Kreditna slika: NASA
Prošle godine više od milijun ljudi umrlo je od malarije, uglavnom u subsaharskoj Africi. Izbijanja dengue groznice, hantavirusa, groznice zapadnog Nila, groznice doline Rift Valley, pa čak i kuge, još uvijek povremeno napadaju sela, gradove i čitave regije. Desetinama ili stotinama koji pate od bolne smrti i njihovim najmilijima, izgleda da ove bolesti dolaze iz niotkuda.
Ipak, ove bolesti nisu bez rime ili razloga. Često dolazi do izbijanja epidemije, zato što su okolišni uvjeti poput kiše, temperature i vegetacije postavili temelj za porast stanovništva u štetočinama koji prenose bolesti. Komarci ili miševi ili krpelji uspijevaju, a bolesti koje prenose brzo se šire.
Pa zašto ne biste gledali te čimbenike okoliša i upozorili kada su sazreli uvjeti za epidemiju? Znanstvenici su ovu mogućnost mučili još otkako je ideju prvi put izrazio ruski epidemiolog E. N. Pavlovsky u 60-ima. Sada se tehnologija i znanstveno znanje hvataju u koštac s idejom, a čini se da je nadohvat ruke sustav ranog upozoravanja na epidemiju bolesti.
Ronald Welch iz NASA-inog globalnog centra za hidrologiju i klimu u Huntsvilleu, Alabama, jedan je od znanstvenika koji rade na razvoju takvog sustava ranog upozoravanja. "Bio sam u malarnim područjima i u Gvatemali i u Indiji", kaže on. „Obično me zadesi siromaštvo na tim područjima, na razini koja se rijetko viđa u Sjedinjenim Državama. Ljudi su topli i prijateljski raspoloženi, i oni cijene, znajući da smo tu da pomognemo. Osjećam se vrlo dobro kada znate da doprinosite ublažavanju bolesti i sprječavanju smrti, posebno djece. "
Pristup koji koriste Welch i drugi kombinira podatke visokotehnoloških satelita iz okoline sa staromodnim terenskim „kratkim hlačama i prašnjavim čizmama“. Znanstvenici zapravo traže i posjećuju mjesta s epidemijama bolesti. Zatim pregledavaju satelitske snimke kako bi naučili kako uvjeti prilagođeni bolestima izgledaju iz svemira. Sateliti tada mogu pratiti te uvjete u čitavoj regiji, zemlji ili čak kontinentu kako tiho klize nebom svaki dan, svaki dan.
Na primjer, u Indiji, gdje Welch radi istraživanja, zdravstveni službenici razgovaraju o uspostavljanju satelitskog sustava ranog upozoravanja protiv malarije za cijelu zemlju. U suradnji s matematičarom Jia Li sa sveučilišta Alabama u Huntsvilleu i indijskim istraživačkim centrom za malariju, Welch se nada da će napraviti pilot studiju u Mewatu, pretežno ruralnom području Indije, južno od New Delhija. Područje je dom više od 700.000 ljudi koji žive u 491 selu i pet gradova, ali je samo oko dvije trećine veličine Rhode Islanda.
"Očekujemo da ćemo moći upozoriti na visok rizik od bolesti za određeno selo ili područje do mjesec dana unaprijed", kaže Welch. "Ove 'crvene zastave' omogućit će zdravstvenim službenicima da se usredotoče na programe cijepljenja, sprej protiv komaraca i druge napore u borbi protiv bolesti na područjima koja su im najpotrebnija, što će možda spriječiti epidemiju prije nego što se dogodi."
Izbjege su uzrokovane zbunjujućim nizom faktora.
Na primjer, za vrste komaraca koji prenose malariju u Welchovom istraživačkom području, žarište izbijanja ima bazene ustajale vode u koje odrasli komarci mogu položiti svoja jajašca kako bi sazreli u nove odrasle osobe. To bi mogle biti zaleđene lokve na gustom, glinastom tlu nakon obilnih kiša, močvarama koje se nalaze u blizini ili čak kantama ispunjenim kišom koje su mještani ostavili vani. Točka malarije bila bi toplija od 18 ° C, jer u hladnijem vremenu jednocelični parazit plazmodijum koji zapravo uzrokuje malariju djeluje presporo da bi prošao kroz svoj ciklus infekcije prije nego što komar domaćin umre. Ali vrijeme ne smije biti previsoko vruće ili bi se komarci morali sakriti u hladu. Vlaga mora lebdjeti u rasponu od 55% do 75% koliko su ovi komarci potrebni za opstanak. Poželjno bi bilo stoke ili druge stoke unutar udaljenosti od 1 km komaraca, jer se te štetočine zapravo više hrane krvlju životinja.
Ako se svi ti uvjeti podudaraju, pazite!
Dokumentiranje nekih od ovih faktora, poput vrste tla i lokalnih navika ostavljanja kante, zahtijeva početne temelje istraživača na terenu, napominje Welch. Te se informacije priključuju u računalni sustav mapiranja koji se zove Geografska baza podataka (GIS). Terenski rad je također potreban za opisivanje ponašanja lokalnih vrsta komaraca. Da li grize ljude u zatvorenom ili na otvorenom ili oboje? Ostali čimbenici, poput lokacija stočnih pašnjaka i ljudskih prebivališta, unose se u GIS mapu temeljenu na satelitskim snimcima ultra visoke rezolucije s komercijalnih satelita poput Ikonosa i QuickBirda, koji mogu primijetiti predmete na tlu malom i do 80 cm. Potom se varijable za cijelu regiju poput temperature, oborina, vrsta vegetacije i vlaga tla dobivaju iz satelitskih podataka srednje rezolucije, poput Landsat 7 ili MODIS senzora na NASA-inom satelitu Terra. (MODIS označava MODerate-razlučivost spektrometar za snimanje.)
Znanstvenici sve ove podatke prenose u računalnu simulaciju koja izlazi na digitalnoj karti krajolika. Sofisticirani matematički algoritmi žvaću sve te faktore i ispljuju procjenu rizika od izbijanja.
Temeljni smisao ovog pristupa za procjenu rizika od bolesti potvrđen je u prethodnim studijama. Skupina sa Sveučilišta u Nevadi i Instituta za istraživanje pustinje uspjela je "predvidjeti" povijesnu stopu zaraze jelenom i mišom virusom Sin Nombre s do 80% točnosti, temeljeno samo na vrsti i gustoći vegetacije, nadmorskoj visini i nagibu kopna i hidroloških karakteristika, a sve izvedeno iz satelitskih podataka i GIS karata. Zajednička NASA Ames / Kalifornijsko sveučilište u studiji Davis postigla je 90-postotni uspjeh u utvrđivanju na kojim će se rižinim poljima u središnjoj Kaliforniji uzgajati veliki broj komaraca, a koji će se uzgajati manje, na temelju podataka Landsat. Drugi Amesov projekt predviđao je 79% sela s velikim brojem komaraca u regiji Chiapas u Meksiku na temelju pejzažnih osobina viđenih na satelitskim snimcima.
Savršena predviđanja vjerojatno nikada neće biti moguća. Poput vremena, fenomen bolesti kod ljudi je prekompliciran. No ovi ohrabrujući rezultati sugeriraju da se razumno točne procjene rizika mogu postići kombiniranjem staromodnog terenskog rada s najnovijim satelitskim tehnologijama.
"Svi potrebni dijelovi slagalice su tu", kaže Welch, nadajući se da će uskoro epidemije bolesti koje izgledaju kao da dolaze "odnekud" mnogo rjeđe privući ljude.
Izvorni izvor: NASA Science Story
