Förhållandet mellan klimat och malariaöverföring är komplext och har varit föremål för intensiva studier i cirka tre decennier.
Myggvektorpopulationer som är tillräckliga för att upprätthålla malariaöverföring förekommer inom ett visst område av temperaturer och luftfuktighet som är lämpliga för deras överlevnad och avel. Parasiten behöver också lämpliga temperaturer för att fullborda sitt mygglivsstadium. Och myggor behöver ytvatten att häcka i. Dessa förhållanden måste vara tillräckligt länge för att mygg- och parasitpopulationer ska växa.
En stor del av Afrika söder om Sahara ger exakt dessa förhållanden. Faktorer som folkhälsoinsatser, markanvändning, urbanisering och kvaliteten på bostäder avgör också överföring och lokal sjukdomsbörda. Men ett lämpligt klimat är en stor faktor för att förklara de senaste tillgängliga uppgifterna (från 2022). Detta visar att 94 % av de 249 miljoner globala malariafallen registreras i Afrika och att nästan alla de 608 000 globala malariadödsfallen årligen är på kontinenten.
Klimatförändringar kommer sannolikt att orsaka en förändring av lämpligheten för överföring i vissa områden.
Det är ganska enkelt att modellera effekten av ändrade temperaturer på malaria genom att använda klimatdata och de termiska intervallen för vektor och parasit. Nederbördsdata är mindre användbara, eftersom myggor häckar i grunt, långsamt rörligt eller stående vatten, ofta i mycket små vattendrag som vattenpölar. Och regnet stannar normalt inte där det landar. Det är här hydrologi – studiet av vattnets rörelse och hur det är fördelat – blir användbart vid modellering.
Vi är en del av ett tvärvetenskapligt team som just har publicerat en ny uppsättning uppskattningar för framtida malarialämplighet över den afrikanska kontinenten i tidskriften Science . Vårt arbete omfattar dynamiken i vattenflöden och magasin som kan påverka häckningsplatser. Resultaten ger en mer korrekt bild än tidigare av var säsongen för malariaöverföring kan bli längre eller kortare när klimatet förändras.
Vi fann att den övergripande malarialämpligheten kommer att minska, särskilt i västra Afrika. Men andra områden, särskilt flodkorridorer och översvämningsslätter, kommer att bli mer lämpade för malariaöverföring. En massiv befolkningstillväxt förväntas över hela Afrika under de kommande 25 åren, ofta nära floder. Detta innebär att antalet människor som bor i potentiellt endemiska malariaområden (lämpliga för överföring mer än nio månader om året) kommer att öka med 2100 till över en miljard.
Tillsammans med kunskap om specifika myggors häckningshabitat och deras mänskliga bitningspreferenser (inomhus eller utomhus, skymning eller nattetid), kan denna information hjälpa till att målinrikta och skräddarsy malariakontrollplaner.
Med utgångspunkt i vår tidigare pilotstudie, publicerad 2020, använde vi i denna nya studie sju globala hydrologiska modeller. Var och en kördes med fyra klimatmodeller. Vi tittade på olika möjliga framtider genom att inkludera ett scenario med låga, medelhöga och höga utsläpp för växthusgaser.
Tack vare detta tillvägagångssätt kan vi nu inkludera många hydrologiska processer som blötläggning av vatten i jorden, avdunstning av vatten tillbaka till atmosfären och flödet av vatten genom landskapet i stora floder.
Detta erbjuder den hittills mest sofistikerade representationen av potentiella malariavektorplatser i Afrika och hur dessa kan förändras i framtiden.
Våra modeller målar upp ett komplext och realistiskt mönster av malariaöverföringslämplighet idag och i framtiden. Till skillnad från tidigare arbete, framhäver vår modell vattendrag och översvämningsslätter som potentiellt lämpliga mygguppfödningsplatser, ofta i deras marginaler eller isolerade vattendrag i närheten.
Till exempel är Nilkorridoren i Egypten utelämnad i tidigare termiska och nederbördsmodeller. Men när hydrologi ingår, som i vår studie, förutspås området vara mycket lämpligt för malariaöverföring.
Egypten är för närvarande malariafritt på grund av omfattande kontrollinsatser. Den förblir ändå klimatmässigt lämplig och malariamyggor kan fortfarande hittas där. Vi vet att malaria fanns där fram till 1990-talet och spår av malariaparasiten har till och med hittats i forntida egyptiska mumier.
Sammantaget fann vi att år 2100 förväntas en generell minskning av malarialämpligheten över majoriteten av Afrika. Framtida klimat blir alltmer antingen för varmt eller för torrt för att sprida malaria året runt.
Den huvudsakliga platsen för denna minskning är centrerad på västra Afrika runt Gambia. Den sträcker sig tvärs över kontinenten på den breddgraden så långt som till Sydsudan. Vi ser också mindre minskningar av lämplighet i södra Afrika runt Botswana och Zimbabwe.
Denna minskning av överföringssäsongens längd ses också i tidigare studier som använder regn för att representera ytvatten. Men att använda hydrologiska modeller avslöjar mer koncentrerade och större minskningar av säsongslängden. Den minskade lämpligheten var mest uttalad i scenariot med höga utsläpp för växthusgaser.
Avgörande är dock att resultatet i vår hydrologidrivna modell var särskilt känsligt för framtida utsläpp av växthusgaser.
Vissa områden, särskilt runt höglandet i Etiopien, ses öka i lämplighet till år 2100, drivet av temperaturökningar i de kallare bergen. Vi kan också se en ökning av malarialämpligheten efter Orange Rivers lopp i Sydafrika, där lokala malariaplaner är inriktade på att undvika återinförande av spridning längs floden.
Att minska malarialämpligheten i Afrika är bra. Men när klimatet antingen är för varmt eller för torrt för att malariaparasiten eller myggan ska överleva, kommer det att bli andra negativa resultat, särskilt för vattenförsörjning och jordbruk. Genom att inkludera vattenflöden i malarias lämplighetsuppskattningar kan vi börja undersöka interaktioner med dessa andra sektorer mer direkt.
Journalinformation: Vetenskap
Tillhandahålls av The Conversation
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
