zukunft anfälliger werden, da solche Karten für die Kontrolle und Behandlung der Übertragung von entscheidender Bedeutung sind. Mückenpopulationen können schnell auf den Klimawandel reagieren. Daher ist es auch wichtig zu verstehen, was die globale Erwärmung für das Malariarisiko auf dem gesamten Kontinent bedeutet.

Wir haben gerade einen neuen Kartensatz in veröffentlicht Nature Communications Geben Sie das bisher genaueste Bild davon, wo in Afrika klimatisch für die Übertragung von Malaria geeignet sein wird - und auch nicht.

Der Malariaparasit gedeiht dort, wo es warm und nass ist. Die Lufttemperatur steuert mehrere Teile des Übertragungszyklus, einschließlich der Lebensdauer der Mücken sowie der Entwicklungs- und Beißraten.

Wenn es zu warm oder zu kalt ist, überlebt entweder der Malariaparasit oder die Mücke, die den Parasiten zwischen Menschen überträgt, nicht. Dieser geeignete Temperaturbereich ist durch Feld- und Laborstudien relativ gut etabliert und bildet die Grundlage für aktuelle Prognosen über die Auswirkungen des Klimawandels auf Malaria.

Oberflächenwasser ist jedoch ebenso wichtig, da es den Mücken Lebensraum bietet, um ihre Eier zu legen. Während fließendes Wasser in großen Flüssen keinen geeigneten Larvenlebensraum für afrikanische Vektormücken bietet, können kleinere Gewässer in der Nähe wie Uferteiche und Auen hochproduktiv sein, ebenso wie zugehörige Bewässerungssysteme oder Teiche und Pfützen, die sich irgendwo in der Landschaft bilden.

Die Schätzung des zukünftigen Oberflächenwassers ist jedoch schwierig. Die Flussniveaus schwanken mit den Jahreszeiten, Teiche und Pfützen entstehen und verschwinden, und es ist schwer vorherzusagen, wo in Jahren genau bewirtschaftet und bewässert wird.

Vorgängermodelle Für die Eignung zur Übertragung von Malaria in ganz Afrika wurden einfache monatliche Niederschlagsmengen verwendet, um abzuschätzen, wie viel Lebensraum für Mücken verfügbar wäre. Wir haben uns stattdessen eingehender mit der Bildung von Gewässern befasst. Wenn wir diese hydrologischen Prozesse in unser Modell aufnehmen, beobachten wir heute und in Zukunft ein anderes Muster.

Jenseits von Regen

Wenn es in den Tropen viel regnet, können sich Mücken vermehren und das Gebiet ist wahrscheinlich für die Übertragung von Malaria geeignet. Wenn dieser Ort auch rechts ist TemperaturbereichWir können sagen, dass es klimatisch für die Übertragung von Malaria geeignet ist. Es kann derzeit keine Übertragung erfahren - vielleicht weil die Krankheit dort ausgerottet wurde -, aber das Klima wäre dafür geeignet.

 Ägypten bekommt nicht viel Regen, aber der Nil hat immer noch Mücken. Nebojsa Markovic / Shutterstock

Im Allgemeinen funktioniert dieser Ansatz gut, insbesondere in ganz Afrika. Aber es ist nicht wirklich so, wie Oberflächenwasser funktioniert. Um ein extremes Beispiel zu nennen: Es regnet kaum entlang eines Großteils des Nils, aber es gibt es viele Mücken und wir wissen, dass Malaria im alten Ägypten weit verbreitet war.

Regenwasser kann in den Boden eindringen, in die Atmosphäre zurückverdampfen, von der Vegetation absorbiert werden und natürlich in Bäche und Flüsse abfallen. Da der Niederschlag nicht immer mit der Menge an Wasser auf der Oberfläche übereinstimmt, war ein neuer Ansatz erforderlich.

