De Oranjerivier, de langste van Zuid-Afrika, zal geschikter worden voor malaria. Richard van der Spui 

Van een geschatte 228 miljoen gevallen van malaria wereldwijd elk jaar, ongeveer 93% in Afrika. Dit aandeel is min of meer hetzelfde voor de 405,000 sterfgevallen door malaria wereldwijd.

Daarom worden er enorme inspanningen geleverd om gedetailleerde informatie te verstrekken kaarten van actuele malariagevallen in Afrika, en om te voorspellen welke gebieden in de toekomst vatbaarder zullen worden, aangezien dergelijke kaarten van vitaal belang zijn voor het beheersen en behandelen van transmissie. Muggenpopulaties kunnen snel reageren op klimaatverandering, dus het is ook belangrijk om te begrijpen wat de opwarming van de aarde betekent voor het malariarisico op het hele continent.

We hebben zojuist een nieuwe set kaarten gepubliceerd in Nature Communications geeft het meest nauwkeurige beeld tot nu toe van waar in Afrika wel en niet klimatologisch geschikt zal worden voor malaria-overdracht.

De malariaparasiet gedijt goed waar het warm en nat is. De luchttemperatuur regelt verschillende delen van de transmissiecyclus, inclusief de levensduur van de mug en de snelheid van ontwikkeling en bijten.

Als het te warm of te koud is, zal de malariaparasiet of de mug die de parasiet tussen mensen overbrengt niet overleven. Dit geschikte temperatuurbereik is relatief goed vastgesteld door veld- en laboratoriumonderzoeken en vormt de basis voor huidige projecties van de impact van klimaatverandering op malaria.

Toch is oppervlaktewater net zo cruciaal omdat het een leefgebied is voor de muggen om hun eieren te leggen. Terwijl stromend water in grote rivieren geen geschikte larvale habitat biedt voor Afrikaanse vectormuggen, kunnen nabijgelegen kleinere waterlichamen, zoals oevervijvers en uiterwaarden, zeer productief zijn, evenals bijbehorende irrigatieschema's of vijvers en plassen die zich overal in het landschap vormen.

Maar het schatten van toekomstig oppervlaktewater is lastig. Het rivierpeil fluctueert met de seizoenen, vijvers en plassen komen tevoorschijn en verdwijnen, en het is moeilijk te voorspellen waar over jaren zal worden gekweekt en geïrrigeerd.

Eerdere modellen van de geschiktheid voor malaria-overdracht in heel Afrika gebruikte eenvoudige maandelijkse neerslagtotalen om te schatten hoeveel leefgebied beschikbaar zou zijn voor muggen. In plaats daarvan hebben we de vorming van waterlichamen in meer detail bekeken. Wanneer we deze hydrologische processen in ons model opnemen, zien we zowel vandaag als in de toekomst een ander patroon.

Voorbij regen

In de tropen, als het veel regent, kunnen muggen zich voortplanten en is het gebied waarschijnlijk geschikt voor malaria-overdracht. Als deze locatie ook aan de rechterkant is temperatuurbereik, kunnen we zeggen dat het klimatologisch geschikt is voor de overdracht van malaria. Op dit moment ervaart het misschien geen overdracht - misschien omdat de ziekte daar is uitgeroeid - maar het klimaat zou er geschikt voor zijn.

 Egypte krijgt niet veel regen, maar de Nijl heeft nog steeds muggen. Nebojsa Markovic / shutterstock

Over het algemeen werkt deze aanpak goed, vooral in heel Afrika. Maar het is niet echt hoe oppervlaktewater werkt. Om een ​​extreem voorbeeld te geven: het regent nauwelijks langs een groot deel van de rivier de Nijl, maar dat zijn er wel veel muggen en we weten dat malaria veel voorkwam in het oude Egypte.

Regenwater kan de bodem infiltreren, weer in de atmosfeer verdampen, door de vegetatie worden opgenomen en natuurlijk naar beneden stromen in beken en rivieren. Omdat regen niet altijd overeenkomt met hoeveel water er op het oppervlak overblijft, was een nieuwe aanpak nodig.

