Virus e telerilevamento: come monitorare le epidemie dallo spazio

I dati provenienti dal remote sensing aiutano a prevedere e controllare la diffusione delle malattie

pubblicato il 30/07/2020 in Scienza e Tecnologia da Alfio Moscarella
Condividi su:
Alfio Moscarella

Attraverso la pandemia che stiamo tuttora vivendo abbiamo, nostro malgrado, familiarizzato con alcuni termini o concetti chiave riguardanti i virus. Uno di questi è il “vettore”. Un vettore, in senso stretto, non è altro che un “trasmettitore animato di un agente patogeno”. Si tratta di un organismo che trasmette un agente infettivo all'Uomo o a un altro essere vivente, e che spostandosi incentiva la diffusione geografica dell'agente stesso. I vettori possono essere biologici o meccanici, nel primo caso l'agente patogeno replica o compie una parte essenziale del suo ciclo vitale all'interno dell'ospite, nel secondo caso viene semplicemente trasportato senza compiere sviluppi nell'organismo. A prescindere da questi due sottogruppi, un vettore è tanto pericoloso per l'Uomo quanto più è alta la probabilità che l'agente al suo interno sia infettivo e nocivo per la nostra specie. Molte malattie contagiose si diffondono con vettori come uccelli e zanzare, che si spostano in base a precipitazioni e temperature. Di conseguenza, alcune caratteristiche ambientali e meteorologiche possono potenzialmente prevedere la presenza di determinati vettori in una particolare area geografica. Proprio calcando su questo fenomeno, i ricercatori hanno iniziato a utilizzare i dati satellitari per monitorare quelle condizioni ambientali che accompagnano le epidemie. In un particolare studio dell'Università del New England a Biddeford, pubblicato su Emerging Infectious Diseases, i dati satellitari sono serviti a mappare ad esempio le epidemie di colera e HPS (Sindrome Polmonare da Hantavirus), patologie comunemente associate a fenomeni alluvionali. Riguardo il colera, le immagini fornite dal telerilevamento (remote sensing) sono state messe in relazione a temperatura superficiale, altezza del livello del mare, e livelli di clorofilla A in concomitanza di ogni evento epidemico. I risultati delle osservazioni hanno dimostrato importanti associazioni tra le previsioni ottenute in base a questi tre parametri e l'attuale incidenza di colera.

Relazioni tra parametri ambientali e incidenza di colera in Bangladesh

L'HPS è invece una patologia associata ai roditori, in cui l'Hantavirus -contenuto in feci e urine- viene respirato sotto forma di aerosol. In quel caso, l'entità delle precipitazioni favorisce lo sviluppo di copertura vegetale, che a sua volta ospita maggiori popolazioni di roditori. In uno studio applicato alla regione sudoccidentale degli Stati Uniti, è stata trovata una correlazione tra epidemie di HPS e precipitazioni periodiche dovute all'influenza di El Niňo, un particolare fenomeno climatico del Pacifico centrale.

Entità dell'esondazione di un tratto del fiume Mississipi

L'università dell'Oklahoma ha invece utilizzato i dati satellitari per mappare l'avanzata dell'influenza H5N1 in Asia, la nota “influenza aviaria”, di cui l'anatra domestica sembra essere uno dei principali vettori. Dal remote sensing sono state mappate le principali coltivazioni della zona, con l'intento di individuare le aree con maggior probabilità di presenza di queste anatre e, di conseguenza, dove è più probabile che si diffonda il virus. Anche gli uccelli migratori sono vettori di H5N1 ma i loro percorsi sono molto difficili da prevedere. In questo caso però, è stato utile combinare le immagini satellitari riguardanti la temperatura del terreno per stimare le rotte degli uccelli. Sono stati poi eseguiti dei modelli computerizzati che collegano i fattori ambientali alla diffusione dell'infezione. Ovviamente il lavoro è talmente complesso che non può essere deputato completamente ai satelliti. Nel caso dell'influenza aviaria, per stimare l'entità della diffusione del virus non sono bastate le immagini satellitari, ma si è reso necessario conoscere anche diversi dettagli sulle popolazioni, come ad esempio quali fossero quelle comunità che allevano anatre a scopo alimentare. È dunque importante combinare le osservazioni sul campo con i dati satellitari, che rappresentano un'osservazione costante.

Per quanto riguarda il colera, tre parametri sono forse ancora pochi per delle stime corrette, sebbene i dati raccolti per più di una decina di anni sono concordi con la strada finora intrapresa. Le oscillazioni delle temperature, intensificate dall'inizio del secolo, hanno inoltre notevoli ripercussioni non solo sulle precipitazioni e sull'entità degli eventi alluvionali, ma anche sul perdurare delle esondazioni. La foto in basso mostra infatti quanto le esondazioni periodiche del delta del fiume Mekong (Vietnam) siano caratterizzate da durate differenti, molto sensibili alle temperature registrate anno per anno.

Esondazioni del fiume Mekong dal 2000 al 2007

Questo sarà un ulteriore parametro di cui tener conto, in quanto inciderà sulla maggior probabilità di registrare un evento epidemico. Riuscire a prevedere l'insorgere di un epidemia fornisce il tempo necessario per preparare le locali autorità sanitarie, abbassando sensibilmente la percentuale di vittime e contagiati.

La strada non è poi così lunga, e i risultati ottenuti lasciano ben sperare per il futuro, considerando soprattutto che lo sviluppo tecnologico migliora di anno in anno il potere risolutivo dei satelliti.

 

 

PARTECIPA AL GIORNALE

Sei già registrato?

Accedi con login e password