Wie der schmelzende grönländische Eisschild Malaria in Afrika verdrängen könnte

Ein schnelles Abschmelzen der grönländischen Eiskappe ist eines der bekannten Risiken des Klimawandels, insbesondere für den dadurch verursachten Anstieg des Meeresspiegels.

Ein solches Phänomen hätte jedoch andere, unerwartetere Folgen, Tausende von Kilometern entfernt. In Afrika könnte dieses Schmelzen beispielsweise die Übertragung von Malaria durch Mücken beeinträchtigen, wie wir in a zeigen aktuelle Studie veröffentlicht in Nature Communications und das Zusammenbringen von Forschern aus verschiedenen Labors in Frankreich (LSCE), Italien (ICTP) und dem Vereinigten Königreich (Universität Liverpool).

Zur Erinnerung: Malaria ist eine Krankheit, die durch den Parasiten verursacht wird Plasmodium, die im Jahr 2020 den Tod von 627 Menschen verursachte Das geht aus dem neuesten WHO-Bericht hervor, davon 96 % in Afrika. Der Kontinent konzentriert auch 228 der 241 Millionen Fälle, die im selben Jahr weltweit gemeldet wurden, oder 95 %. 77 % der Todesfälle betreffen auch Kinder unter fünf Jahren.

Temperatur und Übertragung

Diese Übertragung ist nicht direkt zwischen Menschen möglich: Der Parasit braucht einen Vektor, in diesem Fall eine weibliche Mücke der Art Anopheles. Wenn letzteres eine kranke Person beißt, nimmt es die in dessen Blut vorhandenen Parasiten auf, die sich im Körper des Insekts entwickeln, bevor sie bei einem nachfolgenden Biss auf einen neuen Wirt übertragen werden.

Die Entwicklungszeit des Parasiten in der Mücke zwischen Aufnahme und Übertragung hängt von der Temperatur ab: Je höher sie ist, desto kürzer wird diese Zeit. Da die Mücke ein wechselwarmes Insekt ist, hängt ihre Körpertemperatur direkt von der Umgebung ab. Im Falle einer zu langsamen Entwicklung, die mit einer niedrigen Temperatur verbunden ist, stirbt die Mücke, bevor sie den Parasiten erneut übertragen kann.

Mücken Anopheles sind auch witterungsempfindlich. Damit sie leben und wachsen können, müssen die Temperaturen zwischen 16 und 40 °C liegen. Sie benötigen auch Wasser für die Eiablage und die Larvenentwicklung, die in einer aquatischen Umgebung (Pfützen, Teiche usw.) stattfindet. Andererseits können zu starke Niederschläge die Eier und die Larven zerstören.

Das Überleben der Mücken bedroht?

Mit der globalen Erwärmung steigen die Temperaturen in Afrika. Regionen könnten am XNUMX. zu heiß werden^e Jahrhundert, in dem Mücken überleben, dies ist in der Sahelzone Westafrikas der Fall.

Andere Gebiete, die zuvor zu kalt waren, um eine dauerhafte Übertragung von Malaria zu ermöglichen, werden dagegen Temperaturen erreichen, die hoch genug sind, um das Überleben der Mücke, die Entwicklung des Parasiten und damit theoretisch die Übertragung der Krankheit zu ermöglichen; dies ist der Fall im ostafrikanischen Hochland.

Dies wurde durch numerische Simulationen des zukünftigen Klimas demonstriert. Um sie zu erreichen, ist es notwendig, ein Szenario zu wählen, das die Treibhausgasemissionen im Laufe des Jahrhunderts unter bestimmten Annahmen beschreibt. Aus diesen Treibhausgasemissionen simuliert das Modell, das physikalische Gleichungen zur Beschreibung des Klimasystems enthält, die klimatischen Bedingungen des kommenden Jahrhunderts.

Die so generierten Niederschlags- und Temperaturwerte werden in andere numerische Modelle eingespeist, die diesmal die Untersuchung des mit den Änderungen verbundenen Übertragungsrisikos von Malaria ermöglichen.

Eiskappenschmelzen und Ozeanzirkulation

Klimamodelle bilden jedoch nicht die gesamte Komplexität des Erdsystems ab. Sie berücksichtigen beispielsweise nicht die Auswirkungen eines möglichen schnellen Abschmelzens des grönländischen Eisschilds.

