气候变化将如何影响病毒的传播?

在未来几十年中,生态退化,气温升高和极端天气事件可能会加剧病毒对人类健康的威胁。从过去的流行病我们知道,温度,降雨和湿度的变化可能对传染病的传播产生深远的影响。

例如,在1878年夏天,美国南部爆发了黄热病,这是一种通过蚊子间接在人与人之间传播的病毒性疾病。约有100,000人感染了该疾病,多达20,000人丧生。一些估计使经济成本高达2亿美元。

黄热病是18和19世纪密西西比河下游流域城市的常见祸害。在短暂统治期间(从7月到10月),其破坏使一个特定城市乃至整个国家的整个社会和商业利益都陷于瘫痪。

到1911年,雨水储存和卫生条件的改善,使蚊子许多以前的繁殖地被排除在露天雨桶和靠近房屋的蓄水池中。但是直到20世纪末,科学家们才意识到为什么在某些年份爆发比以往更严重。

在1793年和1905年之间,发生了9次毁灭性的黄热病流行。七个恰逢主要的厄尔尼诺事件。厄尔尼诺现象是每4年左右在南美太平洋沿岸生长的温水带。这种现象导致美国南部各州降雨过多,温泉温暖,夏季炎热。

这为文字传播黄热病提供了理想条件。与1878年流行同时发生的厄尔尼诺事件是有史以来最严重的事件之一。

品尝即将到来的事物

很难预测未来的气候变化将如何影响病毒感染的传播。这是由于气候,自然和人类活动之间相互作用的复杂性。但是某些病毒感染的年度波动(例如季节性流感)和历史流行病(例如黄热病)提供了一些线索。

根据政府间气候变化专门委员会的说法,人类活动已经导致全球升温超过工业化前水平约1.0°C。如果以目前的速度继续升温,那么2030年至2052年之间的温度将比这些水平高1.5°C。结果,可能会有更极端的天气,包括更多的干旱,洪水和热浪。温度,降雨和湿度的变化将对世界的动物和生态系统产生多种连锁反应。

在受影响的物种中将包括病毒的动物宿主,这些病毒也会感染人类(或有可能感染人类)以及传播它们的昆虫“载体”。

没有证据表明气候变化在冠状病毒大流行中发挥了任何作用,但是关于不同天气模式的可能作用存在激烈的争论。尽管如此,关于气候变化驱动的人类活动的未来变化可能如何增加病毒从野生物种跳入我们的物种的可能性,仍有许多经验教训。

就像由新型冠状病毒引起的感染一样,这些病毒在物种之间的飞跃会产生人类几乎没有免疫力的新疾病。

气候变化是目前正在进行的全球环境变化之一,预计将对人类传染病的发生产生广泛影响。可以总结如下影响病毒传播的机制:昆虫载体;动物宿主;人类行为;免疫系统。

昆虫载体

叮咬传播病毒感染的昆虫(例如蚊子,壁虱和沙蝇)是冷血的。这意味着他们无法调节体温,因此外部波动会极大地影响他们。

温度突然大幅度升高可能会消除昆虫媒介,但可能会受益于较小的增量增长。例如,较暖的条件可能会改善育种条件,使食物更丰富,增加活动或延长其寿命。

从理论上讲,由于气候变化引起的温度升高可能会增加人类对昆虫媒介的接触或增加其咬食率。

昆虫可以生存和繁殖的气候条件范围有限。因此,气候变暖可能会导致其地理范围发生变化,或迫使它们以某种方式进化以适应气候变化。

这些变化可能导致“新兴传染病”,其定义为在过去20年中发病率增加或传播到新的地区或人群的感染。在过去的十年中,媒介传播的感染约占所有新兴传染病的30%。令人担忧的是,增加到30%代表着过去几十年的显着增长。

这种上升与1990年代期间发生的气候异常相对应,这为以下假设提供了支持:气候变化可能导致疾病的产生,这些疾病具有对环境条件变化敏感的媒介,例如降雨,温度和恶劣天气事件。

降水变化

专家预测,气候变化将使某些地区的降雨量增加,而在另一些地区则减少,这将对媒介产生复杂,不可预测的影响。降水增加可能导致更多地区的静水开放。这些区域(例如水坑和废弃的容器)非常适合矢量的幼体阶段生长。

根据世界卫生组织的资料,潮湿,潮湿的环境可能导致过去的黄热病和登革热暴发,两者均由蚊子传播。

在某些地方,干旱还会增加媒介繁殖的机会,因为河床干dry以留下停滞的水池,并且人类试图在臀部和水库中收集和储存更多的雨水。

专家认为,温暖的冬天,接着是1999年炎热干燥的夏天,通过复杂的生态变化网络在美国中部大西洋州爆发了蚊子传播的西尼罗河病毒。

除了增加死水繁殖的可能性外,生态变化还可能以其他方式扭曲了自然的自然平衡。例如,吃青蛙幼虫的青蛙和蜻蜓可能更少了。鸟类是该病毒的主要宿主,它们在缩小的水坑中的浓度较高,可能使它们成为咬虫的简单目标。

