Le popolazioni di vettori di zanzare sufficienti a mantenere la trasmissione della malaria si verificano entro un particolare intervallo di temperature e umidità adatte alla loro sopravvivenza e riproduzione. Il parassita ha bisogno anche di temperature adeguate per completare le sue fasi di vita delle zanzare. Inoltre, le zanzare hanno bisogno dell'acqua superficiale per riprodursi. Queste condizioni devono durare abbastanza a lungo da consentire la crescita delle popolazioni di zanzare e parassiti.

Gran parte dell’Africa sub-sahariana offre esattamente queste condizioni. Fattori come gli interventi di sanità pubblica, l’uso del territorio, l’urbanizzazione e la qualità delle abitazioni determinano anche la trasmissione e il carico di malattie locali. Ma un clima adatto è un fattore importante per spiegare gli ultimi dati disponibili (dal 2022). Ciò dimostra che il 94% dei 249 milioni di casi di malaria a livello mondiale sono registrati in Africa e che quasi tutti i 608.000 decessi globali per malaria ogni anno si verificano nel continente.

È probabile che il cambiamento climatico provochi un cambiamento nell'idoneità alla trasmissione in alcune aree.

È abbastanza semplice modellare l’effetto del cambiamento delle temperature sulla malaria utilizzando i dati climatici e gli intervalli termici del vettore e del parassita. I dati sulle precipitazioni sono meno utili, perché le zanzare si riproducono in acque poco profonde, lente o stagnanti, spesso in corpi idrici molto piccoli come le pozzanghere. E la pioggia normalmente non resta dove cade. È qui che l'idrologia, ovvero lo studio del movimento dell'acqua e della sua distribuzione, diventa utile nella modellizzazione.

Facciamo parte di un team interdisciplinare che ha appena pubblicato sulla rivista Science una nuova serie di stime sulla futura idoneità alla malaria in tutto il continente africano. . Il nostro lavoro incorpora le dinamiche dei flussi e dei depositi d'acqua che possono influenzare i luoghi di riproduzione. I risultati forniscono un quadro più accurato rispetto a prima di dove la stagione di trasmissione della malaria potrebbe allungarsi o accorciarsi a causa dei cambiamenti climatici.

Abbiamo riscontrato che l’idoneità complessiva alla malaria diminuirà, soprattutto nell’Africa occidentale. Ma altre aree, in particolare i corridoi fluviali e le pianure alluvionali, diventeranno più adatte alla trasmissione della malaria. Nei prossimi 25 anni si prevede una crescita massiccia della popolazione in tutta l’Africa, spesso in prossimità dei fiumi. Ciò significa che il numero di persone che vivono in aree potenzialmente endemiche della malaria (idonee alla trasmissione per più di nove mesi all'anno) aumenterà entro il 2100 fino a superare il miliardo.

Insieme alla conoscenza delle preferenze dell'habitat riproduttivo di specifiche zanzare e delle loro preferenze di puntura umana (all'interno o all'esterno, al crepuscolo o di notte), queste informazioni potrebbero aiutare a individuare e personalizzare i piani di controllo della malaria.

Segui l'acqua

Basandosi sul nostro precedente studio pilota, pubblicato nel 2020, in questo nuovo studio abbiamo utilizzato sette modelli idrologici globali. Ciascuno è stato eseguito utilizzando quattro modelli climatici. Abbiamo esaminato diversi futuri possibili includendo uno scenario di emissioni basse, medie e alte di gas serra.

Grazie a questo approccio ora possiamo includere molti processi idrologici come l'assorbimento dell'acqua nella terra, l'evaporazione dell'acqua nell'atmosfera e il flusso dell'acqua attraverso il paesaggio nei grandi fiumi.

Questo offre la rappresentazione più sofisticata finora dei potenziali siti di riproduzione dei vettori della malaria in tutta l'Africa e di come questi potrebbero cambiare in futuro.

Emerge una nuova immagine

I nostri modelli dipingono un modello complesso e realistico dell’idoneità alla trasmissione della malaria oggi e in futuro. A differenza del lavoro precedente, il nostro modello evidenzia i corsi d'acqua e le pianure alluvionali come siti potenzialmente adatti alla riproduzione delle zanzare, spesso ai loro margini o corpi idrici isolati nelle vicinanze.

Ad esempio, il corridoio del Nilo in Egitto è stato omesso nei precedenti modelli termici e pluviometrici. Ma quando si include l'idrologia, come nel nostro studio, si prevede che l'area sia altamente adatta alla trasmissione della malaria.

L’Egitto è attualmente libero dalla malaria grazie a estesi sforzi di controllo. Ciononostante rimane climaticamente adatto e vi si possono ancora trovare le zanzare della malaria. Sappiamo che la malaria era presente lì fino agli anni '90 e tracce del parassita della malaria sono state trovate anche nelle mummie dell'antico Egitto.

Modifica dell'idoneità

Nel complesso, abbiamo scoperto che entro il 2100 si prevede una diminuzione generale dell’idoneità alla malaria nella maggior parte dell’Africa. I climi futuri saranno sempre più troppo caldi o troppo secchi per la trasmissione della malaria durante tutto l'anno.

La localizzazione principale di questa diminuzione è centrata nell’Africa occidentale attorno al Gambia. A quella latitudine si estende in tutto il continente fino al Sud Sudan. Notiamo anche diminuzioni minori nell'idoneità nell'Africa meridionale intorno al Botswana e allo Zimbabwe.

Questa riduzione della durata della stagione di trasmissione è stata osservata anche in studi precedenti che utilizzavano le precipitazioni per rappresentare le acque superficiali. Ma l’utilizzo di modelli idrologici rivela riduzioni più concentrate e maggiori nella durata della stagione. La ridotta idoneità è stata più pronunciata nello scenario ad alte emissioni di gas serra.

Fondamentalmente, però, il risultato del nostro modello basato sull'idrologia è stato particolarmente sensibile alle future emissioni di gas serra.

Si prevede che alcune aree, in particolare intorno agli altipiani dell’Etiopia, aumenteranno l’idoneità entro il 2100, spinti dall’aumento della temperatura nelle montagne più fresche. Possiamo anche osservare un aumento dell'idoneità alla malaria lungo il corso del fiume Orange in Sud Africa, dove i piani locali contro la malaria si concentrano sull'evitare la reintroduzione della trasmissione lungo il fiume.

È una buona notizia?

Ridurre l’idoneità alla malaria in Africa è una buona cosa. Ma quando il clima è troppo caldo o troppo secco perché il parassita della malaria o la zanzara possano sopravvivere, ci saranno altri risultati negativi, in particolare per l’approvvigionamento idrico e l’agricoltura. Includendo i flussi d'acqua nelle stime di idoneità alla malaria, possiamo iniziare a esaminare le interazioni con questi altri settori in modo più diretto.