Gepubliceerd op 2 augustus 2021
Malaria veroorzaakt jaarlijks nog altijd meer dan 400.000 sterfgevallen, vooral in Afrika ten zuiden van de Sahara. Voor de plattelandsbevolking is het risico welbekend, maar de ziekte treft ook de steden. Het STEREO-project REACT had tot doel ons begrip van het malariarisico te verbeteren, dit risico binnen steden in kaart te brengen en de resultaten tussensteden te vergelijken.
Modellen op wijkniveau
Het project, dat zojuist is afgerond, heeft een gedetailleerd ruimtelijk model ontwikkeld (raster van 100 m) van de prevalentie van malaria in stedelijk gebied; dit werd in kaart gebracht voor twee zeer grote steden in Afrika ten zuiden van de Sahara: Kampala (Oeganda) en Dar Es Salaam (Tanzania).
Links: kaart van de bevolkingsdichtheid; rechts: malariaprevalentie voor Dar Es Salam, Tanzania.
Om de prevalentie van een ziekte zo gedetailleerd te kunnen berekenen, is het noodzakelijk de bevolking nauwkeurig in kaart te brengen. Om de kennis van de ruimtelijke spreiding van de bevolking te verbeteren wordt een tussenmodel gebruikt vertrekkend van kaarten van landgebruik en bezettingsgraad die zijn afgeleid van satellietbeelden met zeer hoge resolutie en van geografische gegevens uit de OpenStreetMap-databank.
Inclusie van het sociaal-economisch niveau
Als we op de risicokaart inzoomen, zien we dat de risico's hoger zijn in landbouwgebieden, die meestal aan de rand van de stad liggen, maar ook in achtergestelde stedelijke gebieden die gewoonlijk sloppenwijken of "slums" worden genoemd.
Schattingen van malariaprevalentie op een resolutie van 100 m in Dar es Salaam, Tanzania. a,b) in peri-urbane landbouwgebieden en c,d) in informele en formele nederzettingen.
In deze gebieden blokkeert het gebrek aan water- en afvalverwijderingssystemen plaatselijk de afvoer van regenwater en zelfs van beken, wat leidt tot plassen, poelen en overstromingen die broedplaatsen worden voor malaria-dragende muggen. Het ontbreken van een watervoorzieningssysteem dwingt de mensen ook om regenwater op te slaan in onoverdekte containers, die eveneens potentiële broedplaatsen zijn.
Overstromingsgevoelige zone in Pikine, een dichtbevolkte stad buiten Dakar, Senegal. Stilstaand water is nagenoeg zwart in de Pléiades-valsekleurencombinatie. Het is ideaal broedgebied voor muggen, waaronder ook de soort die malaria overdraagt.
Een ander belangrijk resultaat van het project was de modellering van het sociaaleconomisch niveau van huishoudens aan de hand van enquêtegegevens en geografische gegevens uit aardobservatie (hoogte van gebouwen, aanwezigheid van zwembaden, enz.) of bestaande databanken (hoogte, wegen, enz.). Voor Dakar (Senegal) blijkt uit onderstaande grafieken duidelijk dat gebieden met een hoger percentage zwembaden positief geassocieerd zijn met de rijkdom van huishoudens, terwijl achtergestelde gebieden, waar de meest kwetsbare bevolking woont, daar negatief mee geassocieerd zijn.
Gedeeltelijke associaties tussen indicatoren op basis van EO en de rijkdom van huishoudens in Dakar, berekend met een Random Forest-algoritme.
...en het stadsklimaat
De modellering van het malariarisico heeft ook baat gehad bij de modellering van het stadsklimaat. 9 steden in Afrika ten zuiden van de Sahara werden in kaart gebracht volgens een nieuwe gestandaardiseerde classificatie van landgebruik en landbedekking (Local Climate Zone of LCZ) gekarakteriseerd door een hoog aantal klassen (10 stedelijke en 7 natuurlijke). Voor de kartering is gebruik gemaakt van RADAR- en optische satellietgegevens, waarbij het karteringskader op het WUDAPT-toegangsportaal is gevolgd en uitgewerkt.
LCZ-classificaties van landgebruik voor 9 steden in Afrika ten zuiden van de Sahara volgens de legende van de lokale klimaatzones.
Het LCZ-systeem werd gebruikt om het intra-stedelijke klimaatmodel van Kampala te verbeteren met behulp van een regionaal klimaatmodel (COSMOS-CLM). Uit de resultaten blijkt dat de impact van de recente en snelle verstedelijking (van 2000 tot 2017) zou moeten hebben bijgedragen tot een aanzienlijke toename van de intensiteit van het stedelijk hitte-eiland met maximaal 2°C en een verdroging van de stedelijke omgeving. Het stedelijk gebied zou ook de lokale luchtmassacirculaties tussen de stad en het meer moeten wijzigen.
Effect van recente verstedelijking op het lokale klimaat in het stedelijk gebied van Groot-Kampala (zwarte lijn) op de luchttemperatuur op 2 m (links) en de specifieke vochtigheid (rechts). Windsnelheid en windrichting anomalieën worden weergegeven door de zwarte pijlen. De oeverlijn van het meer wordt in turkoois weergegeven. Groene stippen wijzen op statistisch significante veranderingen.
Meer informatie
STEREO-project REACT (REACT - Remote sensing for Epidemiology in African CiTies)
REACT: Infectieziekten bestrijden met behulp van aardobservatie (Science Connection nr. 64, april - mei - juni 2021)