Studie: Künftige Malaria-Gebiete bei weiterem Klimawandel kleiner als bisher angenommen

„Das Ziel dieser Studie ist es, künftige potenzielle Malariaübertragungsregionen auf dem afrikanischen Kontinent unter den verschiedenen Szenarien des Klimawandels abzuschätzen. Obwohl die Bedeutung der Berücksichtigung hydrologischer Prozesse für diese Vorhersage bekannt ist, liegt die Neuheit dieses Ansatzes in der Verwendung eines so genannten Ensemble-Ansatzes, bei dem Vorhersagen aus verschiedenen hydrologischen Modellen kombiniert werden, wie es in der Klimamodellierung üblich ist. Mit diesem Ansatz zeigen die Autoren, dass die Vorhersagen erheblich von denen abweichen können, die nur auf Klimamodellen basieren.“

„Die Übertragung von Malaria ist ein hochkomplexer Prozess, an dem der Parasit, der menschliche Wirt und die Mücken als Vektor beteiligt sind. Dabei sind insbesondere die Mücken von Umwelt- und Klimabedingungen, einschließlich Temperatur und Niederschlag, beeinflusst. Die meisten Modelle zur Malariaübertragung berücksichtigen nur einen oder zwei dieser Faktoren gleichzeitig, was nicht nur die zugrunde liegende Komplexität, sondern auch unser begrenztes Verständnis dieser Prozesse im Detail widerspiegelt. Im Gegensatz dazu konzentriert sich das hier vorgestellte Modell ausschließlich auf die Eignung, das heißt die Wahrscheinlichkeit, dass eine (anhaltende) Malariaübertragung in einer bestimmten Region theoretisch möglich ist, wenn diese die richtigen klimatischen und ökologischen Bedingungen aufweist. Dies ist eine gute erste Annäherung, die durch die Berücksichtigung hydrologischer Prozesse zusätzlich zu Niederschlag oder Luftfeuchtigkeit noch verbessert wird. Sie berücksichtigt aber weder die Vielfalt der malariaübertragenden Stechmückenarten, die sich in ihren Anforderungen und ihrer Reaktion auf sich ändernde Klimavariablen unterscheiden, noch andere bekannte Faktoren, die die Malariaübertragung beeinflussen, einschließlich Interventionsmaßnahmen.“

„Diese Arbeit birgt ein erhebliches Maß an Unsicherheit, das die Autoren nicht berücksichtigt haben. Erstens gibt es Modellvariationen, sowohl zwischen den hier verwendeten globalen Hydrologiemodellen als auch zwischen diesen Modellen und Modellen, die nur auf dem Klima basieren. Noch wichtiger ist, dass die Klimavorhersagemodelle selbst mit eigenen Unsicherheiten behaftet sind, die sich durch diesen Ansatz fortpflanzen und verstärken. Das vielleicht größte Fragezeichen ist jedoch die Annahme, dass abgesehen von den künftigen Bevölkerungsprognosen alle anderen Umweltvariablen, die das Krankheitsrisiko beeinflussen, über den hier betrachteten Vorhersagezeitraum von 50 bis 80 Jahren konstant bleiben werden. Da das Modell anhand historischer Daten aus der Zeit vor der Intervention – also vor mehr als 100 Jahren – validiert wurde, die aus spärlichen punktuellen Beobachtungen extrapoliert wurden – und aus einer Zeit stammen, in der der Übertragungszyklus der Malaria gerade erst beschrieben worden war –, sind alle künftigen Vorhersagen mit großer Vorsicht zu genießen. Es ist von daher abzuwarten, ob und inwieweit diese Vorhersagen Einfluss auf die Ansätze der Länder zur Malariabekämpfung und -intervention haben werden. Letztendlich ist es möglich, die Auswirkungen der Malaria durch eine verbesserte Infrastruktur, Gesundheitsversorgung und Landbewirtschaftung zu beseitigen oder zumindest erheblich einzudämmen, wie beispielsweise die erfolgreiche Eliminierung der Malaria in Europa zeigt. Ob die Mittel vorrangig in bestimmte Gebiete fließen sollten, die in 50 Jahren zu Malaria-Hotspots werden könnten oder auch nicht, steht zur Debatte.“

