Сложно спрогнозировать, как будущие изменения климата повлияют на распространение вирусных инфекций. Это связано с взаимодействием между климатом, природой и деятельностью человека. Но ежегодные колебания некоторых вирусных инфекций, таких как сезонный грипп, и исторические эпидемии, такие как желтая лихорадка, дают некоторые подсказки.
По данным экспертов, деятельность человека уже вызвала глобальное потепление. Если потепление продолжится в своем нынешнем темпе, то температура повысится на 1,5°C между 2030 и 2052 годами.
В результате будет больше экстремальных погодных условий, в том числе больше засух, наводнений и тепловых волн. Изменения температуры, осадков и влажности будут иметь многочисленные побочные эффекты для животных и экосистем мира. Среди затронутых видов будут животные, которые имеют вирусы, и насекомые, которые передают их.
Нет никаких доказательств, что изменение климата сыграло какую-либо роль в пандемии коронавируса, но существуют доказательства о возможной роли различных погодных условий. Необходимо извлечь уроки, как будущие изменения в человеческой деятельности, вызванные изменением климата, могут увеличить вероятность того, что вирусы переходят из диких видов в наши собственные.
Как и в случае с COVID-19, который является инфекцией, вызванной новым коронавирусом SARS-CoV-2, передача вирусов между видами может вызвать новые болезни, к которым у людей нет иммунитета.
Согласно докладу Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), «изменение климата, одно из глобальных экологических изменений, происходящих в настоящее время, будет иметь широкий спектр последствий для возникновения инфекционных заболеваний у людей».
Можно суммировать механизмы, с помощью которых климат может влиять на распространение вирусного заболевания:
- насекомые-переносчики
- животные
- поведение человека
- иммунная система
Насекомые-переносчики
Насекомые, такие как комары, клещи и песчаные мухи, которые передают вирусные инфекции, являются хладнокровными. Это означает, что они не могут регулировать температуру своего тела, поэтому внешние колебания сильно влияют на них. Внезапное повышение температуры может устранить переносчика насекомых, но может извлечь выгоду из постепенного увеличения температуры. Более теплые условия могут улучшить условия размножения, сделать пищу более обильной, увеличить активность или продлить ее продолжительность. Теоретически повышение температуры из-за изменения климата может потенциально увеличить воздействие насекомых-переносчиков на человека.
Существует ограниченный диапазон климатических условий, в которых насекомые могут выживать и размножаться. Таким образом, потепление климата может привести к сдвигам в их географическом ареале или заставить их эволюционировать тем или иным образом, чтобы адаптироваться. Эти изменения могут привести к появлению «новой инфекционной болезни», заболеваемость которой возросла или распространилась на новые регионы и население за последние 20 лет.
В докладе, опубликованном в 2008 году в журнале Nature, было установлено, что на долю трансмиссивных инфекций приходится около 30% всех новых инфекционных заболеваний за предыдущее десятилетие. К сожалению, это представляет собой значительный рост по сравнению с предыдущими десятилетиями.
Авторы исследования писали: «Этот рост соответствует климатическим аномалиям, происходящим в течение 1990-х годов, что подтверждает гипотезу о том, что изменение климата может привести к возникновению болезней, переносчики которых чувствительны к изменениям условий окружающей среды, таким как осадки, температура и суровые погодные явления».
Изменение количества осадков
Эксперты прогнозируют, что изменение климата приведет к увеличению количества осадков в одних регионах и их уменьшению в других, что будет иметь непредсказуемые последствия для насекомых. Увеличение осадков может привести к появлению большего количества участков застоявшейся воды, что идеально подходят для личиночных стадий роста насекомых. По данным ВОЗ, влажные условия, возможно, были причиной прошлых вспышек желтой лихорадки и лихорадки Денге, распространяемых комаром A. aegypti.
В некоторых местах засухи могут увеличить размножение переносчиков, поскольку русла рек пересыхают, оставляя застойные бассейны, а люди пытаются собирать и хранить дождевую воду в резервуарах.
Эксперты считают, что теплая зима, за которой последовало жаркое, сухое лето 1999 года, привела к вспышкам вируса Западного Нила, переносимого комарами, через сложную сеть экологических изменений. В дополнение к возросшей доступности стоячей воды для размножения, экологические изменения могли исказить естественный баланс природы другими способами. Например, возможно, вокруг стало меньше лягушек и стрекоз, чтобы поедать личинок насекомых.
Животные
Инфекционные заболевания, которые люди подхватывают от животных, известны как зоонозы. Как отмечают авторы статьи в журнале Annals of the American Thoracic Society, если изменение климата вытеснит диких животных, они принесут с собой свои зоонозы.
Они пишут: «Изменение климата может изменить среду обитания и привести дикую природу, сельскохозяйственные культуры, домашний скот и людей к контакту с патогенами, к которым они имели меньшее воздействие и иммунитет».
Например, изменение количества осадков и температуры может повлиять на доступность пищи для животных, таких как летучие мыши, шимпанзе, ящеры и олени. Вызванные этим изменения в размерах их популяций могут привести к более тесному контакту с людьми. Существуют свидетельства того, что это происходило в прошлом.
