マラリアは毎年40万5,000人の命を奪っており、その大半はアフリカで発生しています。
新たな研究では、アフリカにおけるマラリアへの気候変動の影響を検証しています。
これらの地図は、気候的に適した地域がより多くなる地域と、より少なくなる地域を明らかにしています。
推定2億2,800万件のマラリア症例が毎年世界で発生しており、そのうち約93%はアフリカで発生しています。この割合は、世界で発生している40万5,000人のマラリア死亡者についてもほぼ同様です。
そのため、詳細な現在のマラリア症例の地図をアフリカ全域で提供し、今後どの地域がより感染しやすくなるかを予測するための大規模な取り組みが進められています。こうした地図は感染の抑制と治療に不可欠だからです。蚊の個体数は気候変動に素早く反応しうるため、地球温暖化がアフリカ大陸全体のマラリアリスクにどのような意味を持つのかを理解することも重要です。
私たちは今回、新たな地図群をNature Communicationsに発表しました。アフリカのどの地域がマラリア感染に気候的に適するようになり、どの地域がそうならないのかについて、これまでで最も正確な全体像を示しています。
マラリア原虫は、温暖で湿潤な地域で繁殖します。気温は、蚊の寿命や発育速度、吸血の頻度など、感染サイクルのいくつかの段階を左右します。
暑すぎても寒すぎても、マラリア原虫や、人から人へと原虫を媒介する蚊が生き残れません。この適温範囲は、現地調査や実験室での研究によって比較的よく確立されており、マラリアへの気候変動の影響に関する現在の予測の基礎となっています。
しかし、地表水も同様に重要です。地表水は、蚊が卵を産むための生息環境を提供するからです。大河の流水は、アフリカのベクター蚊の幼虫の生息に適さない一方で、川岸の池や氾濫原などの近隣の小規模な水域は非常に生産性が高くなりえます。関連する灌漑施設や、景観のどこにでもできる池や水たまりも同様です。
しかし、将来の地表水を推定することは容易ではありません。河川の水位は季節によって変動し、池や水たまりは現れては消えます。また、何年後にどこで農業や灌漑が行われるのかを正確に予測することは困難です。
従来のモデルは、アフリカ全域におけるマラリア感染適合性を推定する際、蚊の生息地がどの程度利用可能かを、単純な月間降雨量の合計によって算出していました。私たちは代わりに、水域の形成をより詳細に検討しました。このような水文学的プロセスをモデルに組み込むと、現在と将来のいずれにおいても、異なるパターンが見られます。
降雨を超えて
熱帯地域では、雨が多く降ると蚊が繁殖し、その地域はマラリア感染に適している可能性が高くなります。さらにその場所が適切な気温範囲内にある場合、そこはマラリア感染に気候的に適している、と言えます。現時点で感染が発生していない場合もあります。例えば、その地域で病気が根絶されているためかもしれません。しかし、気候としては感染に適しているのです。
一般的に、この手法はうまく機能しており、特にアフリカ全域では有効です。しかし、これは実際の地表水の働きを正確に反映したものではありません。極端な例として、ナイル川の大部分沿いではほとんど雨が降らないにもかかわらず、多数の蚊が生息しており、古代エジプトではマラリアが広く見られたことが分かっています。
雨水は土壌に浸透したり、大気中へ蒸発したり、植生に吸収されたり、もちろん斜面を下って小川や河川へ流れ込んだりします。降雨量が地表に残る水量と常に一致するとは限らないため、新たなアプローチが必要でした。
より複雑なパターン
最近の研究では、大陸規模の水文学モデルを適用し、地表水の利用可能性を推定しました。その結果、水文気候的な適合性について、はるかに複雑で、おそらくより現実的なパターンが明らかになりました。降雨ベースの手法とは異なり、私たちのモデルは、河川回廊が年間を通じて感染の中心地となりうることを示しています。
私たちの研究によると、従来のモデルでは明らかに欠落していた地域の一部が、実際にはマラリア感染に適していることが分かりました。その中にはナイル水系も含まれ、現在の感染適合性の推定では、アフリカ北岸にまで顕著に広がっています。これは、過去にマラリアの集団発生が観察されてきたことによって裏付けられています。
同様に、ニジェール川、セネガル川、そしてソマリアのウェビ・ジュバ川およびウェビ・シャベリー川も、これまで気候的に適していると推定されていた地理的範囲を超えて広がっています。人口は河川沿いに集中する傾向があるため、これは特に重要です。
水文気候モデルによる将来予測を、従来の降雨閾値モデルによる予測と比較すると、ここでもやはり違いが見られます。両モデルとも、最も極端な地球温暖化シナリオの下でも、2100年までに大陸全体で適合する面積の変化はごくわずかであると示しています。しかし、水文学的プロセスを考慮に入れると、水文気候的に適合する地域にはより大きな変化が見られ、変化すると予測される場所も大きく異なっていました。最も極端な地球温暖化シナリオ。
例えば南アフリカでは、適合性の上昇がレソトを中心とした国の東部に集中するのではなく、私たちの手法では、適合性が上昇する地域がカレドン川とオレンジ川の流路に沿ってナミビアとの国境まで広がると予測されます。また、南部アフリカ全域、特にボツワナやモザンビークで、乾燥化に起因する適合性の低下はもはや観察されていません。
一方、西アフリカで予測される低下はより顕著です。最も大きな差が見られるのは南スーダンで、水文学的手法では将来マラリア適合性が大幅に低下すると推定されています。
景観を通じた水の流れを現実的な方法でモデル化すると、現在と将来のいずれにおいても、マラリア感染適合性の非常に異なるパターンが示されます。ただし、これは最初の一歩にすぎません。
今後は、最先端の水文学および洪水モデルを、マラリア適合性の推定や、地域的なマラリア流行の早期警戒システムにさらに組み込むことができます。今後の挑戦は、この手法を公衆衛生機関が必要とする地域規模で発展させ、感染症との闘いに役立てることです。
