Credit de imagine: NASA
Anul trecut, peste un milion de oameni au murit din cauza malariei, mai ales în Africa Subsahariană. Focare de febră Dengue, hantavirus, febra West Nile, febra Rift Valley, și chiar ciuma încă grevează ocazional sate, orașe și regiuni întregi. Pentru zecile sau sutele care suferă decese dureroase și pentru cei dragi, aceste boli trebuie să pară din ele nicăieri.
Cu toate acestea, aceste boli nu sunt lipsite de rime sau motiv. Atunci când apare un focar, deseori se datorează faptului că condițiile de mediu, cum ar fi precipitațiile, temperaturile și vegetația au creat scena pentru o populație în urma dăunătorilor bolnavi. Țânțarii sau șoarecii sau căpușele prospera, iar bolile pe care le poartă se răspândesc rapid.
Deci de ce să nu urmărim acești factori de mediu și să avertizăm când condițiile sunt coapte pentru un focar? Oamenii de știință au fost atentați de această posibilitate încă de la ideea exprimată pentru prima dată de epidemiologul rus E. N. Pavlovski în anii '60. Acum, tehnologia și cunoștințele științifice sunt în concordanță cu ideea, iar un sistem de avertizare timpurie pentru focare de boală pare să fie la îndemână.
Ronald Welch de la Centrul Global de Hidrologie și Climă al NASA din Huntsville, Alabama, este unul dintre oamenii de știință care lucrează pentru dezvoltarea unui astfel de sistem de avertizare timpurie. „Am fost în zone diverse, atât în Guatemala cât și în India”, spune el. „De obicei, mă lovește sărăcia din aceste zone, la un nivel rar întâlnit în Statele Unite. Oamenii sunt călduroși și prietenoși și sunt apreciați, știind că suntem acolo pentru a ajuta. Este foarte bine să știi că contribuie la alinarea bolii și la prevenirea morții, în special a copiilor. ”
Abordarea folosită de Welch și alții combină date de la sateliți de mediu de înaltă tehnologie cu lucrări de câmp vechi, „pantaloni scurți de kaki și cizme prăfuite”. Oamenii de știință caută de fapt și vizitează locuri cu focare de boală. Apoi cercetează imaginile din satelit pentru a afla cum arată condițiile favorabile bolilor din spațiu. Sateliții pot urmări aceste condiții pe o întreagă regiune, țară sau chiar continent, în timp ce alunecă în tăcere pe cer o dată pe zi, în fiecare zi.
În India, de exemplu, unde Welch face cercetări, oficialii din domeniul sănătății vorbesc despre înființarea unui sistem de avertizare timpurie a malariei bazate pe satelit pentru întreaga țară. În coordonare cu matematicianul Jia Li de la Universitatea Alabama de la Huntsville și Centrul de cercetare a malariei din India, Welch speră să facă un studiu pilot în Mewat, o zonă predominant rurală a Indiei, la sud de New Delhi. Această zonă găzduiește peste 700.000 de oameni care trăiesc în 491 de sate și 5 orașe, cu toate acestea are doar aproximativ două treimi din dimensiunea Rhode Island.
„Ne așteptăm să putem oferi avertismente de risc ridicat de boală pentru un anumit sat sau zonă cu până la o lună înainte”, spune Welch. „Aceste„ steaguri roșii ”îi vor permite oficialilor din domeniul sănătății să își concentreze programele de vaccinare, pulverizarea țânțarilor și alte eforturi de combatere a bolilor în zonele care au nevoie cel mai mult de acestea, poate împiedica un focar înainte de a se întâmpla.”
Focarele sunt cauzate de o varietate dezamăgitoare de factori.
