纵观历史,只有少数病原体对人类健康产生了重大影响。其中之一就是霍乱。这种潜在致命的疾病由霍乱弧菌引起,其引发的全球性大流行比流感、鼠疫和小儿麻痹症还要多。最近一次,也就是第七次大流行,发生在20世纪60年代,亚洲许多地区遭受了四年痛苦的折磨。
如今,霍乱在很大程度上已经得到控制,仅限于孟加拉国和海地等少数地区。这些国家似乎有季节性感染期,并持续受到监测。然而,自20世纪90年代初以来,对另一场大流行的担忧一直困扰着公共卫生官员。让他们更加担忧的是,即将到来的疫情可能源于一个看似我们无法控制的因素:气候变化。
气候变化不仅仅局限于大气二氧化碳含量或记录的温度。尽管这些是获得最多头条新闻的因素,但其他因素在确定气候变化方面也起着作用。在霍乱方面最重要的因素之一是大气与海洋生态位的相互作用。海洋模式的变化会导致剧烈的气候变化,例如厄尔尼诺-南方涛动。其他变化也随之发生,导致局部气候条件的全球变化。抛开可能导致这些变化的争论不谈,现实是它们正在发生,并且会影响病原体如何以及更重要的是在哪里生存、繁衍和感染。
在霍乱方面,气候变化对微生物来说是一种压力,迫使它们要么死亡,要么找到适应环境的方法。在孟加拉国,这已通过经典菌株演变为一种称为El Tor的菌株而得到证明。这种特殊的菌株对季节性的依赖性较小,出现频率也更高。总体结果是全年都存在感染的威胁,而不是仅限于雨季。至于这种变异的原因,似乎与雨季和旱季之间的差异减小有关。这使得El Tor菌株随着时间的推移能够抵抗干燥的天气,从而能在任何气候环境中生存。
但是新菌株的出现并不能导致大流行。为了造成全球性的麻烦,细菌还必须传播到各种地区并成为地方性疾病。要做到这一点,它们需要适宜的温度和食物来源,而这也可以由气候变化来帮助实现。
在2011年,人们研究了几个可能的因素,以确定一个或多个因素的组合是否会导致细菌的生长和传播加剧。有两个特定因素被牵连,但两者都与温度无关。它们包括河流排入海洋的流量增加以及浮游植物的含量。有趣的是,海表温度并未被视为一个因素。尽管较高温度确实与更多的霍乱疫情同时发生,但这并非普遍情况。没有了(河流)排放,爆发的可能性就很小。
有了这些证据,就有可能绘制出高风险地区的地图。 上周,一支承担这项任务的国际研究团队公布了他们的结果。他们绘制了一幅全球地图,显示霍乱目前以及未来可能生存的区域。根据研究结果,有充分理由相信我们正处于又一场大流行的边缘,而且这一次,甚至北美也可能看到霍乱的回归。
该团队使用了来自现有海洋数据集Bio-ORACLE的12个环境变量。这些因素包括与气候相关的因素,如海表温度、日照和微生物生长水平。其他因素则侧重于物理属性,如盐度、pH值、溶解氧、硝酸盐和磷酸盐水平。然后,他们研究了已知存在霍乱生长的地区。通过这项分析,他们能够定义出适合霍乱生存、生长和传播的参数列表。
此时,该团队开始寻找世界其他地区是否存在类似的生态环境。利用统计分析,他们能够以百分比的形式确定适应性。最有可能出现疫情的地区至少有50%的机会允许足够的生长以导致疫情爆发。他们对当前气候条件和2100年的情况进行了分析。
尽管研究人员预计会发现不止少数几个霍乱能够生存的地方,但数据显示,适合生长的环境几乎遍布全球。这些地区包括一些预期的地区,如秘鲁、厄瓜多尔、西非和澳大利亚部分地区。但有些地区则完全出乎意料,如北海、斯堪的纳维亚国家以南的地区。在美国,墨西哥湾和整个美国东海岸也将是霍乱生长的首选之地。
至于2100年,由于气候变化,情况急剧恶化。世界上一些最北部的地区,包括太平洋西北部、加拿大哈德逊湾、爱尔兰西部海岸以及俄罗斯北部尖端,都可能支持霍乱的生存。南半球也将受到影响,尽管程度较轻。在这种情况下,温度起着更重要的作用,但仍然需要其他与气候变化相关的因素来确保生存。
研究结果表明,我们已经处于另一场霍乱大流行的准备状态。这些地点只是等待着细菌入侵并征服。虽然这种情况发生的可能性很小,但对于公共卫生官员来说,了解这些地区的存在至少是一个预警系统。这项工作的成果也为未来监测气候变化提供了能力,以便在地方层面发现任何可疑的变化。如果发生突然的变化,公共卫生官员可以得到警告,以便他们能够加强监测并优先考虑霍乱预防意识。尽管这项工作可能无法阻止第八次霍乱大流行发生,但至少能给我们一个争取的机会。