动物宿主

人们从动物身上捕获的传染病被称为人畜共患病。如果气候变化取代了野生动物,它们将带来人畜共患病。气候变化可能会改变栖息地,并使野生生物,农作物,牲畜和人类与他们接触和免疫较少的病原体接触。

例如,降雨和温度的变化会影响动物宿主(如蝙蝠,黑猩猩,穿山甲和鹿)所食用食物的供应。随之而来的人口规模和范围的变化可能使他们与人类更加紧密地接触。

有证据表明,这种情况过去已经发生。在1999年末和2000年初,巴拿马洛桑托斯州的科学家确定了中美洲首例汉坦病毒性肺综合征。这种潜在的致命肺部疾病是人畜唾液,尿液和粪便中排出的病毒引起的人畜共患病。

过多的降雨还可能间接促进肠病毒的传播,这种病毒每年影响全世界数百万人。人类通过粪-口途径将包括脊髓灰质炎病毒,柯萨奇病毒和回声病毒在内的肠病毒传播给其他人。

例如,气候变化可能导致土地上的山洪泛滥,并将人类污水排入大海。发生这种情况时,其中一些病毒可能会污染贝类,例如,导致人类疾病水平升高。

人类行为

在美国疾病控制和预防中心(CDC)估计,四分之三的新的或新出现的疾病都来自动物。正如一些阴谋论所暗示的那样,新型冠状病毒不是在实验室制造的。相反,其基因组与蝙蝠冠状病毒具有惊人的相似之处,并且与感染穿山甲的冠状病毒相似。

这与病毒通过华南市场上出售的穿山甲从蝙蝠传播到人类的理论是一致的。

尽管没有迹象表明气候变化在新冠肺炎的出现中发挥了任何作用,但它可能对人类活动产生连锁反应,使野生动物和人类之间的联系更加紧密,特别是在食物短缺的情况下。

例如,如果农作物因洪水,干旱,热浪或害虫的增加而歉收而牲畜灭亡,那么饥饿可能会驱使人们狩猎和食用更多的野生动物。

类似的情况可能导致1996年在加蓬北部明克贝森林深处的一个村庄出现了埃博拉这种特别具有传染性和致命性的病毒。爆发是由于村民杀死了一只吃黑猩猩的人。科学家将后来爆发于2007年的西非爆发与食用果蝠联系起来。

伐木和其他人类入侵对原始森林生态系统的破坏也可能增加其他病毒从野生动物跃入人类的风险。退化的栖息地蕴藏着更多可以感染人类的病毒。这可能是因为生物多样性的丧失“放大了”其余物种中的病毒感染。

原则上,生物多样性的丧失可能会增加或减少疾病的传播。但是,越来越多的证据表明,生物多样性的丧失经常会增加疾病的传播。

人类免疫

在北部纬度地区,流感流行往往在10月至5月之间发生,并在1月至2月达到高峰。通常,温暖的天气会减少流感的传播,这可能是因为人们不太可能成群结队地聚集在室内。

或者,较温暖和潮湿的环境可能会降低呼吸道病毒的生存能力。因此,气候变化可能会将季节性暴发推向北方,那里天气凉爽,干燥。

对于未来几十年的温暖状况是否会导致或多或少的严重流感流行,尚无科学共识。但是,气候变化可能会产生更微妙的影响。

例如,对1997年至2013年间美国的流感进行的一项分析发现,温暖的冬天紧随其后,第二年则是更严重的流感季节。

温和的冬季可能会降低“ 牛群免疫力 ”,因为感染这种病毒的人数减少了。这样,第二年病毒就更容易传播,从而导致更严重的爆发。

今温度的快速波动(这是全球变暖的特征)会损害免疫系统抵抗呼吸道感染的能力。秋天的快速变化的天气与随后的冬季更严重的流感爆发有关。

气候模型表明在气候变暖的情况下,北部中纬度地区的某些地区,秋季的快速天气变化将继续加剧,这意味着在某些人口稠密的地区,流行性感冒的风险可能会增加20%至50%在21世纪后期。

幼儿和成年人的免疫系统似乎特别容易受到温度快速变化的影响。澳大利亚儿童肺炎的高峰与气温骤降有关。

乐观的原因?

人们担心气候变化会带来更多的病毒性疾病爆发。但是,尽管爆发可能会变得更加频繁,但科学在应对这些疾病方面处于更好的位置。最新的技术进步意味着科学家可以以十年前无法想象的速度开发和生产诊断测试和疫苗。

然而,目前对新冠肺炎的反应令人沮丧地缓慢,这种情况在十年前会更糟,那时可能需要10-15年才能开发出疫苗。现在,科学家们希望在未来的12-18个月内接种针对该病毒的疫苗。

数据表明,尽管总体暴发有所增加,但在预防,及早发现,控制和治疗方面的全球改善在减少感染人数方面正变得更加有效。