Denise Brehm, Khoa Kỹ thuật công trình và Công nghệ môi trường-Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) kết hợp mô hình mới của lan truyền sốt rét với dự báo toàn cầu về nhiệt độ và lượng mưa.
Giữa lúc các cơ sở y tế công cộng tiếp tục chiến đấu với bệnh sốt rét tại khu vực châu Phi cận Sahara, các nhà nghiên cứu đang cố gắng dự đoán sự thay đổi khí hậu như thế nào sẽ tác động đến căn bệnh đã gây ra cho 219 triệu người trong năm 2010 và là nguyên nhân gây tử vong đứng thứ 5 trên thế giới ở trẻ em dưới 5 tuổi. Nhưng các dự đoán về tình hình nhiễm sốt rét trong tương lai bị cản trở bởi sự thay đổi trên diện rộng các dự báo về lượng mưa trong khu vực và cho tới nay chưa có mô hình lan truyền sốt rét mô tả phù hợp những ảnh hưởng của lượng mưa tại địa phương đến muỗi, loài côn trùng sinh sản và trưởng thành tại các vũng nước đọng trong và sau mùa mưa tại khu vực Tây Phi. Một nghiên cứu mới của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) dưới sự hướng dẫn của giáo sư Elfatih Eltahir, Khoa Kỹ thuật công trình và Công nghệ Môi Trường, kết hợp mô hình lan truyền sốt rét mới với dự báo toàn cầu về nhiệt độ và lượng mưa để cải thiện các dự báo sốt rét do thay đổi khí hậu. GS.Eltahir và nghiên cứu sinh Teresa Yamana cho thấy rằng mặc dù khả năng lan truyền sốt rét sẽ thay đổi tại một vài khu vực của Tây Phi, tỉ lệ nhiễm bệnh sốt rét không có dấu hiệu gia tăng: Sự thay đổi khí hậu không làm tình hình trở nên xấu hơn. GS.Eltahir cho biết: “Sốt rét là một trong những vấn đề sức khỏe cộng đồng quan trọng hàng đầu trên thế giới, đã cướp không chỉ mạng sống con người mà còn ảnh hưởng đến nền kinh tế, đặc biệt tại châu Phi. Trong khi các nhà nghiên cứu khác đang xem xét những tác động toàn cầu của biến đổi khí hậu lên những thay đổi lớn hơn như nhiệt độ toàn cầu hay mực nước biển trên thế giới, thách thức lớn nhất đối với các nhà nghiên cứu về thay đổi khí hậu toàn cầu là làm thế nào để xác định các dự báo đáng tin cậy đối với những biến đổi cụ thể có liên quan đến vấn đề xã hội, như tỷ lệ mắc sốt rét, được xác định theo phạm vi khu vực và địa phương”.
Nghiên cứu này đã sử dụng mô hình kết hợp dịch tễ học và thủy văn học về lan truyền sốt rét được phát triển trước đây bởi giáo sư Eltahir và cựu sinh viên Arne Bomblies, hiện là trợ lý giáo sư tại trường đại học Vermont. Mô hình sử dụng số liệu chi tiết về lượng mưa, nhiệt độ, gió, địa hình và đất tại phạm vi làng xã. Nghiên cứu mô phỏng lại hành vi của muỗi bằng cách đánh dấu vị trí, hành vi đốt máu, trình trạng nhiễm và chu kỳ sinh sản của muỗi cái theo hàng giờ và kể cả các thay đổi khác mô tả con người và các động vật khác đóng vài trò là nguồn máu mồi của muỗi. Eltahir và Bomblies đã thử nghiệm mô hình sử dụng dữ liệu trên diện rộng được thu thập từ một số ngôi làng đại diện tại Cộng hòa Niger trong hơn 2 năm, bao gồm số lượng muỗi trưởng thành, quan sát các hồ nước đọng và các số liệu đo đạc về khí tượng học và độ ẩm của đất. Để lồng ghép dữ liệu của khu vực vào mô hình, Yamana đã lấy dữ liệu vệ tinh hàng ngày và chia nhỏ theo từng giờ để cho mô hình có thể sử dụng lượng mưa theo giờ mà mô phỏng sự hình thành các hồ nước đọng nơi muỗi sinh sản. Cô ấy thiết lập các điều kiện khí hậu cơ sở hiện tại bằng cách cập nhật các dữ liệu vệ tinh của mô hình cho 5 khu vực vi khí hậu, bắt đầu tại vùng ven phía nam của sa mạc Sahara và dịch chuyển dần xuống phía nam qua vùng chuyển tiếp Sahel vào các khu vực khí hậu ẩm ướt ở bờ biển Guinean. Sau đó cô ấy lặp lại quá trình mô phỏng này bằng cách sử dụng các dự báo lâu dài về nhiệt độ và lượng mưa được lấy từ các mô hình khí hậu toàn cầu, có dự báo nhiệt độ tăng tại Tây Phi từ 2 – 6 