Ein komplexeres Muster

In unserer jüngsten Studie haben wir a angewendet hydrologisches Modell auf kontinentaler Ebene Oberflächenwasserverfügbarkeit abzuschätzen. Dies zeigte ein viel komplexeres und wohl realistischeres Muster der hydroklimatischen Eignung. Im Gegensatz zu regenbasierten Ansätzen hebt unser Modell Flusskorridore als potenzielle ganzjährige Übertragungsschwerpunkte hervor.

 Klimatische Eignung für Malaria in Afrika heute. Beachten Sie, dass dies nicht mit dem tatsächlichen Vorhandensein von Malaria übereinstimmt, da die Krankheit an einigen Stellen ausgerottet wurde. Nature Communications, Autor zur Verfügung gestellt

Unsere Arbeit zeigt, dass einige Bereiche, die in früheren Modellen offensichtlich fehlten, tatsächlich für die Übertragung von Malaria geeignet sind. Dies schließt das Nilsystem ein, bei dem sich unsere Schätzung der heutigen Eignung zur Übertragung deutlich auf die Nordküste Afrikas erstreckt, gestützt auf historische Beobachtungen von Malaria-Ausbrüchen.

In ähnlicher Weise erstrecken sich die Flüsse Niger und Senegal sowie die Flüsse Webi Juba und Webi Shabeelie in Somalia über die zuvor als klimatisch geeignet erachteten geografischen Bereiche hinaus. Dies ist besonders wichtig, da sich die menschliche Bevölkerung in der Regel in der Nähe solcher Flüsse konzentriert.

Wenn wir die Projektionen des hydro-klimatischen Modells in die Zukunft mit denen früherer Niederschlagsschwellenmodelle vergleichen, sehen wir erneut Unterschiede. Beide deuten nur auf sehr geringe Veränderungen der Gesamtfläche hin, die auf dem gesamten Kontinent bis 2100 geeignet sind, selbst unter dem extremstes Szenario der globalen Erwärmung. Unter Berücksichtigung der hydrologischen Prozesse beobachteten wir jedoch eine größere Verschiebung in den Gebieten, die hydro-klimatisch geeignet sind, und die Standorte, an denen sich Änderungen ergeben, waren sehr unterschiedlich.

 Wie sich die Eignung für Malaria bis 2100 unter dem extremsten Szenario der globalen Erwärmung (RCP 8.5) ändern wird. Rot = besser geeignet, Blau = weniger; kräftigere Farben = mehr Sicherheit. Nature Communications, Autor zur Verfügung gestellt

Zum Beispiel in Südafrika sagt unser Ansatz voraus, dass sich das Gebiet mit erhöhter Eignung entlang der Flüsse Caledon und Orange bis zur Grenze zu Namibia erstrecken wird, anstatt sich auf eine erhöhte Eignung im Osten des Landes mit Schwerpunkt auf Lesotho zu konzentrieren. Wir beobachten keine trockenheitsbedingten Abnahmen der Eignung im südlichen Afrika mehr, insbesondere in Botswana und Mosambik.

Umgekehrt sind die projizierten Rückgänge in Westafrika stärker ausgeprägt. Der größte Unterschied besteht im Südsudan, wo unser hydrologischer Ansatz eine erhebliche Abnahme der Malaria-Eignung für die Zukunft schätzt.

Das realistische Leiten von Wasser durch die Landschaft zeigt ein sehr unterschiedliches Muster der Eignung für die Übertragung von Malaria, sowohl heute als auch in Zukunft. Dies ist jedoch nur ein erster Schritt.

Wir können noch viel mehr tun, um modernste hydrologische und Hochwassermodelle in Schätzungen der Malaria-Eignung und sogar in Frühwarnsysteme für lokale Malaria-Epidemien einzubetten. Die aufregende Herausforderung besteht nun darin, diesen Ansatz auf lokaler Ebene zu entwickeln, die von den öffentlichen Gesundheitsbehörden gefordert wird, um im Kampf gegen die Krankheit zu helfen.

Über den Autor

Mark Smith, außerordentlicher Professor für Wasserforschung, University of Leeds und Chris Thomas, Global Professor für Wasser- und Planetengesundheit, University of Lincoln

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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