Billedkredit: NASA
Sidste år døde mere end en million mennesker af malaria, mest i Afrika syd for Sahara. Udbrud af Dengue Fever, hantavirus, West Nile Fever, Rift Valley Fever og endda pest rammer stadig lejlighedsvis landsbyer, byer og hele regioner. For de snesevis eller hundreder, der lider af smertefulde dødsfald, og for deres kære, må disse sygdomme synes at springe over dem fra intetsteds.
Alligevel er disse sygdomme ikke uden rim eller grund. Når der opstår et udbrud, skyldes det ofte, at miljøforhold som regn, temperaturer og vegetation sætter scenen for en befolkningsmængde i sygdomsbærende skadedyr. Myg eller mus eller flåter trives, og de sygdomme, de bærer, spredes hurtigt.
Så hvorfor ikke se disse miljøfaktorer og advare, når forholdene er modne for et udbrud? Forskere er blevet forvirrede af denne mulighed lige siden ideen først blev udtrykt af den russiske epidemiolog E. E. Pavlovsky i 1960'erne. Nu indhenter teknologi og videnskabelig know-how ideen, og et regionalt bredt varslingssystem for sygdomsudbrud ser ud til at være inden for rækkevidde.
Ronald Welch fra NASAs Global Hydrology and Climate Center i Huntsville, Alabama, er en af forskerne, der arbejder med at udvikle et så tidligt advarselssystem. ”Jeg har været i malariske områder i både Guatemala og Indien,” siger han. ”Normalt er jeg ramt af fattigdommen i disse områder, på et niveau, der sjældent ses i De Forenede Stater. Befolkningen er varm og venlig, og de er værdsatte, vel vidende, at vi er der for at hjælpe. Det føles meget godt at vide, at du bidrager til lettelse af sygdom og forhindrer død, især børnene. ”
Den fremgangsmåde, der anvendes af Welch og andre, kombinerer data fra højteknologiske miljøsatellitter med gammeldags, ”khaki shorts og støvede støvler” feltarbejde. Forskere søger faktisk og besøger steder med sygdomsudbrud. Derefter undersøger de satellitbilleder for at lære, hvordan sygdomsvenlige forhold ser ud fra rummet. Satellittene kan derefter se på disse forhold over en hel region, land eller endda kontinent, når de tavs skyder hen over himlen en gang om dagen, hver dag.
I Indien, for eksempel, hvor Welch forsker, taler sundhedsembedsmænd om at etablere et satellitbaseret malaria-system for tidlig varsling for hele landet. I koordinering med matematikeren Jia Li fra University of Alabama i Huntsville og Indias Malaria Research Center håber Welch at foretage en pilotundersøgelse i Mewat, et overvejende landdistrikt i Indien syd for New Delhi. Området er hjemsted for mere end 700.000 mennesker, der bor i 491 landsbyer og 5 byer, men er alligevel kun ca. to tredjedele af størrelsen på Rhode Island.
”Vi forventer at kunne give advarsler om høj sygdomsrisiko for en given landsby eller område op til en måned i forvejen,” siger Welch. "Disse 'røde flag' vil lade sundhedsembedsmænd fokusere deres vaccinationsprogrammer, mygsprøjtning og anden indsats til bekæmpelse af sygdomme i de områder, der har mest brug for dem, måske forhindre et udbrud, før det sker."
Udbrud er forårsaget af en forvirrende række faktorer.
For myggen, der bærer malaria i Welchs studieområde, ville for eksempel en hotspot med udbrud have puljer med stillestående vand, hvor voksne myg kan deponere deres æg for at modne til nye voksne. Disse kunne være dvælende vandpytter på tæt, lerlignende jord efter kraftige regn, sumpområder beliggende i nærheden eller endda regnfyldte spande, der sædvanligvis efterlades landsbyboere. En malaria-hotspot ville være varmere end 18 ° C, fordi i koldere vejr fungerer den encellede "plasmodium" -parasit, der faktisk får malaria, for langsomt til at gennemgå sin infektionscyklus, før myggen dør. Men vejret må ikke være for varmt, ellers er myggen nødt til at gemme sig i skyggen. Fugtigheden skal svæve i det interval på 55 til 75%, som disse myg kræver for at overleve. Der ville fortrinsvis være kvæg eller andet husdyr inden for myggenes flyafstand på 1 km, fordi disse skadedyr faktisk foretrækker at fodre på blod fra dyr.
Hvis alle disse forhold falder sammen, skal du passe på!
At dokumentere nogle af disse faktorer, såsom jordtype og lokale skovafladningsvaner, kræver indledende grundarbejde fra forskere på området, bemærker Welch. Denne information er tilsluttet et computeret kortlægningssystem kaldet en Geografisk informationssystemdatabase (GIS). Der kræves også feltarbejde for at karakterisere, hvordan den lokale myggeart opfører sig. Bider det folk indendørs eller udendørs eller begge dele? Andre faktorer, som placering af kvæggræsgange og menneskelige boliger, indføres på GIS-kortet baseret på ultrahøj opløsning satellitbilleder fra kommercielle satellitter som Ikonos og QuickBird, som kan placere genstande på jorden så små som 80 cm på tværs. Derefter stammer regionale variabler som temperatur, regn, vegetationstyper og jordfugtighed fra satellitdata i medium opløsning, f.eks. Fra Landsat 7 eller MODIS-sensoren på NASAs Terra-satellit. (MODIS står for MODerate-resolution Imaging Spectrometer.)
Forskere foder al denne information i en computersimulering, der kører oven på et digitalt kort over landskabet. Sofistikerede matematiske algoritmer tygger på alle disse faktorer og spytter et skøn over risiko for udbrud.
Den grundlæggende sundhed i denne tilgang til estimering af sygdomsrisiko er blevet bekræftet af tidligere undersøgelser. En gruppe fra University of Nevada og Desert Research Institute var i stand til at “forudsige” historiske hastigheder af hjorte-mus-infektion med Sin Nombre-virussen med op til 80% nøjagtighed, kun baseret på vegetationstype og densitet, højde og hældning af land- og hydrologiske funktioner, alt afledt af satellitdata og GIS-kort. En fælles NASA Ames / University of California ved Davis-undersøgelse opnåede en succesrate på 90% med at identificere, hvilke rismarker i det centrale Californien, der ville avle et stort antal myg, og som ville avle færre, baseret på Landsat-data. Et andet Ames-projekt forudsagde 79% af landsbyerne med høj myg i Chiapas-regionen i Mexico baseret på landskabsfunktioner set i satellitbilleder.
Perfekte forudsigelser vil sandsynligvis aldrig være mulige. Som vejret er fænomenet menneskelig sygdom for kompliceret. Men disse opmuntrende resultater antyder, at der kan opnås rimeligt nøjagtige risikovurderinger ved at kombinere gammeldags feltarbejde med det nyeste inden for satellitteknologier.
”Alle de nødvendige brikker i puslespillet er der,” siger Welch og byder på håb om, at snart sygdomsudbrud, der ser ud til at komme “ud af intetsteds”, vil fange folk meget vagere.
Original kilde: NASA Science Story
