La febbre della valle è una pericolosa minaccia per la salute umana e i casi sono in aumento negli aridi Stati Uniti sudoccidentali, poiché il vento delle crescenti tempeste di polvere può trasportare le spore fungine che causano la malattia. La febbre della valle è causata dal fungo Coccidioides, che cresce nella terra e nei campi e può provocare la febbre, eruzione cutanea e tosse. Utilizzando la ricerca della NASA e i dati satellitari, l'Organizzazione meteorologica mondiale sta perfezionando il suo sistema di avviso e valutazione di avviso di tempeste di sabbia e polvere per aiutare a prevedere dove il rischio di polvere è maggiore.

Daniel Tong della George Mason University, uno dei primi scienziati a scoprire il legame tra tempeste di polvere e febbre della valle, guida un team finanziato dalla NASA per monitorare per la prima volta la diffusione aerea della febbre della Valle negli Stati Uniti.

Ci sono circa 15mila casi di febbre della Valle negli Stati Uniti ogni anno, e circa 200 morti, secondo i Centri statunitensi per il controllo delle malattie (CDC). Finanziato dalla Divisione Scienze della Terra della NASA, Il team di Tong sta aiutando a monitorare il rischio di malattia per gli epidemiologi, operatori sanitari e decisori di sanità pubblica.

"Il nostro documento è stato il primo a rivelare la relazione positiva tra tempeste di polvere e febbre della Valle, " ha detto Tong. "Quindi ora ci poniamo la domanda:come possiamo rilevare quella polvere nell'aria?"

Tong e il suo team stanno combinando i dati satellitari della NASA e la modellazione computerizzata di fascia alta con raccogli polvere fatti in casa fatti di padelle per cuocere torte e biglie. In precedenza, il campionamento della polvere in loco era disponibile solo tramite costosi monitor, come quelli utilizzati dal CDC. Quando avevano bisogno di più sensori per coprire l'esposizione su una vasta area, il team si è reso conto che potevano sviluppare i propri metodi per catturare lo sporco trasportato dall'aria per una frazione del costo.

Uno di questi metodi prevede il riempimento di una teglia da forno acquistata in negozio, del tipo utilizzato per cuocere una torta di compleanno fatta in casa, con biglie. Come il vento passa sulla superficie irregolare dei marmi, il flusso interrotto fa sì che l'aria rilasci la polvere e le spore che trasporta. Mentre il sedimento cade attraverso gli strati di biglie sul fondo della padella, è protetto dall'essere raccolto di nuovo dal vento, conservati in modo sicuro fino a quando gli scienziati non vengono a raccogliere campioni per diverse settimane alla volta.

I campioni di polvere vengono inviati alla George Mason University di Fairfax, Virginia, con il sostegno alla ricerca dell'Istituto per una Terra sostenibile della George Mason University. È uno dei pochi istituti del paese in grado di condurre il sequenziamento del DNA per identificare il fungo Coccidioides in polvere.

Mentre il team raccoglie dati sul campo, I satelliti della NASA sono al lavoro per ottenere la vista dall'alto. Il team di Tong utilizza i dati degli strumenti Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) a bordo dei satelliti della NASA Terra e Aqua. Questi dati mostrano probabili habitat per questo fungo perché monitorano la vegetazione e l'umidità del suolo, rivelando dove sono mature le condizioni per la crescita dei funghi e la diffusione di polvere arida.

Attualmente il team sta utilizzando tali informazioni sulla crescita delle piante locali come misura per identificare le probabili aree di origine della polvere. Stanno lavorando per far luce sui processi fisici e biologici per la diffusione del fungo, che, secondo Tong, è un'informazione importante che gli scienziati e i funzionari sanitari devono avere. Ma tracciare il movimento delle tempeste di polvere attraverso l'aria è più facile con l'aiuto degli strumenti di osservazione della Terra della NASA, come MODIS, che possono anche rilevare la luce riflessa dalle minuscole particelle mentre vengono spazzate in tutto il paese. Queste osservazioni della polvere a colori reali di MODIS hanno persino aiutato a "addestrare" i modelli sviluppati dal team per valutare come sta cambiando la frequenza delle tempeste di polvere.

"Abbiamo un algoritmo addestrato via satellite sviluppato con il supporto della NASA per esaminare i dati a lungo termine delle tempeste di polvere, " Ha detto Tong. "Siamo rimasti sorpresi di vedere le tempeste di polvere nel sud-ovest americano aumentare 10 volte più velocemente del livello globale negli ultimi decenni, causando rischi crescenti per le comunità locali”.

Attraverso gli anni '30, tempeste di polvere negli Stati Uniti occidentali notoriamente hanno distrutto fattorie e costretto le famiglie ad abbandonare le case. "Il cambiamento climatico sta riportando quella minaccia, " ha avvertito Tong. "I modelli climatici globali prevedono che l'ovest e il sud-ovest diventeranno sempre più secchi, il che significa che potremmo avere ciotole di polvere, plurale."

Tong says that with more dust storms there will be more instances of Valley fever. For reasons that are not well understood, some people are more susceptible to the effects of Valley fever than others. Only 40 percent of people infected have symptoms, and 8 percent of those go to the hospital. "There's no vaccine—the fungus lives with you for the rest of your life, " said Tong. "Those infected are paying about US $50, 000 per hospital visit, and a quarter of those people have to go ten times or more."

Tong's team collaborates with the federal CDC as well as state and local public health officials in New Mexico, California and Arizona. As the threat of Valley fever rises, local health officials hope Tong's research will continue to uncover ways to track its dangerous spread.

"Now that we're beginning to understand the risk to public health, the scientific community is really coming together, " said Tong. "They're very curious, going out of their own way to help. I feel very lucky to have this support."

The team is working with local agencies to place the sensors in areas with frequent dust storms to see where Valley fever might be affecting the most people. Local health agencies like the Pinal County Public Health Department in Arizona and community physicians are already incorporating these data to inform health and safety measures like increased testing and public education.

Prossimo, the National Weather Service (NWS) and the Pan American Health Organization (PAHO) are working to incorporate this research to improve dust forecasting for everything from air quality to visibility for transportation. "We aim to bring longevity to this project, " Tong said, "so people can continue using this research to protect public health in the future.

For communities in the southwest, that means informing public health decisions in the face of increasing dust storms in the future.