độ C vào cuối thế kỷ này, và lượng mưa thay đổi trong phạm vi giảm mạnh đến trung bình hay tăng mạnh. Đưa ra giả thuyết rằng lượng mưa trong tương lai tại một số khu vực sẽ giảm, Yamana và Eltahir đã khẳng định những thay đổi về lượng mưa và nhiệt độ sẽ tạo ra sự thích nghi về môi trường tốt nhất và xấu nhất đối với bệnh sốt rét ở mỗi khu vực. Họ cho biết rằng tại khu vực vùng ven phía Nam của sa mạc Sahara, nhìn chung nhiệt độ sẽ trở nên quá nóng đối với sự tồn tại của Anopheles funestus và Anopheles gambiae, những loài muỗi mang KST sốt rét phổ biến nhất tại châu Phi. Kết quả là, bất cứ những thay đổi nào về lượng mưa sẽ chỉ có tác động nhỏ đến bệnh sốt rét mà thôi. Trong một bối cảnh khác, nhiệt độ nóng hơn tại khu vực phía nam gần vịnh Guinean sẽ đẩy nhanh mức độ phát triển của KSTSR, tạo điều kiện thích nghi với môi trường đối của bệnh sốt rét kể cả những thay đổi về lượng mưa. Tuy nhiên, bệnh sốt rét tại khu vực này đã trở nên bão hòa, vì vậy việc ảnh hưởng của khí hậu sẽ rất nhỏ trừ khi có hiện tượng người người di cư từ phía bắc xuống khu vực này. Giữa hai mức độ này, những tác động trái ngược về cảnh báo nhiệt độ và gia tăng lượng mưa sẽ có khả năng triệt tiêu lẫn nhau, làm giảm thiểu tác động của lan truyền bệnh cùng với khu vực chuyển tiếp Sahel.
Kacey Ernst, trợ lý giáo sư tại Khoa Dịch tễ và Thống kê Sinh học của trường Đại học Arizona, dù không phải trong nhóm nghiên cứu đã cho biết “Các nỗ lực phòng chống sốt rét trong những năm gần đây đã được gia tăng đáng kể và tỉ lệ mắc sốt rét hiện nay đã giảm tại các khu vực có sốt rét lưu hành tới mức mà những thay đổi trong thích nghi môi trường và năng lực của vector có tác động rõ rang lên sự lan truyền bệnh. Nhóm tác giả nghiên cứu đã biết cách phối hợp các dữ liệu về địa lý, thủy vực và những ảnh hưởng lên mật độ của vec-tơ, vốn là điều còn thiếu trong các nghiên cứu trước đây”. Chris Thomas, giáo sư về động vật học và là phó hiệu trưởng nghiên cứu tại trường đại học Aberystwyth cũng chia sẽ cùng quan điểm: “Đây này là một bước quan trọng trong nghiên cứu sự phân bố bệnh sốt rét tại khu vực châu Phi cận Sahara có thể thay đổi như thế nào dưới sự tác động khí hậu. Các mô hình trước đây chỉ tập trung vào sự thay đổi nhiệt độ cùng với diễn biến đo đạc của lượng mưa. Nhưng với những khu vực có nước cho muỗi sinh sản thì lại không thống kê được, và làm thế nào những khu vực có nước này tồn tại đủ để bọ gậy phát triển được quyết định không chỉ dựa vào lượng mưa mà còn dựa vào số liệu của thủy văn. Những tiến trình quan trọng trong phạm vi nhỏ này không được sử dụng trước đây trong các mô hình nghiên cứu về khí hậu ảnh hưởng đến sốt rét ở phạm vi khu vực. Bằng cách áp dụng mô hình dựa vào thủy văn của quần thể muỗi được phát triển trong nhiều năm qua, nhóm nghiên cứu của giáo sư Eltahir đã chứng minh cách thực hiện này. Điều quan trọng bây giờ là số liệu về hệ sinh thái theo mô hình cũ sẽ hữu ích cho dữ liệu mới được đưa vào các mô hình theo không gian thế hệ tiếp theo. Nhóm nghiên cứu cho thấy rằng nghiên cứu của họ đề cấp đến những thay đổi có thể trong dân số, các yếu tố di cư, kinh tế, chăm sóc y tế và các nhân tố kinh tế xã hội khác. Yamana cho biết “Nhiều quốc gia trong khu vực này đều có mức phát triển thấp và người dân ở đây dễ bị tác động bởi những thay đổi do môi trường hơn những người ở các quốc gia phát triển. Sẽ là điều kỳ diệu nếu các quốc gia này phát triển tốt hơn và không còn bị tác động bởi các bệnh do vec-tơ truyền, hoặc nếu bệnh sốt rét được tiêu diệt hoàn toàn. Tuy nhiên tôi không nghĩ chúng ta có thể hy vọng những điều này sẽ xảy ra trong tương lai gần”. Nghiên cứu được thực hiện bới Quỹ Khoa học Quốc gia.