Pentru speciile de țânțari care poartă malarie în zona de studiu a lui Welch, de exemplu, un focar focar ar avea bazine cu apă stagnantă, unde țânțarii adulți își pot depune ouăle pentru a se maturiza la noi adulți. Acestea ar putea fi bălți persistente pe un sol dens, asemănător lutului, după ploi abundente, mlaștini situate în apropiere sau chiar găleți pline de ploaie, de obicei, lăsate în afara de săteni. Un hotspot de malarie ar fi mai cald decât 18 ° C, deoarece pe vreme mai rece, parazitul unicelular „plasmodium” care determină de fapt malaria operează prea încet pentru a trece prin ciclul său de infecție înainte de a muri tantarul gazdă. Dar vremea nu trebuie să fie prea caldă, sau țânțarii ar trebui să se ascundă la umbră. Umiditatea trebuie să se încadreze în intervalul 55% - 75% pe care acești țânțari îl necesită pentru supraviețuire. De preferință, ar exista bovine sau alte animale în intervalul de zbor de 1 km al țânțarilor, deoarece acești dăunători preferă de fapt să se hrănească cu sângele animalelor.
Dacă toate aceste condiții coincid, aveți grijă!
Documentarea unora dintre acești factori, cum ar fi tipul solului și obiceiurile locale de părăsire a găleților, necesită lucrări inițiale de către cercetătorii în domeniu, notează Welch. Aceste informații sunt conectate la un sistem de mapare computerizat numit bază de date Geographic Information Systems (GIS). Munca de câmp este, de asemenea, necesară pentru a caracteriza cum se comportă specia locală de țânțar. Mușcă oamenii în interior sau în aer liber sau ambele? Alți factori, cum ar fi locațiile pășunilor de bovine și locuințele umane, sunt introduse în harta GIS pe baza imaginilor din satelit cu rezoluție ultra-înaltă de la sateliți comerciali precum Ikonos și QuickBird, care pot localiza obiecte pe pământ cât mai mici de 80 cm. Apoi variabile la nivel de regiune, cum ar fi temperatura, precipitațiile, tipurile de vegetație și umiditatea solului sunt derivate din datele satelitului cu rezoluție medie, cum ar fi Landsat 7 sau senzorul MODIS de pe satelitul Terra al NASA. (MODIS înseamnă Spectrometru de imagistică cu rezoluție moderată.)
Oamenii de știință alimentează toate aceste informații într-o simulare computerizată care se desfășoară pe o hartă digitală a peisajului. Algoritmii matematici sofisticate mestecă toți acești factori și scutesc o estimare a riscului de focar.
Sănătatea de bază a acestei abordări pentru estimarea riscului de boală a fost luată în considerare de studii anterioare. Un grup de la Universitatea din Nevada și Institutul de Cercetare a Desertului au putut „prezice” ratele istorice ale infecției cu șoareci de cerb cu virusul Sin Nombre cu o precizie de până la 80%, bazat doar pe tipul de vegetație și densitatea, înălțimea și înclinarea caracteristici terestre și hidrologice, toate derivate din datele satelitului și hărțile GIS. Un studiu comun al NASA / Universitatea din California, realizat la Davis, a obținut o rată de succes de 90% în identificarea câmpurilor de orez din centrul Californiei ar genera un număr mare de țânțari și care ar genera mai puține, pe baza datelor Landsat. Un alt proiect Ames a prezis 79% din satele cu țânțari înalte din regiunea Chiapas din Mexic, pe baza caracteristicilor de peisaj văzute în imaginile din satelit.
Probabil că predicțiile perfecte nu vor fi niciodată posibile. La fel ca vremea, fenomenul bolii umane este prea complicat. Dar aceste rezultate încurajatoare sugerează că estimările de risc în mod rezonabil pot fi obținute prin combinarea lucrărilor de teren de modă veche cu cele mai noi tehnologii prin satelit.
„Toate piesele necesare ale puzzle-ului sunt acolo”, spune Welch, oferind speranța că în curând focarele de boală care par să vină „de nicăieri” îi vor prinde mult mai des pe oameni.
Sursa originală: Povestea științei NASA