Jedoch Wissenschaftler wissen Dank der Untersuchung vergangener Klimazonen wird wahrscheinlich eine große Menge Eis plötzlich und schwer vorhersehbar freigesetzt. Wenn es schmilzt, würde es den Nordatlantik, eine Schlüsselregion des globalen Klimas, mit Süßwasser versorgen.

In dieser Zone kühlt das vom Äquator kommende warme Oberflächenwasser ab und versalzt, weil das Meerwasser, das das Packeis bildet, das dort enthaltene Salz freisetzt. Dadurch werden diese Wassermassen verdichtet, die durch Schleppen der Meeresströmungen nach dem Prinzip eines Laufbandes zum Meeresboden stürzen. Diese Bewegung ist der Motor der Ozeanzirkulation, bekannt als „thermohaline Zirkulation“.

Die Möglichkeit eines Süßwasserzuflusses im Nordatlantik würde daher die Dichte des Wassers verringern und dieses Eintauchen in kaltes Wasser verlangsamen. Wird der Motor der thermohalinen Zirkulation verlangsamt, ändert sich die gesamte Ozeanzirkulation. Der Wärmetransport durch den Ozean würde dann gebremst.

Reduzierter Temperaturanstieg

Da der Ozean und die Atmosphäre in ständiger Wechselwirkung stehen, wird eine Umwandlung der Meeresströmungen auch die atmosphärische Zirkulation beeinflussen, was zu klimatischen Veränderungen (atmosphärischer Druck, Winde, Temperaturen, Niederschläge…) führen würde, die Afrika erreichen können.

Der mit dem Anstieg der Treibhausgase verbundene Temperaturanstieg wird durch das Abschmelzen der grönländischen Eiskappen gemildert. Die Veränderung der atmosphärischen Zirkulation bewirkt auch eine Verschiebung der tropischen Regenfälle nach Süden.

Diese Temperatur- und Niederschlagsänderungen unterscheiden sich von Standardsimulationen, die nur den Anstieg der Treibhausgase berücksichtigen. Sie beeinflussen aber auch den Lebenszyklus der Mücke, die Entwicklung des Parasiten und damit die Übertragung der Malaria in Afrika, die sich in diesen Simulationen dann nach Süden verschiebt.

Malaria ins südliche Afrika ausgewandert?

Der Zweck unseres Artikels besteht genau darin, die Wirkung der globalen Erwärmung mit und ohne Simulation eines plötzlichen Abschmelzens des grönländischen Eises auf Malaria in Afrika zu vergleichen. Wenn die Simulationen die zusätzlichen Auswirkungen dieses schnellen Abschmelzens des Eises berücksichtigen, sind drei wichtige Ergebnisse bemerkenswert.

In der Sahelzone wird einerseits das Phänomen des reduzierten Risikos einer Malariaübertragung verstärkt. Neben dem mit der globalen Erwärmung verbundenen Temperaturanstieg erhält diese Region auch weniger Niederschlag, da sich das Regenband deutlich nach Süden verschoben hat.

Die Zunahme des Übertragungsrisikos von Malaria in Ostafrika wird ebenfalls abgemildert, die Temperaturen steigen nicht so stark an, wenn man das schmelzende Eis berücksichtigt. Andererseits besteht im südlichen Afrika aufgrund höherer Niederschläge ein Risiko der Malariaübertragung.

Wenn das Klima die Übertragung von Malaria verhindern kann, sollten wir uns nicht darauf verlassen, dass es die Krankheit ausrottet: Die öffentliche Gesundheitspolitik sowie die wirtschaftliche und soziale Entwicklung sind heute die wichtigsten Schlüssel zur Verhinderung dieser Geißel. Mehrere Länder, wie China, haben darüber hinaus gelang es, es aus ihrem Hoheitsgebiet zu vertreiben trotz eines noch günstigen Klimas für die Übertragung.

Alizee Chemison, Doktorandin zum Einfluss klimatischer Instabilitäten auf durch Vektoren übertragene Infektionskrankheiten, Universität Paris-Saclay

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