Een complexer patroon

In onze recente studie hebben we een hydrologisch model op continentale schaal om de beschikbaarheid van oppervlaktewater te schatten. Dit bracht een veel complexer en aantoonbaar realistischer patroon van hydro-klimatologische geschiktheid aan het licht. In tegenstelling tot op regen gebaseerde benaderingen, benadrukt ons model riviercorridors als potentiële brandpunten van transmissie het hele jaar door.

 Klimaatgeschiktheid voor malaria in Afrika vandaag. Merk op dat dit niet overeenkomt met de daadwerkelijke aanwezigheid van malaria, aangezien de ziekte op sommige plaatsen is uitgeroeid. Nature Communications, auteur voorzien

Ons werk toont aan dat sommige gebieden die duidelijk ontbraken in eerdere modellen, in feite geschikt zijn voor malaria-overdracht. Dit omvat het Nijlsysteem, waar onze schatting van de huidige geschiktheid voor overdracht zich prominent uitstrekt tot aan de noordkust van Afrika, ondersteund door historische waarnemingen van malaria-uitbraken.

Evenzo strekken de rivieren Niger en Senegal en de rivieren Webi Juba en Webi Shabeelie in Somalië zich uit buiten de geografische gebieden die eerder als klimatologisch geschikt werden beschouwd. Dit is vooral belangrijk omdat menselijke populaties zich in de buurt van dergelijke rivieren concentreren.

Wanneer we projecties van het hydroklimaatmodel in de toekomst vergelijken met die van eerdere neerslagdrempelmodellen, zien we opnieuw verschillen. Beide suggereren slechts zeer kleine veranderingen in het totale geschikte gebied over het continent tot 2100, zelfs onder de meest extreme scenario voor opwarming van de aarde​ Toen echter eenmaal rekening werd gehouden met hydrologische processen, zagen we een grotere verschuiving in de gebieden die hydroklimatisch geschikt zijn en de locaties die naar verwachting zullen veranderen, waren zeer verschillend.

 Hoe de geschiktheid voor malaria tegen 2100 zal veranderen onder het meest extreme scenario van opwarming van de aarde (RCP 8.5). Rood = geschikter, blauw = minder; krachtigere kleuren = meer zekerheid. Nature Communications, auteur voorzien

In Zuid-Afrika bijvoorbeeld, in plaats van dat de toegenomen geschiktheid wordt geconcentreerd in het oosten van het land met Lesotho als middelpunt, voorspelt onze benadering dat het gebied met verhoogde geschiktheid zich zal uitstrekken langs de loop van de rivieren Caledon en Orange tot aan de grens met Namibië. We zien niet langer een door droogte veroorzaakte afname van de geschiktheid in zuidelijk Afrika, met name in Botswana en Mozambique.

Omgekeerd zijn de verwachte dalingen in West-Afrika meer uitgesproken. Het grootste verschil zit in Zuid-Soedan, waar onze hydrologische benadering een aanzienlijke afname van de geschiktheid voor malaria in de toekomst schat.

Door water op een realistische manier door het landschap te leiden, wordt een heel ander patroon van geschiktheid voor malaria-overdracht in kaart gebracht, zowel nu als in de toekomst. Maar dit is slechts een eerste stap.

We kunnen nog veel meer doen om ultramoderne hydrologische en overstromingsmodellen in te bedden in schattingen van de geschiktheid van malaria en zelfs in systemen voor vroegtijdige waarschuwing voor lokale malaria-epidemieën. De opwindende uitdaging is nu om deze aanpak te ontwikkelen op de lokale schaal die de volksgezondheidsinstanties nodig hebben om te helpen bij hun strijd tegen de ziekte.

Over de auteur

Mark Smith, universitair hoofddocent in wateronderzoek, Universiteit van Leeds en Chris Thomas, Global Professor in Water & Planetary Health, Universiteit van Lincoln

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

books_impacts