NASA-Investition in Cholera-Prognosen hilft, Leben im Jemen zu retten

NASA – Zum ersten Mal werden Messungen von Erdbeobachtungssatelliten der NASA eingesetzt, um einen möglichen Ausbruch lebensbedrohlicher Cholera zu bekämpfen. Humanitäre Teams in Jemen zielen auf Bereiche ab, die von einem von der NASA unterstützten Projekt identifiziert wurden, bei dem Regionen mit hohem Risiko basierend auf den aus dem Weltraum beobachteten Umweltbedingungen präzise prognostiziert werden.

“Indem wir internationale Expertise mit denen vor Ort zusammenbringen, haben wir diese ausgeklügelten Vorhersagen zum ersten Mal eingesetzt, um Leben zu retten und unnötiges Leid für Tausende von Jemenis zu verhindern”, sagte Charlotte Watts, leitende Wissenschaftlerin der britischen Abteilung für Internationale Entwicklung.

Cholera ist eine Krankheit, die durch den Verzehr von Nahrung oder Wasser verursacht wird, das mit einem Bakterium namens Vibrio cholerae kontaminiert ist. Die Krankheit betrifft jedes Jahr Millionen von Menschen, was zu schwerem Durchfall und sogar zum Tod führt. Vor allem in Entwicklungsländern wie dem Jemen, wo der Zugang zu sauberem Wasser begrenzt ist, bleibt es eine große Bedrohung für die globale Gesundheit.

Seit diesem Frühjahr nutzen die britische Regierung und internationale Hilfsorganisationen im Jemen diese neuen Cholera-Prognosen, um ihre Arbeit bei der Verringerung des Cholera-Risikos zu steuern. Diese Arbeit beinhaltet die Förderung einer guten Hygiene, um die Ausbreitung der durch Wasser übertragenen Krankheiten zu verhindern und Hygiene- und Cholera-Behandlungssets zu verteilen. Die bisherigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Vorhersagemodell das Potenzial hat, die Art und Weise, wie die internationale Gemeinschaft die Cholera anspricht, grundlegend zu verändern. Die vom NASA-Programm für angewandte Wissenschaften finanzierte Forschung zur Vorhersage von Cholera-Ausbrüchen wird vom Hydrologen und Bauingenieur Antar Jutla an der West Virginia University in Morgantown zusammen mit Rita Colwell und Anwar Huq, Mikrobiologen der University of Maryland, College Park, geleitet.

Das NASA-Prognosewerkzeug teilt das gesamte Land Jemen in Regionen mit der Größe eines typischen US-Bezirks ein und prognostiziert das Risiko von Cholera-Ausbrüchen in jeder Region. Um die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs zu berechnen, führt das Wissenschaftsteam ein Computermodell durch, das Satellitenbeobachtungen von Umweltbedingungen, die die Cholera-Bakterien betreffen, mit Informationen über Sanitär- und Reinwasserinfrastruktur kombiniert. Das Prognose-Tool analysiert eine Vielzahl von NASA-Satellitenbeobachtungen, einschließlich Niederschlagsdaten der Global Precipitation Measurement-Mission, Luft- und Meerestemperaturen aus den MODIS-Instrumenten (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) der Terra und Aqua-Satelliten der NASA sowie Messungen der Phytoplankton-Konzentrationen in in der Nähe von Küstengebieten.

Im Jahr 2017 erreichte das Modell eine 92-prozentige Genauigkeit bei der Vorhersage der Regionen, in denen Choleras im Jemen am wahrscheinlichsten auftraten und sich ausbreiteten, und identifizierte sogar Binnengebiete, die normalerweise nicht anfällig für die Krankheit sind, aber Ausbrüche erlitten. Der Jemen-Cholera-Ausbruch war nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO im Jahr 2017 mit mehr als 1,1 Millionen Verdachtsfällen und mehr als 2.300 Todesfällen weltweit am schlechtesten. “Das Modell hat im Jemen ausgezeichnete Arbeit geleistet, um Auslöser von Cholera-Ausbrüchen zu entdecken”, sagte Jutla, “aber es gibt noch viel Arbeit, die wir tun müssen, damit dieses Vorhersagemodell überall genaue Vorhersagen liefert.” Internationale humanitäre Organisationen nahmen Notiz davon. Im Januar las Fergus McBean, ein humanitärer Berater der britischen Abteilung für internationale Entwicklung, einen Artikel über die Ergebnisse des von der NASA finanzierten Teams für 2017 und kontaktierte sie mit einer ehrgeizigen Herausforderung: ein Choleraforschungssystem für den Jemen zu entwickeln und umzusetzen nur vier Monate. “Es war ein Rennen gegen den Beginn der Regenzeit”, sagte McBean. Die US-Forscher begannen, mit U.K. Aid, dem UK Met Office und UNICEF an dem innovativen Ansatz zur Nutzung des Modells zur Information über die Reduzierung des Cholera-Risikos im Jemen zu arbeiten. 

Im März, einen Monat vor der Regenzeit, begann das internationale Entwicklungsbüro von Großbritannien mit der Verwendung der Vorhersagen des Modells. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Vorhersagen des Wissenschaftsteams in Verbindung mit den Wettervorhersagen von Met Office UNICEF und anderen Hilfsorganisationen dabei helfen, ihre Reaktion darauf zu richten, wo Unterstützung am dringendsten benötigt wird. “Diese bahnbrechende Initiative ist ein Beweis für die Bedeutung interdisziplinärer und multi-agenturorientierter Bemühungen zur Verbesserung der Krankheitsvorsorge und -reaktion”, sagte John Haynes, Programmmanager für Gesundheits- und Luftqualitätsanwendungen in der Earth Science Division der NASA am Hauptsitz der Agentur in Washington. McBean glaubt an diesen neuen Ansatz. “Wir sind zuversichtlich, dieses Jahr die Vorhersagen des Modells umzusetzen. Wir wissen, dass frühes Handeln eine effektivere Arbeitsweise ist und wahrscheinlich zu einem viel besseren Ergebnis für die Menschen führen wird. ” Colwell, der die Ergebnisse des Jemen 2017 mit der ersten Phase einer dreistufigen Drogenstudie vergleicht und das Medikament entdeckt, rettet das Leben eines bestimmten Patiententyps. Der nächste Schritt des Wissenschaftsteams besteht darin, globale Risikokarten für Cholera zu erstellen . Auf die gleiche Weise, wie Meteorologen Warnungen vor schweren Stürmen aussenden, könnten diese Risikokarten und -prognosen es den Menschen ermöglichen, sich auf Ausbrüche vorzubereiten und diese zu verhindern.

Die NASA nutzt den Standpunkt des Weltraums, um unseren Heimatplaneten zu verstehen und zu erforschen, Leben zu verbessern und unsere Zukunft zu sichern. Die von der NASA ermöglichten Beobachtungen und Informationen auf der Erde bilden die Grundlage für kritische Umweltplanungen und Entscheidungen von Menschen auf der ganzen Welt. Die Agentur stellt ihre Beobachtungen auf der Erde frei und offen für diejenigen zur Verfügung, die Lösungen für wichtige globale Probleme suchen.

All credits by Nasa/UNICEF