Кредит за изображение: НАСА
Миналата година повече от милион души загинаха от малария, предимно в Субсахарска Африка. Избухвания от треска на денга, хантавирус, треска в Западен Нил, треска на долината на Рифт и дори чума все още понякога стачкуват села, градове и цели региони. За десетките или стотиците, които страдат от болезнена смърт, и за техните близки, тези болести трябва да изглеждат от тях от нищото.
И все пак тези заболявания не са без рима или причина. Когато възникне огнище, често това е така, защото условията на околната среда, като валежи, температури и растителност, поставят основата за нарастване на населението при болести, пренасящи болести. Комари или мишки или кърлежи процъфтяват, а болестите, които пренасят, се разпространяват бързо.
Така че защо да не наблюдавате тези фактори на околната среда и да предупредите, когато са настъпили условия за епидемия? Учените са възмутени от тази възможност още от момента, когато идеята е изразена за първи път от руския епидемиолог Е. Н. Павловски през 60-те години. Сега технологията и научното ноу-хау достигат идеята, а изглежда, че цялата система за ранно предупреждение за епидемията от болести е на място.
Роналд Уелч от Глобалния център за хидрология и климат на НАСА в Хънтсвил, Алабама, е един от учените, работещи за разработването на такава система за ранно предупреждение. „Бил съм в злобни райони и в Гватемала, и в Индия“, казва той. „Обикновено съм поразен от бедността в тези райони на ниво, което рядко се наблюдава в Съединените щати. Хората са топли и дружелюбни и оценяват, знаейки, че ние сме там, за да помогнем. Много е добре да знаете, че допринасяте за облекчаването на болестта и предотвратяването на смъртта, особено децата. "
Подходът, използван от Welch и други, съчетава данни от високотехнологични екологични спътници със старомодни полета „шорти от каки и прашни ботуши“. Учените всъщност търсят и посещават места с огнища на болести. След това те преглеждат сателитни снимки, за да научат как изглеждат благоприятни за болестите условия от космоса. След това сателитите могат да наблюдават тези условия в цял регион, държава или дори континент, докато безшумно се плъзгат по небето веднъж на ден, всеки ден.
Например в Индия, където Welch прави изследвания, здравните служители говорят за създаването на сателитна система за ранно предупреждение за малария за цялата страна. В координация с математика Джия Ли от Университета на Алабама в Хънтсвил и Индийския изследователски център по малария, Уелч се надява да направи пилотно проучване в Mewat, предимно селски район на Индия, южно от Ню Делхи. Районът е дом на повече от 700 000 души, живеещи в 491 села и 5 града, но въпреки това е само около две трети от размера на Род Айлънд.
„Очакваме да можем да предупредим за висок риск от заболяване за дадено село или област до месец предварително“, казва Уелч. „Тези„ червени знамена “ще позволят на здравните служители да съсредоточат своите програми за ваксинация, разпръскване на комари и други усилия за борба с болести в областите, които се нуждаят най-много от тях, може би ще предотвратят епидемията, преди да се случи.“
Избухванията са причинени от изумително разнообразие от фактори.
За видове комари, които пренасят малария в района на изследване на Welch, например, огнище на огнище би имало басейни със застояла вода, където възрастните комари могат да депозират яйцата си, за да узреят до нови възрастни. Това биха могли да останат локви на гъста, глинеста почва след проливни дъждове, блатни места, разположени наблизо, или дори запълнени с дъждове кофи, обичайно оставени от селяните навън. Точка на малария би била по-топла от 18 ° C, тъй като при по-студено време едноклетъчният „плазмодиев” паразит, който всъщност причинява малария, действа твърде бавно, за да премине през своя цикъл на инфекция, преди да умре гостоприемният комар. Но времето не трябва да е прекалено горещо, или комарите ще трябва да се крият на сянка. Влажността трябва да лежи в диапазона от 55% до 75%, който тези комари изискват за оцеляване. За предпочитане е да има говеда или друг добитък в обхвата на полет на комарите от 1 км, защото тези вредители всъщност предпочитат да се хранят с кръвта на животните.
Ако всички тези условия съвпадат, внимавайте!
Документирането на някои от тези фактори, като типа на почвата и местните навици за оставяне на кофи, изисква първоначална работа от изследователите в тази област, отбелязва Уелч. Тази информация е включена в компютърна система за картографиране, наречена база данни на географски информационни системи (ГИС). Теренната работа е необходима и за да се характеризира как се държи местният вид комар. Ухапва ли хората на закрито или на открито или и двете? Други фактори, като местоположението на пасища на добитък и човешки жилища, се въвеждат в GIS картата на базата на сателитни изображения с висока висока разделителна способност от търговски спътници като Ikonos и QuickBird, които могат да забележат обекти на земята с размери до 80 см напречно. Тогава променливите за целия регион като температура, валежи, типове растителност и влага в почвата се получават от сателитни данни със средна разделителна способност, като например от Landsat 7 или MODIS сензора на спътника на НАСА Terra. (MODIS означава „Спектрометър за визуализация с MODErate“.)
Учените подават цялата тази информация в компютърна симулация, която работи върху цифрова карта на пейзажа. Сложните математически алгоритми дъвчат всички тези фактори и изплюват оценка на риска от огнище.
Основната надеждност на този подход за оценка на риска от заболяване се потвърждава от предишни проучвания. Група от Университета в Невада и Изследователския институт в пустинята успяха да „прогнозират“ историческата честота на заразяване с елени-мишки от вируса Sin Nombre с точност до 80%, въз основа само на вида и плътността на растителността, котата и наклона на земя и хидрологични характеристики, всички получени от сателитни данни и GIS карти. Съвместно НАСА Еймс / Калифорнийския университет в проучване на Дейвис постигна 90% успеваемост при определянето на кои оризови полета в централна Калифорния ще отглеждат голям брой комари и кои ще отглеждат по-малко, въз основа на данните на Landsat. Друг проект на Еймс прогнозира 79% от селата с големи комари в района на Чиапас в Мексико въз основа на пейзажни особености, наблюдавани в сателитни снимки.
Перфектните прогнози вероятно никога няма да бъдат възможни. Подобно на времето, явлението човешка болест е твърде сложно. Но тези окуражаващи резултати предполагат, че могат да бъдат постигнати разумно точни оценки на риска чрез комбиниране на старомодна полева работа с най-новите в сателитните технологии.
„Всички необходими парчета от пъзела са там“, казва Уелч, като се надява, че скоро огнища на болести, които сякаш идват „от нищото“, ще хващат хората нащрек много по-рядко.
Оригинален източник: Научна история на НАСА
