Riquadro grafico:rilevamenti di Aedes aegypti a San Diego nel tempo, con stime modellate della crescita della popolazione di zanzare (linea rossa) basate sui dati di temperatura della NASA TOPS. Credito:NASA
È una tattica semplice nel combattimento contro le zanzare:scopri dove sono diretti i piccoli succhiasangue e tagliali al passo. Un sistema online utilizza i dati della NASA per fare proprio questo.
Guerra informatica (zanzara)
Quando le agenzie di sanità pubblica della California devono fermare una minaccia volante, si rivolgono prima a un'arma online.
Chiamato California Vectorborne Disease Surveillance Gateway, o CalSurv Gateway, questo sistema di supporto decisionale funge da deposito centrale per informazioni cruciali sulle zanzare. Per esempio, le agenzie di controllo possono inserire e condividere i dati di sorveglianza che dettagliano dove potenziali zanzare portatrici di malattie sono state raccolte nelle trappole. E grazie ai dati di osservazione della Terra, possono anche accedere a mappe che evidenziano quali comunità sono più suscettibili alla prossima invasione di zanzare.
"I modelli basati sui dati della NASA sono stati un prezioso complemento al sistema di supporto decisionale della California per i virus trasmessi dalle zanzare per oltre un decennio, " ha detto Chris Barker, professore associato di epidemiologia presso l'Università della California, Davis. "Il CalSurv Gateway è stato originariamente sviluppato con il supporto della NASA e del NOAA per affrontare il virus del Nilo occidentale". Recentemente però, Barker ha guidato un progetto di scienze applicate che sta migliorando il database di CalSurv per le zanzare invasive, in particolare Aedes albopictus e Aedes aegypti.
Queste zanzare stanno portando un nuovo raccolto di minacce di malattie negli Stati Uniti e nel Golden State.
Dove stanno andando?
Il progetto di Barker si è concentrato sull'utilizzo delle osservazioni della Terra per aiutare le agenzie di controllo a rimanere un passo avanti rispetto a questi parassiti non nativi. Una volta che un'agenzia inserisce i dati di raccolta delle zanzare Aedes nel CalSurv Gateway, i dati vengono quindi integrati in un modello che aiuta a prevedere dove probabilmente andranno dopo, a seconda dell'idoneità di una posizione. Per determinarlo, CalSurv utilizza un modello di habitat delle zanzare dalla piattaforma di calcolo Earth Exchange della NASA che integra i dati sulla temperatura della superficie terrestre dei TOPS della NASA e i dati NDVI nell'aria. Da quello, il sistema crea mappe di distribuzione e idoneità.
I dati e le mappe di CalSurv consentono alle agenzie di controllo di concentrare le attività di sorveglianza e controllo nei posti giusti fin dall'inizio. "La diagnosi precoce di nuove infestazioni è fondamentale perché offre una possibilità molto migliore per eliminare le zanzare localmente, " ha sottolineato Barker. "Una volta che le zanzare si sono diffuse, l'eliminazione diventa una proposta molto difficile."
Le mappe del progetto sono una guida importante per Paula Macedo, il direttore del laboratorio di Sacramento-Yolo Mosquito &Vector Control. Lei spiegò, "Le informazioni stimate sulla diffusione/distribuzione sul CalSurv Gateway hanno previsto che la nostra area di servizio è adatta per le specie Aedes invasive. Le mappe ci hanno aiutato a determinare il momento ideale per iniziare e terminare la sorveglianza e ci hanno aiutato a indirizzare meglio i nostri sforzi".
Zika emerge
Per i primi due anni del progetto di Barker, c'erano due malattie che le zanzare Aedes erano famose per portare. "A quel tempo, Il virus Dengue e Chikungunya erano le principali preoccupazioni, " ha osservato Barker. Poi è arrivato Zika.
"Nel 2016, il progetto si è ampliato per includere il virus Zika poiché è emerso come una minaccia per la salute globale, " ha detto Barker. Questa nuova minaccia ha spinto Barker e il suo team a sviluppare mappe di orientamento locali per i modelli stagionali della crescita della popolazione delle zanzare Aedes, che sono stati aggiunti anche a CalSurv Gateway alla fine del 2016.
Questa aggiunta fa ora parte dell'arsenale di mappe e grafici che Susanne Kluh e il suo team utilizzano per le loro decisioni di sorveglianza. Kluh, il direttore tecnico-scientifico del Greater Los Angeles County Vector Control, conosce le sfide che la sua agenzia deve affrontare. "Le zanzare con il potenziale per trasportare Zika sono già presenti nel sud della California e si stanno anche diffondendo mentre parliamo, " ha sottolineato. "La possibilità per Zika, or any of the other invasive Aedes transmitted diseases, to be spread locally in the near future is thus not a far stretch."
That possibility drove the project's recent urgency to provide more maps and data in CalSurv. "Now our models are beginning to allow us to test 'what-if' scenarios and optimize surveillance and control strategies in ways that would never be possible with field data collection alone, " Barker said.
Buzzing Along
What's next for the project? Along with the Aedes maps already in CalSurv, Barker's team has been working to include maps that show the estimated risk for contracting Zika itself. For that, Barker will need to determine and integrate mosquito abundance. "When you collect these mosquitoes, it's not so easy to know how many you have in a given area, " Barker said. "Our estimates for Zika virus risk will be based on a model for transmission that accounts for local temperatures and mosquito abundance in each city." Barker expects the risk maps to be online by spring of 2017.
That information will be critical for Kluh's agency. She fears that the region's large, diverse, and well-traveled population could make it easy for anyone to bring Zika to the nation's secondlargest city. "The capability of modeling likely outbreak scenarios is going to be of great value in the attempt to best use our limited resources to get and stay ahead of the disease."