„Bei den möglichen Interpretationen dieser Ergebnisse – auch in den Medien –  ist Vorsicht geboten. Obwohl einige Regionen schrumpfen könnten, die für die Malariaübertragung geeignet sind, während andere größer werden, sind die Modellprojektionen sehr empfindlich gegenüber dem angenommenen Klimawandelszenario. Dies sollte nicht dahingehend interpretiert werden, dass der Klimawandel zu einem Rückgang der Malaria führen wird. Auch die berichtete Vervierfachung der Zahl der gefährdeten Personen ist im Vergleich zu niederschlagsbasierten Schätzungen zu sehen und nicht als prognostizierte Nettozunahme! Schließlich spielt das Klima zwar eine wichtige Rolle im Übertragungszyklus der Malaria, aber Interventionsmaßnahmen und künftige Entwicklungen werden wohl einen viel größeren Einfluss auf diese Krankheit haben als der Klimawandel.“

„Es ist wichtig, daran zu denken, dass in einem Gebiet, das als geeignet für die Übertragung von Malaria gilt, nicht unbedingt ein unmittelbares Risiko besteht. Malaria war bis Mitte des 20. Jahrhunderts in weiten Teilen Europas endemisch, konnte aber durch eine verbesserte Infrastruktur, Gesundheitsversorgung und Landbewirtschaftung erfolgreich beseitigt werden. Ob Ressourcen vorrangig in bestimmte Gebiete fließen sollten, die in 50 Jahren zu Malaria-Hotspots werden könnten oder nicht, ist jedoch umstritten, insbesondere angesichts der Unsicherheiten, die mit diesen Prognosen verbunden sind.“

„Die Methodik weist neue Aspekte auf, insbesondere die Einbeziehung verschiedener hydrologischer Schemata in die Malaria-Modellierung unter Verwendung eines Ensembles von hydrologischen und Klimamodellen. Die Autoren untersuchten anhand eines Ensembles von Malariamodell-Simulationen die separaten Auswirkungen von Niederschlag, Abfluss aus Flüssen mit potenzieller Verdunstung und relativer Luftfeuchtigkeit auf die Länge der Übertragungszeit von Malaria. Bei früheren Modellierungen des Malaria-Risikos wurden in erster Linie ‚einfachere’ Modelle verwendet, die auf Niederschlag und Temperatur basieren, und mit denen es schwierig war, die hydrologischen Merkmale realistisch auf kleiner räumlicher Skala wiederzugeben [1]. Andere Modellierungsstudien haben jedoch bereits die Hydrologie einbezogen, um das Malaria-Risiko auf regionaler Ebene in Afrika zu modellieren [2] [3], jedoch selten auf panafrikanischer Ebene unter Verwendung eines Ensembles von Simulationen.“

„Bei der Projektion des Malaria-Risikos in die Zukunft sind mehrere Parameter und Einschränkungen zu berücksichtigen. Die meisten dieser Faktoren werden von den Autoren in dem Papier ehrlich diskutiert. Vektorökologie, -präferenz, -verhalten und -entwicklung (mit Insektizidresistenz) sind äußerst wichtige Parameter. Die vorhandenen Vektorkontrollmethoden – Verwendung von Moskitonetzen, Schnelltests, Besprühen mit Insektiziden, Einsatz von Malariamedikamenten und neu entwickelten Impfstoffen, die derzeit klinisch erprobt werden – und andere sozioökonomische Faktoren – Urbanisierung, Stärke der öffentlichen Gesundheitsdienste und so weiter – werden die Zukunft der Malaria auf dem afrikanischen Kontinent ebenfalls beeinflussen. Große Zukunftsunsicherheiten hängen auch mit den verschiedenen Klimamodellen, hydrologischen Modellen und Emissionsszenarien zusammen, die in dieser Studie eingehend untersucht wurden. Die Autoren konzentrierten sich auf Plasmodium falciparum (tropische Form der Malaria). Es gibt aber auch andere Formen von Plasmodium, etwa Plasmodium vivax, das historisch über Nordafrika und den nördlichen Teil Ostafrikas übertragen wurde – dies könnte die Diskrepanzen zwischen Modell und Beobachtung dort erklären. Plasmodium vivax hat eine niedrigere Temperaturschwelle [4], was von russischen und deutschen Medizingeographen Mitte des 19. Jahrhunderts für ‚Fieber’ in den kaukasischen Bergen nachgewiesen wurde, bevor Malaria und ihre Vektoren überhaupt entdeckt wurden [5].“

