Меткалф представил примеры возможных моделей в недавнем обзоре, написанном с соавторами из многих США и международными организациями, и издал на Слушаниях Королевского общества B: Биологические науки.Некоторые инфекционные заболевания двигаются от человека к человеку, ли через воздух (грипп), через загрязненную воду и еду (холера), или через членистоногих, таких как москиты (малярия). Другие проживают у животных, но могут быть переданы людям при определенных условиях. Например, люди могут приобрести hantavirus (который вызывает тяжелую дыхательную болезнь), когда они вдыхают частицы от загрязненного разъедающего понижения, которое было размешано в воздух, и клещи передают болезнь Лайма от оленя людям.
Климатические факторы могли затронуть масштаб болезни на любой стадии, сказал Меткалф, который является доцентом экологии и эволюционной биологии и связей с общественностью в Школе Вудро Вильсона Принстона связей с общественностью и Международных отношений.Рассмотрите трансмиссивную болезнь как малярия. Изменение климата могло или увеличить или уменьшить географический ряд москитов Анофелеса, которые передают болезнь; это могло также затронуть продолжительность жизни москитов и размножающиеся образцы.
Кроме того, жизненные циклы москитов могут взаимодействовать сложными способами с человеческими поступками, такими как миграция. И многолетние колебания климата, такие как Эль-Ниньо южное Колебание, которое затрагивает температуру и ливень по значительной части поверхности планеты, могли или замаскировать или усилить эффекты изменения климата. Модель для предсказания, как изменение климата затронет заболеваемость малярией, возможно, должна учесть все эти факторы, Меткалф сказал, и как они взаимодействуют с причинным механизмом – москит, кусающий зараженного человека и затем несущий паразита малярии кому-то еще.
Как иллюстрация, возьмите пример передающейся через воду болезни как брюшной тиф. Изменяющийся климат может принести больше ливня и затопляющий в некоторые области. Наводнение, как думают, увеличивает риск подверженности брюшному тифу посредством загрязнения водоснабжения, когда экскременты зараженного человека смешивают с водными людьми напиток.
Таким образом изменение климата могло увеличить заболеваемость брюшным тифом. Но было бы ошибочно использовать простые корреляции между затоплением и брюшным тифом, чтобы предсказать, как изменение климата затронет заболеваемость болезнью, потому что у некоторых областей есть лучшая санитарная инфраструктура или лучше защищенные поставки питьевой воды, чем другие. Идеально, Меткалф сказал, модель для предсказания, что заболеваемость брюшным тифом под изменением климата свяжет соответствующие переменные климата с фактической распространенностью бактериального загрязнения в водоснабжении – то есть, к механизму, через который брюшной тиф передается от человека человеку – и только тогда к заболеваемости болезнью.
Меткалф и ее соавторы рассмотрели много сложных статистических методов, которые могут использоваться, чтобы смоделировать отношения между климатом и болезнью, и они рекомендовали способам объединить, проверить, и усовершенствовать такие методы. Один особенно полезный подход – ретроспективное тестирование – то есть, проверяя предсказания моделей, включая прошлый климат и данные о болезни, чтобы видеть, как хорошо они соответствуют тому, что мы знаем, произошел в реальной жизни.
«Распутывание воздействия климата на инфекционном заболевании требует тщательного расследования, используя в своих интересах широкий промежуток данных по изменению и в заболеваемости и в переменных климата через пространство и время», сказал Меткалф. «Эпидемиологи могут взять указания от сообщества моделирования климата, стремясь лучше понять и включить основные свойства, которые влияют на наблюдаемое поведение системы болезни климата, и обычно проверяя ансамбль моделей, ретроспективно выдерживая сравнение и утверждая модели против данных».