南非最长的奥兰治河将更适合疟疾。 理查德·范·德·斯皮（Richard Van der Spuy）
在估计的 228百万箱 全世界每年有93％的疟疾，其中约405,000％在非洲。 对于全球XNUMX例疟疾死亡，这一比例大致相同。
这就是为什么要付出巨大努力来提供详细信息的原因 当前疟疾病例图 在非洲，并预测未来哪些地区将变得更加脆弱，因为此类地图对于控制和治疗传播至关重要。 蚊子种群可以对气候变化做出快速反应，因此了解全球变暖对整个大陆疟疾风险的意义也很重要。
我们刚刚在 自然通讯 提供迄今为止最准确的画面，说明非洲将（也将不会）在气候上适合于疟疾传播。
疟原虫在温暖和潮湿的地方where壮成长。 空气温度控制着传播周期的几个部分，包括蚊子的寿命，发育和咬人的速率。
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如果温度太高或太低，则疟疾寄生虫或在人与人之间传播寄生虫的蚊子都将无法生存。 通过野外和实验室研究已经相对确定了这个合适的温度范围，并为当前预测气候变化对疟疾的影响奠定了基础。
然而，地表水同样至关重要，因为它为蚊子产卵提供了栖息地。 虽然大型河流中的水流无法为非洲媒介蚊子提供合适的幼虫栖息地，但附近较小的水体（例如河岸池塘和洪泛区）可能具有很高的生产力，相关的灌溉方案或在景观中任何地方形成的池塘和水坑也可能具有很高的生产力。
但是估算未来的地表水是很棘手的。 河流水位随季节而波动，池塘和水坑出现和消失，而且很难准确预测从现在开始几年将在哪里养殖和灌溉。
以前的型号 整个非洲疟疾传播的适应性评估使用简单的每月降雨总量来估算蚊子可提供多少栖息地。 相反，我们更详细地研究了水体的形成。 当我们在模型中包含这些水文过程时，无论今天还是将来，我们都会观察到不同的模式。
超出降雨
在热带地区，如果下雨很多，则蚊子会繁殖，该地区可能适合传播疟疾。 如果这个位置也在右边 的温度范围，我们可以说它在气候上适合传播疟疾。 它目前可能尚未传播，可能是因为该病已在该地区消灭，但气候将适合该疾病的传播。
埃及降雨不多，但尼罗河仍然有蚊子。 Nebojsa Markovic / Shutterstock
通常，这种方法行之有效，尤其是在整个非洲。 但这并不是地表水的真正作用。 举一个极端的例子，尼罗河的大部分地区几乎没有降雨，但是 大量的蚊子 我们知道疟疾在古埃及很普遍。
雨水可以渗透到土壤中，蒸发回大气层，被植物吸收，当然也可以向下坡入河流和河流。 由于降雨并不总是与地表剩余多少水相匹配，因此需要一种新的方法。
更复杂的模式
在我们最近的研究中，我们应用了 大陆尺度水文模型 估计地表水的可利用量。 这突显了水文气候适应性更为复杂和可以说更现实的模式。 与基于降雨的方法不同，我们的模型强调河流走廊是全年可能的传播焦点。
今天对非洲疟疾的气候适应性。 请注意，这与疟疾的实际存在不符，因为该疾病已在某些地方被根除。 自然通讯, 作者提供
我们的工作表明，先前模型中明显缺少的某些区域实际上适合于疟疾传播。 这包括尼罗河系统，在对疟疾暴发的历史观测的支持下，我们对当今传播的适用性的估计主要延伸到非洲的北海岸。
同样，索马里的尼日尔河和塞内加尔河以及Webi Juba河和Webi Shabeelie河的范围超出了先前估计的气候适宜范围。 这一点尤其重要，因为人口倾向于集中在这些河流附近。
当我们将未来的水文气候模型的预测与以前的降雨阈值模型的预测进行比较时，我们再次看到了差异。 两者都表明，即使到了2100年，整个大陆的总面积也只有很小的变化。 最极端的全球变暖情景。 但是，一旦考虑了水文过程，我们观察到水文气候适宜地区的变化更大，预计变化的位置也大不相同。
在最极端的全球变暖情景下（RCP 2100），到8.5年疟疾的适宜性将如何变化。 红色=更合适，蓝色=更少； 更大胆的颜色=更确定。 自然通讯, 作者提供
例如，在南非，适合性提高的区域并没有集中在莱索托为中心的该国东部，而是预测适合性增强的区域将沿着卡利登河和奥兰治河的路线延伸至与纳米比亚接壤的边界。 我们不再观察到在整个南部非洲，特别是在博茨瓦纳和莫桑比克，干旱驱动的适宜性下降。
相反，整个西非的预计减少量更为明显。 最大的差异是在南苏丹，我们的水文方法估计未来的疟疾适应性将大大降低。
以现实的方式将水引导通过景观，描绘了当今和未来的非常不同的疟疾传播适应性模式。 但这只是第一步。
将最新的水文和洪水模型嵌入到疟疾适宜性的估计中，甚至本地疟疾流行的预警系统中，我们还有很多工作要做。 现在令人兴奋的挑战是，在公共卫生机构要求的地方规模上开发这种方法，以帮助他们对抗这种疾病。
关于作者
马克史密斯（Mark Smith），水研究副教授， 利兹大学 和水与行星健康全球教授克里斯·托马斯（Chris Thomas）， 林肯大学
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