Dự báo dịch bệnh do muỗi bằng sử dụng mô hình khí hậu

Các bệnh gây ra do muỗi đã đe dọa tới hàng tỷ người, diễn biến rất khác nhau tùy thuộc vào địa lý và sinh thái và bệnh còn trầm trọng thêm bởi hiện tượng biến đổi khí hậu. Các nhà khí hậu dự báo rằng thế giới ấm lên sẽ dẫn đến sự lây lan của muỗi, và nhiều bệnh tật hơn sẽ dọa thêm hàng tỷ người trên thế giới trong vòng 60 năm nữa.

Mô hình thời tiết dự báo dịch muỗi bùng phát

Trong vòng 20 năm qua, các nhà khoa học đã nghiên cứu về các mô hình thời tiết nhằm xâu chuỗi chúng với dữ liệu thời gian thực để giúp dự báo những đợt dịch bùng phát do muỗi diễn ra hàng tuần hay hàng tháng trước khi côn trùng trồi lên từ mặt đất. Những công cụ này có thể cung cấp một cơ chế để phòng ngừa hàng triệu người chết, theo dõi gió mùa và các chu kỳ mưa nhằm dự báo các sự kiện muỗi đẻ trứng.

Dịch bệnh do muỗi gây ra như Zika, sốt rét và Sốt thung lũng Rift (RVF) đang đe dọa tới hàng tỷ người trên khắp thế giới.

Bà Juli Trtanj, người đứng đầu về y tế và khí hậu tại Cơ quan quản lý hành chính khí quyển và đại dương quốc gia Mỹ (NOAA) phát biểu: “Nhiệt độ ấm hơn, hạn hán thường xuyên hơn, cháy rừng tàn khốc và siêu bão đã để lại những tác động to lớn cho y tế cộng đồng – và mùa sinh sản của hàng triệu con muỗi gắn liền với các mô hình thời tiết, có lẽ là rủi ro y tế cộng đồng lớn nhất. Thực tế là, chúng tôi có thể quan sát nó. Chúng tôi có thể dự đoán nó. Và chúng tôi cần làm gì đó về nó”.

Bùng phát dịch bệnh có thể xảy ra trong chớp mắt. Virus Zika được mang bởi loài muỗi Aedes aegypti đã lây nhiễm cho hơn 1 triệu người chỉ riêng trong năm 2015. Những đợt dịch hàng năm mang virus Chikungunya gây chứng suy nhược cơ thể đã ảnh hưởng tới hàng triệu người.

Ở Đông Phi, những loài muỗi Aedes khác nhau (Aedes mcintoshi và Aedes ochraceus) đã đe dọa mạng sống của con người và gia súc với sự bùng phát theo mùa chứng bệnh sốt thung lũng Rift (RFV). Đến cuối mùa mưa, những con muỗi này thường đẻ trứng trong những đồng cỏ cạn.

Năm sau đó khi những tháng ròng xảy ra mưa lớn sẽ làm ngập toàn bộ khu vực thung lũng Rift, thì trứng muỗi bắt đầu nở theo từng đợt, duy trì một dòng chảy liên tục hàng triệu con muỗi mang bệnh tiềm năng. Đối với ông Assaf Anyamba, một nhà khoa học tại Phòng khoa học trái đất của NASA, thì những dịch bùng phát do mưa có chung 1 thủ phạm chính: mô hình khí hậu El Nino.

Năm 1997, ông Anyamba đã bắt đầu nghiên cứu rằng làm thế nào chu kỳ El Nino ấm (và chu kỳ La Nina lạnh) có thể liên quan đến bệnh do muỗi truyền nhiễm.

Ông Anyamba và nhóm nghiên cứu của mình – một sự phối hợp bao gồm các cơ quan lớn như NASA, NOAA, Bộ Quốc phòng và Bộ Nông nghiệp – đã thu thập một núi dữ liệu. Họ theo dõi nhiệt độ bề mặt của đất đai và biển cả, theo dõi các kiểu khí hậu và quan sát thời tiết, và dùng các hình ảnh vệ tinh để tính toán lượng mưa (thảm thực vật xanh tươi tốt là một dấu hiệu rõ ràng cho thấy vùng đất được tưới đẫm).

Tất cả những số liệu này sẽ được tổng hợp thành một công cụ duy nhất nhằm chỉ ra các vùng nào có nguy cơ bùng phát dịch Sốt thung lũng Rift (RVF). Trong năm 2006, màn hình theo dõi RVF đã đưa ra dự đoán đầu tiên. Dựa trên công cụ phát triển các điều kiện El Nino, Mỹ đã đưa ra cảnh báo rằng các quốc gia Đông Phi có nguy cơ cao trong đợt dịch bùng phát RVF vào tháng 9 năm 2006.

Tầm quan trọng của đối tác quốc tế

Vào tháng 11-2006, các nhà khoa học ở trong khu vực được xác định có virus. Công cụ của nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc dự báo bệnh dịch chỉ vài tháng trước khi nó xuất hiện. Trong các năm 2014 và 2015, nhóm nghiên cứu đã phát hiện thứ gây nên một trong 3 hệ thống El Nino mạnh nhất kể từ năm 1950.

Ấu trùng của loài muỗi phổ biến (Culex pipiens).

Các nhà nghiên cứu đã phát ra một cảnh báo toàn cầu, gióng lên hồi chuông về các căn bệnh nguy hiểm do muỗi gây ra ở Bangladesh, RVF ở Đông Phi, sốt xuất huyết và Zika ở Brazil (nơi có nhiệt độ cao và thường xuyên hạn hán gây ra bởi El Nino trong khu vực Tây bán cầu làm bùng phát các đợt dịch).

Đối với RVF, 7 cơ quan lớn đã cùng làm việc để trưng ra “Thông báo rủi ro sức khỏe đang nổi” dựa trên mô hình mới. Theo WHO, hơn một nửa trong số 7,5 tỷ dân địa cầu đang có nguy cơ mắc bệnh do muỗi gây ra. Nhiều trong số các loại bệnh này bao gồm cùng 1 loài muỗi gây ra.

Trong vòng 3 năm qua, nhóm của ông Anyamba đã chuyển hướng tập trung dự báo dịch bệnh từ loài muỗi Aedes aegypti chuyên truyền nhiễm bệnh Zika, sốt xuất huyết và Chikungunya.

Họ đang sử dụng trí tuệ nhân tạo để hấp thụ dữ liệu từ các hình ảnh vệ tinh, các quan sát khí hậu và thời tiết, mật độ dân số và các báo cáo bùng phát thời gian thực, tất cả cùng chỉ ra những vùng nào có nguy cơ bùng phát dịch suy nhược Chikungunya.

Một ứng dụng được gọi là CHIKRisk được phát triển từ liên kết với Cơ quan giảm thiểu đe dọa (DTRA) của Bộ Quốc phòng Mỹ sẽ được phát hành vào cuối năm 2019 này.

Các dịch bệnh do muỗi gây ra như Zika, sốt rét và Sốt thung lũng Rift (RVF) đang đe dọa tới hàng tỷ người trên khắp thế giới.

Tú Anh (t/h)