В конце 1999 и начале 2000 года ученые из Лос-Сантоса в Панаме выявили первые в истории случаи заболевания хантавирусным легочным синдромом в Центральной Америке. Это потенциально смертельное заболевание легких представляет собой зооноз, вызванный вирусом, находящимся в слюне, моче и фекалиях грызунов. Вспышку болезни вызвало увеличение количества осадков в Лос-Сантосе в сентябре и октябре 1999 года, что привело к резкому росту численности грызунов. Избыточное количество осадков может также косвенно способствовать распространению энтеровирусов, которые ежегодно поражают миллионы людей во всем мире. Передаются энтеровирусы, включая полиовирус, Коксаки и эховирус, фекально-оральным путем.
Изменение климата может вызвать внезапные наводнения и смывание сточных вод в море. Когда это происходит, некоторые из вирусов могут загрязнять моллюсков, приводя к высоким уровням заболевания у людей.
Поведение человека
Три из каждых четырех новых заболеваний происходят от животных. Эксперты связали самые ранние случаи COVID-19 с рынком Хуанань в провинции Ухань, Китай, где люди продавали диких животных на мясо.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, подтвердило, что новый коронавирус был создан не в лаборатории. Скорее всего, его геном имеет поразительное сходство с коронавирусами летучих мышей и похож на коронавирусы, которые заражают ящеров. Это согласуется с теорией, что вирус распространился на людей от летучих мышей через ящеров, продаваемых на рынке Хуанань.
Хотя нет никаких предположений о том, что изменение климата сыграло какую-либо роль в появлении COVID-19, оно может оказать воздействие на тип человеческой деятельности, которая приводит к более тесному контакту диких животных и людей, особенно когда пищи не хватает.
Например, если урожаи падают, а домашний скот погибает из-за наводнений, засухи, жары или вредителей, голод может заставить людей охотиться и есть диких животных. Нечто подобное, возможно, привело к появлению Эболы, заразного и смертельно опасного вируса, в деревне глубоко в лесу Минкебе на севере Габона в 1996 году. Эксперты считают, что вспышка произошла из-за того, что жители деревни убили и съели шимпанзе. Ученые связали более позднюю вспышку болезни, начавшуюся в 2007 году в Западной Африке, с поеданием фруктов летучими мышами.
Разрушение лесных экосистем в результате вырубки леса и других вторжений человека может также увеличить риск того, что другие вирусы переходят от диких животных к людям.
Согласно другому исследованию, опубликованному в журнале Nature, деградированные места обитания содержат больше вирусов, которые могут заразить человека. Это может быть связано с тем, что утрата биоразнообразия “усиливает” вирусные инфекции у остальных видов. Ученые пишут: «В принципе, потеря биоразнообразия может либо увеличить, либо уменьшить передачу болезней. Однако все больше данных свидетельствует, что утрата биоразнообразия часто приводит к увеличению передачи болезней».
Иммунитет человека
В северных широтах эпидемии гриппа, как правило, происходят между октябрем и маем, достигая пика в январе и феврале. В целом теплая погода снижает распространение гриппа, возможно, потому, что люди реже собираются в помещении большими группами. Кроме того, теплые и влажные условия могут снизить жизнеспособность респираторных вирусов. Таким образом, изменение климата может продвинуть сезонные вспышки на север, где прохладнее и суше.
Нет научного доказательства относительно того, приведут ли теплые условия в ближайшие десятилетия к более или менее тяжелым эпидемиям гриппа. Однако изменение климата может иметь и более тонкие последствия. Например, анализ заболеваемости гриппом в США в период с 1997 по 2013 год показал, что за теплыми зимами последовали ранние и тяжелые сезоны гриппа в следующем году.
В статье из журнала PLOS Currents: Influence говорится о том, что мягкая зима может снизить “иммунитет”, поскольку меньше людей заражаются вирусом. Это облегчает распространение вируса в следующем году, что приводит к сильным вспышкам. Авторы исследования, опубликованного в этом году в IOPscience, предупреждают, что быстрые колебания температуры, характерные для глобального потепления, ослабляют способность иммунной системы бороться с респираторными инфекциями. Они обнаружили, что быстро меняющаяся погода осенью связана с серьезными вспышками гриппа в последующие зимние месяцы.
Ученые пишут: «Быстрая изменчивость погоды осенью будет усиливать в некоторых регионах северных средних широт потепление климата, подразумевая, что риск эпидемии гриппа может увеличиться на 20-50% в некоторых густонаселенных регионах в конце 21-го века».
Иммунная система детей младшего возраста и пожилых людей особенно уязвима к быстрым изменениям температуры. Врачи считают, что всплески детской пневмонии в Австралии связаны с резкими перепадами температуры.
Есть ли повод для оптимизма?
Существует опасение, что изменение климата приведет к увеличению числа вспышек вирусных заболеваний. Однако, хотя вспышки могут стать более частыми, наука может противостоять им. Последние технологические достижения показывают, что ученые могут разрабатывать и производить диагностические тесты и вакцины со скоростью, которая была бы немыслима всего десять лет назад.
Какой бы удручающе медленной ни была реакция на COVID-19 в данный момент, ситуация была бы намного хуже десятилетие назад, когда на разработку вакцины уходило 10-15 лет. Теперь ученые надеются получить вакцину против SARS-CoV-2 в течение следующих 12-18 месяцев.
Анализ вспышек инфекционных заболеваний показал: «Наши данные свидетельствуют, что, несмотря на увеличение вспышек, глобальные улучшения в области профилактики, раннего выявления, контроля и лечения становятся все более эффективными для сокращения числа инфицированных людей».
Статья по теме: глобальное потепление приводит к ухудшению здоровья животных и людей.
