Изменчивость климата может ускорить распространение трансмиссивных заболеваний

Фото из открытых источников

Ученые предупреждают, что непредсказуемые изменения климата могут привести к вспышкам заболеваний, переносимых комарами, на несколько лет раньше, чем ожидалось, и призывают правительства уже сейчас принять меры по наблюдению и обеспечению готовности.

Недавнее исследование PNAS, проведенное с учётом долгосрочной перспективы, показало, что внутренняя изменчивость климата (ВИК) является существенным источником неопределённости относительно пригодности климата для передачи трансмиссивных заболеваний (ВЗ).

Изменение климата влияет на динамику распространения вирусных заболеваний, вызываемых вирусом денге. Например, популяция комаров рода Aedes, переносящих лихорадку денге, растёт в Европе и Северной Америке. В 2023 году впервые была зарегистрирована локальная передача лихорадки денге вблизи Лос-Анджелеса и Парижа, и даже в Великобритании был обнаружен комар Aedes albopictus . Учёные объединяют климатические прогнозы с динамикой переносчиков и патогенов, чтобы количественно оценить риски будущих вспышек.

На климатические прогнозы, составляемые с помощью моделей общей циркуляции (МОЦ), влияют три основных источника неопределенности. Первый источник связан с неопределенностью модели, обусловленной различиями в формулировках МОЦ. Он часто количественно оценивается с помощью многомодельных ансамблей. Второй источник неопределенности касается сценариев, например, будущих траекторий выбросов парниковых газов (ПГ). Он анализируется путем расчета МОЦ в различных сценариях. Наконец, МКЦ может вызывать алеаторную неопределенность из-за непредсказуемости климата. МКЦ касается естественных колебаний, которые происходят независимо от внешних факторов, таких как выбросы парниковых газов.

В существующих исследованиях ICV часто игнорируется при рассмотрении неопределенности моделей и сценариев в исследованиях, связанных с климатом и вариабельными заболеваниями. В настоящем исследовании, в контексте будущих рисков VBD, была проведена разбивка климатической неопределенности и показана потенциальная роль ICV в создании благоприятных климатических условий для будущих вспышек. Эти вспышки могут произойти раньше, чем ожидалось, только из-за изменения климата.

Были получены прогнозы суточной температуры для Лондона на период с 2030 по 2080 год, а также собраны данные о температуре, зафиксированные метеостанциями за 2020 год. Затем существующие модели температурной пригодности для передачи лихорадки денге, вызываемой Ae. albopictus и Ae. aegypti, были объединены с данными о температуре для прогнозирования ежегодного количества дней, благоприятных для передачи.

Неопределенность прогнозов была разделена на вклады ICV, неопределенности модели и неопределенности сценария. Для оценки степени ICV и средних значений по отдельным моделям и ансамблям сценариев использовались кубические полиномы. Основное внимание уделялось средней неопределенности, обусловленной ICV, по различным моделям и сценариям.

Было отмечено, что ICV в значительной степени обуславливает неопределенность количества подходящих дней. Это особенно заметно даже на десятилетия вперед. Например, в 2080 году 38% интервала прогнозирования (PI) среднегодовой температуры можно было бы отнести к ICV. ICV составлял 48% PI для дней, подходящих для передачи. Эти эффекты согласуются с результатами других исследований, в которых оценивалась неопределенность нелинейных, зависящих от климата эффектов.

Для проведения аналогичного анализа были выбраны пять других городов, чтобы обеспечить достоверность результатов. В настоящее время эти города не считаются городами с высоким риском передачи лихорадки денге, но могут стать таковыми в будущем. Также была оценена применимость данных о передаче вируса на основе зарегистрированных метеорологических данных за 2020 год.

Точные показатели неопределенности между городами продемонстрировали неоднородность, что и ожидалось, учитывая неоднородность климатических условий. Однако общей чертой был существенный вклад ICV в определение доли неопределенности в прогнозах пригодности к передаче. Межгодовые колебания температуры, связанные с ICV, привели к ускорению повышения пригодности. Например, если рассматривать только неопределенность модели и сценария в модели передачи лихорадки денге комаром Ae. albopictus в Лондоне, годовой риск, когда пригодность к передаче составляет 120 дней или более, впервые превысит 5% в 2047 году по сравнению с 2038 годом, когда также учитывается ICV.

Текущее исследование продемонстрировало, что ICV может привести к созданию подходящих климатических условий для передачи VBD, и рекомендовало включить его наряду с неопределенностью моделей и сценариев при формировании прогнозов VBD, чувствительных к климату.

Авторы подчеркивают, что это имеет прямые последствия для общественного здравоохранения: необходима упреждающая готовность, включая надзор за переносчиками в пунктах въезда, контроль мест размножения, возможности клинического тестирования, кампании по информированию общественности и планирование мер реагирования на вспышки.

Здесь было сделано несколько предположений, которые могут быть ослаблены в будущих исследованиях. Более сложные методы могут быть использованы для ослабления предположений, касающихся подгонки кубических полиномов для оценки средних значений ансамбля, равномерного взвешивания пар «климатический сценарий – модель» при разделении неопределенности и предположения, что величина ICV не меняется во времени.

В исследовании также отмечено, что в будущие модели следует включать дополнительные климатические факторы (например, осадки и влажность), а также факторы, не связанные с климатом (например, плотность населения и стратегии вмешательства), чтобы давать более политически значимые прогнозы.