„Ein Anstieg des Malaria-Risikos über dem ostafrikanischen Hochland und in der Nähe von Gewässern ist ein übereinstimmendes Ergebnis von Modellierungsstudien. Die meisten Studien bringen einen solchen Anstieg mit höheren Temperaturen in Verbindung, die in Zukunft häufiger die sporogonische Temperaturschwelle überschreiten werden (Mindesttemperatur, bei der sich der Plasmodium-Parasit in der Stechmücke entwickeln kann; Anm. d. Red.) [1] [6] [7]. Der simulierte Rückgang der Länge der Übertragungssaison in der Sahelzone ist bei Verwendung dynamischer hydrologischer Modelle (wie in dieser Studie) ausgeprägter. Zu den derzeit angewandten Bekämpfungsmethoden gehören der Einsatz von Moskitonetzen, Spritzung von Innenräumen (IRS), Schnelltests (RDT) und die saisonale Malaria-Chemoprophylaxe (SMC) in gefährdeten Bevölkerungsgruppen. Einige neue Bekämpfungsmethoden, wie zum Beispiel attraktive toxische Zuckerköder, werden derzeit getestet [8]. Jüngste Impfstoffe, insbesondere der neueste R21-Matrix-M-Impfstoff [9], haben im frühen Stadium der klinischen Erprobung vielversprechende Ergebnisse gezeigt und könnten in Zukunft dazu beitragen, die Malaria in den am stärksten betroffenen Bevölkerungsgruppen einzudämmen. Auch die Urbanisierung wird eine wichtige Rolle spielen, da Malaria heute in Afrika in ländlichen Gebieten hauptsächlich durch Anopheles gambiae/arabiensis/funestus übertragen wird. Die jüngste Einfuhr von Anopheles stephensi aus Indien nach Afrika könnte ebenfalls eine potenzielle Bedrohung für die afrikanischen Städte darstellen, da dieser Malaria-Vektor gut an die städtische Umgebung angepasst ist.“

„Ein wichtiger Punkt, den es zu berücksichtigen gilt, ist die Entwicklung neuartiger Bekämpfungsmethoden und Impfstoffe, die das Risiko einiger durch Vektoren übertragener Krankheiten in Zukunft verringern könnten. Urbanisierung, sozioökonomische und demografische Faktoren werden ebenfalls eine wichtige Rolle spielen. Es ist zu erwarten, dass sich veränderte Temperatur- und Niederschlagsmuster auf die Verbreitung von Vektoren sowohl in tropischen als auch in gemäßigten Regionen auswirken werden.“

„Wasserbedingte Durchfallerkrankungen sind auch eine der häufigsten Todesursachen bei Kindern unter fünf Jahren in Afrika südlich der Sahara, und diese Krankheiten sind klimaabhängig. Extreme Wetterbedingungen – zum Beispiel Hitzewellen und Überschwemmungen – und ihre Auswirkungen auf die Wasserressourcen, die Landwirtschaft und die Gesundheit sind bereits in mehreren Städten Afrikas zu beobachten. Im April und Mai 2024 haben die Temperaturen im Südsudan, in Nigeria und im nördlichen Teil Westafrikas bereits 45 Grad Celsius überschritten, was zur Schließung öffentlicher Einrichtungen (Schulen) und zu Warnungen vor Gesundheitsschäden geführt hat. Überschwemmungen – einschließlich des jüngsten Wirbelsturms Hidaya – haben in den vergangenen Wochen Kenia und Tansania heimgesucht. Der simulierte Temperaturanstieg über Afrika könnte also tatsächlich das Malaria-Risiko in den wärmsten und trockensten Regionen begrenzen, wird aber auch andere wichtige Auswirkungen auf die Gesundheit von Tieren, Pflanzen und letztlich Menschen haben. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die direkten Auswirkungen von Wetterextremen in Zukunft auch direkte, schwerwiegende Auswirkungen auf die Gesundheit auf dem afrikanischen Kontinent haben werden – und bereits haben –, wenn wir unsere Emissionen nicht rasch eindämmen.“