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一只蚊子引發的全球健康危機

日期: 2021-04-01 10:05 點擊:

4月7日是世界衛生日,世界衛生組織(WHO)號召在這天關注一個全球公共衛生議題。目前,新冠肺炎在全球的大范圍流行已經成為全球公共衛生緊急事件,疫情的爆發也讓我們開始反思人與自然的關系。在今天這個特殊的日子,我們來關注氣候變化這個全球性的環境問題給我們帶來的健康風險,以及為全球公共衛生治理帶來的挑戰。

這一切要從一只蚊子說起……

剛剛過去的冬天,人們大部分時間都因為疫情的影響宅在了家中,可能并沒有注意到我們其實又一次經歷了一個歷史上少有的“又暖又濕”的冬天:根據氣候的統計,2019-2020年這個冬天是歷史同期氣溫第五高的暖冬,平均氣溫較常年同期偏高1.09℃,華南,江南南部和東部,內蒙西部等地區甚至偏高2℃以上。與此同時,各地降水較往年同期也偏多33%左右,是歷史上排名第五的潮濕冬季。

一個溫暖又濕潤的冬季會帶來什么影響呢?這意味著來年我們將受到更多惱人的蚊蟲困擾。如果我們把時間尺度拉得更長一些,我們可以發現,伴隨著氣候變化這種小小昆蟲帶來的困擾與健康損害正在不斷加劇——因為蚊蟲與很多傳染病密切相關。

氣候變化是蚊蟲大量繁殖的“溫床”

研究顯示,與疾病傳播相關的所有蚊子的特性,包括叮咬率、卵至成蟲存活率、發育所需時間、成蟲生命周期和繁殖力均與氣溫密切相關。氣候變化帶來的溫度和濕度變化恰恰為蚊蟲的繁殖發展提供了適宜的環境使得種群數量不斷增加。

氣溫與埃及伊蚊的生存和傳播病毒能力的關系。橫軸為氣溫(攝氏度),左圖為叮咬率(次/天),中圖為繁殖力(每只雌性產卵個數/天),右圖為傳播病毒的可能性。紅色虛線表示95%置信區間。

以對人類危害大的蚊蟲——伊蚊(Aedes)為例,埃及伊蚊和白紋伊蚊在23-34℃的適宜溫度下產卵數量多且發育時間短。由于蚊蟲在水中繁殖,降水增加將使其適宜繁殖的場所增多。

研究顯示,全球埃及伊蚊的數量自上世紀至今已增長9.5%,而在過去的二十年中,伊蚊數量的增長為顯著,和氣候變化的進展恰恰吻合。根據模型預測至本世紀末伊蚊將繼續增長20%-30%。

1905-2099年全球埃及伊蚊豐度的變化潛力(%)。綠色線代表歷史數據記錄(1905-2015年),藍色線和紅色線分別代表低排放情景(RCP2.6)和高排放情景(RCP8.5)下未來的變化趨勢。

蚊蟲雖小卻與多種蟲媒類傳染性疾病密切相關。登革熱,寨卡病毒,黃熱病,乙型腦炎,西尼羅河病毒等都是介由蚊蟲傳播的傳染性疾病。埃及伊蚊是登革熱傳播的主要媒介,白紋伊蚊等伊蚊品種也會傳播登革熱。

WHO的研究顯示登革熱的發病數在過去的50年中增加了30倍,發病率在全球大幅上升。許多之前沒有過登革熱病例的也發現了病例。1970年代登革熱僅出現在9個,而現在已經有128個發現病例。一項研究估計,每年約有3.9億例登革熱感染(95%置信區間2.84-5.28億),約9600萬人出現臨床癥狀。絕大多數病例無癥狀,因此登革熱病例的實際數量多于報告數量,很多病例被錯誤分類。

世界衛生組織WHO于2020年3月26日發布西太平洋地區登革熱疫情情況更新。圖中顯示2013-2020年中國登革熱病例逐月統計數據。2020年1月中國報告268例登革熱確診病例,與往年同期持平,自2019年9月以來呈持續下降趨勢。

這類疾病的傳播一方面歸因于城鎮化導致的人口流動和集聚使得輸入型案例增加,另一方面正是和由氣候變化驅動下帶來蚊蟲種群擴張和分布區域擴大密切相關。

氣候變暖——蚊蟲北上!

氣候變化會導致很多生物種群的分布范圍和數量發生變化。蚊蟲顯然是氣候變化下“受益良多”的物種。借助國際貿易的力量,傳播登革熱的伊蚊種群已經侵入到美國的32個州和歐洲的部分。而近年來全球變暖導致的溫升使得本身就有很強適應能力的伊蚊在這些區域開始生存繁衍。

Ryan等(2019)預測未來氣候變化情景下全球各地適宜埃及伊蚊傳播病毒的月數如圖所示(本文將原圖翻譯為中文并制成gif便于閱讀)。高排放情景下(RCP8.5)適宜埃及伊蚊傳播病毒的地理范圍和月數均顯著增長。對于白紋伊蚊,高排放情景下在東南亞和西非的傳播將因氣溫過高而減弱。

在中國,原先主要發生在熱帶和亞熱帶地區的登革熱,也隨著蚊蟲種群分布的變化不斷北上。研究顯示,1990-2009年中國爆發的登革熱疫情(>10個本地病例),發生的區域由廣東逐漸向福建、浙江等區域北移。

2019年1-8月,共有28個省份報告了登革熱病例,包括湖北省黃岡市、重慶市、江西省等華中地區。盡管這次疫情爆發受到東南亞地區疫情的影響,但是本地病例快速增長(江西省樟樹市、新干縣累積診斷641例病例)意味著登革熱病毒正隨著蚊蟲不斷北上??茖W家預測如果氣候變化的速度不能得到有效的遏制,登革熱風險甚至可能威脅到華北地區。

極端天氣增多也可導致傳染病暴發

氣候變化驅動下蚊蟲帶來的傳染性疾病風險增加是氣候變化威脅全球公共健康的一個縮影。越來越多的研究證明氣候變化為病原體的生存和增殖,和包括蚊蟲在內的傳染性疾病的傳播媒介(如昆蟲、鼠類等)創造了更加適宜的條件。

比如,氣候變化導致極端天氣事件就會短期改變氣象條件,從而有可能加劇傳染性疾病的影響程度和范圍。2004年,肯尼亞沿海地區的Lamu和Mombasa兩座城市發生了嚴重的高溫熱浪和干旱的極端事件。天氣異常導致一種同樣由蚊蟲傳播的基孔肯雅病毒開始在這兩座城市肆虐。2004-2006年間兩座城市受感染的人數不明,但可以肯定的是此次疫情爆發是歷史記錄上嚴重的一次。通過血清學調查,Lamu的感染人數估測為13500人,占該地總人口的75%。研究學者認為正是居民為應對干旱而儲存的水缸成為蚊蟲肆虐的源頭。

蚊蟲傳播的疾病具有較高的發病率和死亡率,對社會經濟的發展構成潛在的威脅。對于氣候變化帶來的蚊蟲傳播疾病風險增加,可以通過有針對性的蚊蟲消殺、增加公眾健康系統投資預算、完善蚊蟲傳播疾病的模擬模型和預警系統等,提高適應性。

氣候變化的風險近在眼前。氣候變化影響著我們賴以生存的生態環境,進而影響著我們每一個個體的健康和生命安全。守護環境健康,就是守護我們人類自己。

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