[論文レビュー] Rising suitability and declining severity of malaria transmission in Africa under climate change

Sadie J. Ryan, Amy McNally+5 more|arXiv (Cornell University)|Jul 29, 2014

Malaria Research and Control参考文献 34被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、アノフィレス・ガンビエイとプラスマジウム・ファルシパラムの温度依存伝播モデルを用いて、アフリカ全域のマラリア適応性をマップ化した。その結果、気候変動下でも全体的な適応性領域はわずかに増加するが、最も最適な伝播条件が縮小することが明らかになった。予測によれば、高リスクで年間を通じた伝播地域は西アフリカの沿岸部からコンゴ民主共和国とウガンダの間のアレルギン・ラフト地方に移動すると予想され、標的的なマラリア対策の実施に役立つ。

ABSTRACT

We mapped current and future temperature suitability for malaria transmission in Africa using a published model that incorporates nonlinear physiological responses to temperature of the mosquito vector Anopheles gambiae and the malaria parasite Plasmodium falciparum. We found that a larger area of Africa currently experiences the ideal temperature for transmission than previously supposed. Under future climate projections, we predicted a modest increase in the overall area suitable for malaria transmission, but a net decrease in the most suitable area. Combined with population density projections, our maps suggest that areas with temperatures suitable for year-round, highest risk transmission will shift from coastal West Africa to the Albertine Rift between Democratic Republic of Congo and Uganda, while areas with seasonal transmission suitability will shift toward sub-Saharan coastal areas. Mapping temperature suitability places important bounds on malaria transmissibility and, along with local level demographic, socioeconomic, and ecological factors, can indicate where resources may be best spent on malaria control.

研究の動機と目的

• 気候変動下におけるアフリカ全域のマラリア伝播に適した温度条件の現在および将来の評価。
• 変化する気温条件に伴う伝播リスクの空間的シフトの同定。
• 気候変動が高リスク伝播地域の地理的分布にどのように影響するかの予測。
• 伝播適応性のマップ作成を通じて、公衆衛生資源の配分を最適化すること。

提案手法

• アノフィレス・ガンビエイおよびプラスマジウム・ファルシパラムの非線形的温度応答を組み込んだ機械的モデルを適用。
• 歴史的および予測気象データを用いて、アフリカ全域における伝播適応性をシミュレーション。
• 年間を通じた伝播可能性と季節的伝播可能性を区別した、温度適応性の空間的パターンをマップ化。
• 人口密度の予測値を統合し、高適応性地域における人的露出を評価。
• マダニおよび寄生虫の発育段階の温度依存的発育速度に基づいた適応性スコアを算出。
• 気候変動シナリオに基づいた将来の適応性を予測し、新たな発生域または減少域を特定。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 過去の推定と比較して、アフリカ全域におけるマラリア伝播の温度適応性の空間的範囲はどのように変化したか？
• RQ2 将来の気候シナリオ下で、年間を通じた高リスク伝播に最も適した条件はどこへ移動するか？
• RQ3 気候変動は、最適伝播適応性領域の拡大と縮小のバランスにどのように影響するか？
• RQ4 どの地域が温度変化に伴い、伝播の季節的パターンに最も顕著なシフトを示すと予測されるか？

主な発見

• 現在、マラリア伝播に最適な温度が支配するアフリカの領域は、以前の推定よりも広がっている。
• 将来の気候予測によれば、伝播に適した領域の総面積はわずかに増加するが、最も高い適応性を示す領域は縮小する。
• 最も高いリスクで年間を通じた伝播適応性の中心は、コンゴ民主共和国とウガンダの間のアレルギン・ラフト地方に移動すると予測される。
• 温暖化に伴い、サハラ以南の沿岸地域に向け、季節的伝播適応性が拡大すると予想される。
• 最も適した伝播領域の縮小は、広域的な地理的拡大とは対照的に、伝播強度の実質的低下を示唆している。
• 温度適応性のマップ作成は、伝播リスクの空間的境界を明確にし、マラリア対策の優先順位付けに不可欠な情報を提供する。