Orange River, Sydafrikas längsta, kommer att bli mer lämplig för malaria. Richard van der Spuy 

Av en uppskattad 228 miljoner fall av malaria över hela världen varje år är cirka 93% i Afrika. Denna andel är ungefär densamma för 405,000 XNUMX malariadöd i världen.

Därför pågår stora ansträngningar för att tillhandahålla detaljerade kartor över aktuella malariafall i Afrika, och att förutsäga vilka områden som kommer att bli mer mottagliga i framtiden, eftersom sådana kartor är viktiga för att kontrollera och behandla överföring. Myggpopulationer kan reagera snabbt på klimatförändringar, så det är också viktigt att förstå vad global uppvärmning innebär för malariarisk över hela kontinenten.

Vi har just publicerat en ny uppsättning kartor i Nature Communications ger den mest exakta bilden hittills av var i Afrika kommer att - och kommer inte - att bli klimatisk lämplig för malariaöverföring.

Malariaparasiten trivs där den är varm och våt. Lufttemperaturen styr flera delar av överföringscykeln, inklusive myggans livslängd och utvecklingshastigheter och bitande.

Om det är för varmt eller för kallt överlever inte antingen malariaparasiten eller myggan som överför parasiten mellan människor. Detta lämpliga temperaturintervall är relativt väl etablerat av fält- och laboratoriestudier och utgör grunden för aktuella prognoser för klimatförändringarnas påverkan på malaria.

Ändå är ytvatten lika viktigt eftersom det ger myggor livsmiljöer att lägga sina ägg. Även om strömmande vatten i stora floder inte ger lämplig larvsmiljö för afrikanska vektormyggor, kan närliggande mindre vattenförekomster, såsom dammar vid floden och flodslätter, vara mycket produktiva, liksom tillhörande bevattningssystem eller dammar och pölar som bildas var som helst i landskapet.

Men att uppskatta framtida ytvatten är svårt. Flodnivåerna fluktuerar med årstiderna, dammar och pölar dyker upp och försvinner, och det är svårt att förutsäga exakt var kommer att odlas och bevattnas år framöver.

Tidigare modeller av malariaöverförings lämplighet över Afrika använde enkla månatliga regn sammanlagda för att uppskatta hur mycket livsmiljö skulle vara tillgängligt för myggor. Vi tittade istället på bildandet av vattenkroppar mer detaljerat. När vi inkluderar dessa hydrologiska processer i vår modell observerar vi ett annat mönster både idag och i framtiden.

Utöver nederbörd

I tropikerna, om det regnar mycket, kan myggor föda upp och området är troligen lämpligt för malariaöverföring. Om den här platsen också ligger inom rätten temperaturvariation, vi kan säga att det är klimatiskt lämpligt för malariaöverföring. Det kanske för närvarande inte upplever överföring - kanske för att sjukdomen har utrotats där - men klimatet skulle vara lämpligt för det.

 Egypten får inte mycket regn, men Nilen har fortfarande myggor. Nebojsa Markovic / shutterstock

Generellt sett fungerar detta tillvägagångssätt bra, särskilt över hela Afrika. Men det är inte riktigt hur ytvatten fungerar. För att ta ett extremt exempel regnar det knappt alls längs mycket av Nilen men det finns det massor av myggor och vi vet att malaria var utbredd i forntida Egypten.

Regnvatten kan infiltrera jorden, avdunsta tillbaka till atmosfären, absorberas av vegetation och, naturligtvis, rinna nedåt i vattendrag och floder. Eftersom nederbörden inte alltid matchar hur mycket vatten som finns kvar på ytan behövdes ett nytt tillvägagångssätt.

Ett mer komplext mönster

I vår senaste studie tillämpade vi a hydrologisk modell på kontinental skala för att uppskatta tillgången på ytvatten. Detta belyste ett mycket mer komplext och förmodligen mer realistiskt mönster av hydroklimatisk lämplighet. Till skillnad från regnbaserade tillvägagångssätt framhäver vår modell flodkorridorer som potentiella övergripande kontaktpunkter året runt.

 Klimat-lämplighet för malaria i Afrika idag. Observera att detta inte stämmer överens med den faktiska förekomsten av malaria, eftersom sjukdomen har utrotats på vissa ställen. Nature Communications, författaren förutsatt

Vårt arbete visar att vissa områden som mycket uppenbarligen saknades i tidigare modeller faktiskt är lämpliga för malariaöverföring. Detta inkluderar Nilsystemet, där vår uppskattning av dagens lämplighet för överföring sträcker sig framträdande till Afrikas nordkust, med stöd av historiska observationer av malariautbrott.

På samma sätt sträcker sig floderna Niger och Senegal och floderna Webi Juba och Webi Shabeelie i Somalia utöver de geografiska områden som tidigare uppskattats vara klimatmässiga lämpliga. Detta är särskilt viktigt eftersom mänskliga befolkningar tenderar att koncentrera sig nära sådana floder.

När vi jämför projektionerna av den hydroklimatiska modellen i framtiden med de från tidigare nederbördströskelmodeller ser vi igen skillnader. Båda föreslår endast mycket små förändringar i det totala området som är lämpligt över hela kontinenten fram till 2100, även under mest extrema scenario för global uppvärmning. Men när hydrologiska processer togs i beaktande såg vi en större förskjutning i de områden som är hydroklimatiskt lämpliga och platser som förväntas förändras var mycket olika.

 Hur malaria lämplighet kommer att förändras 2100 under det mest extrema globala uppvärmningsscenariot (RCP 8.5). Röd = mer lämplig, blå = mindre; djärvare färger = mer säkerhet. Nature Communications, författaren förutsatt

Till exempel i Sydafrika, snarare än att ökad lämplighet fokuseras i östra delen av landet centrerat på Lesotho, förutspår vårt tillvägagångssätt att området med ökad lämplighet sträcker sig längs floderna Caledon och Orange till gränsen till Namibia. Vi observerar inte längre torrhetsdrivna minskningar i lämplighet över södra Afrika, särskilt i Botswana och Moçambique.

Omvänt är de beräknade minskningarna över västra Afrika mer uttalade. Den största skillnaden är i södra Sudan där vårt hydrologiska tillvägagångssätt uppskattar betydande minskningar av malariatillstånd i framtiden.

Att dirigera vatten genom landskapet på ett realistiskt sätt kartlägger ett helt annat mönster av malariatransmissions lämplighet både idag och i framtiden. Men detta är bara ett första steg.

Det finns mycket mer vi kan göra för att bädda in avancerade hydrologiska modeller och översvämningsmodeller i uppskattningar av malariatillfredsställelse och till och med tidiga varningssystem för lokala malariaepidemier. Den spännande utmaningen nu är att utveckla detta tillvägagångssätt i de lokala skalor som krävs av folkhälsoorganisationer för att hjälpa till i deras kamp mot sjukdomen.

Om författaren

Mark Smith, docent i vattenforskning, University of Leeds och Chris Thomas, global professor i vatten och planethälsa, University of Lincoln

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

books_impacts