Kredit gambar: NASA
Tahun lalu lebih dari satu juta orang meninggal karena malaria, sebagian besar di Afrika Sub-Sahara. Wabah Demam Berdarah, hantavirus, Demam Nil Barat, Demam Lembah Rift, dan bahkan Wabah masih menyerang desa, kota, dan seluruh wilayah. Bagi puluhan atau ratusan orang yang menderita kematian yang menyakitkan, dan bagi orang-orang yang mereka cintai, penyakit-penyakit ini tampaknya muncul dari mana-mana.
Namun penyakit ini bukan tanpa pantun atau alasan. Ketika wabah terjadi, seringkali itu disebabkan oleh kondisi lingkungan seperti curah hujan, suhu, dan vegetasi yang menjadi awal lonjakan populasi hama pembawa penyakit. Nyamuk atau tikus atau caplak berkembang pesat, dan penyakit yang ditularkannya menyebar dengan cepat.
Jadi mengapa tidak memperhatikan faktor-faktor lingkungan ini dan memperingatkan ketika kondisi siap untuk wabah? Para ilmuwan telah tergoda oleh kemungkinan ini sejak ide tersebut pertama kali diungkapkan oleh ahli epidemiologi Rusia E. N. Pavlovsky pada 1960-an. Sekarang teknologi dan pengetahuan ilmiah mengejar ide tersebut, dan sistem peringatan dini di seluruh wilayah untuk wabah penyakit tampaknya berada dalam jangkauan.
Ronald Welch dari Pusat Hidrologi dan Iklim Global NASA di Huntsville, Alabama, adalah salah satu ilmuwan yang bekerja untuk mengembangkan sistem peringatan dini tersebut. “Saya pernah ke daerah malaria di Guatemala dan India,” katanya. “Biasanya saya dikejutkan oleh kemiskinan di daerah ini, pada tingkat yang jarang terlihat di Amerika Serikat. Orang-orangnya hangat dan ramah, dan mereka menghargai, mengetahui bahwa kami ada untuk membantu. Senang rasanya mengetahui bahwa Anda berkontribusi pada pengurangan penyakit dan mencegah kematian, terutama anak-anak. ”
Pendekatan yang digunakan oleh Welch dan lainnya menggabungkan data dari satelit lingkungan berteknologi tinggi dengan kerja lapangan "celana pendek khaki dan sepatu debu" kuno. Para ilmuwan sebenarnya mencari dan mengunjungi tempat-tempat dengan wabah penyakit. Kemudian mereka meneliti citra satelit untuk mempelajari bagaimana kondisi ramah penyakit terlihat dari ruang angkasa. Satelit kemudian dapat mengamati kondisi-kondisi tersebut di seluruh wilayah, negara, atau bahkan benua ketika mereka secara diam-diam meluncur melintasi langit sekali sehari, setiap hari.
Di India, misalnya, ketika Welch melakukan penelitian, pejabat kesehatan berbicara tentang pengaturan sistem peringatan dini malaria berbasis satelit untuk seluruh negara. Dalam koordinasi dengan matematikawan Jia Li dari Universitas Alabama di Huntsville dan Pusat Penelitian Malaria India, Welch berharap untuk melakukan studi percontohan di Mewat, sebuah daerah pedesaan di India selatan New Delhi. Daerah ini adalah rumah bagi lebih dari 700.000 orang yang tinggal di 491 desa dan 5 kota, namun hanya sekitar dua pertiga ukuran Pulau Rhode.
“Kami berharap dapat memberikan peringatan risiko penyakit tinggi untuk desa atau daerah tertentu hingga sebulan sebelumnya,” kata Welch. "'Bendera merah' ini akan membiarkan para pejabat kesehatan memfokuskan program vaksinasi mereka, penyemprotan nyamuk, dan upaya melawan penyakit lainnya di daerah yang paling membutuhkan mereka, mungkin mencegah wabah sebelum itu terjadi."
Wabah disebabkan oleh berbagai faktor yang membingungkan.
Untuk spesies nyamuk yang membawa malaria di daerah studi Welch, misalnya, hotspot wabah akan memiliki genangan air yang tergenang di mana nyamuk dewasa dapat menyimpan telur mereka untuk menjadi dewasa baru. Ini bisa berupa genangan air yang menempel di tanah padat seperti tanah setelah hujan lebat, lahan rawa yang terletak di dekatnya, atau bahkan ember berisi hujan yang biasanya ditinggalkan di luar oleh penduduk desa. Sebuah hotspot malaria akan lebih hangat dari 18 ° C, karena dalam cuaca yang lebih dingin, parasit "plasmodium" sel tunggal yang sebenarnya menyebabkan malaria beroperasi terlalu lambat untuk melalui siklus infeksi sebelum nyamuk inang mati. Tetapi cuacanya tidak harus terlalu panas, atau nyamuk harus bersembunyi di tempat teduh. Kelembaban harus berkisar antara 55% hingga 75% yang dibutuhkan oleh nyamuk ini untuk bertahan hidup. Lebih disukai akan ada ternak atau ternak lain dalam jangkauan penerbangan 1 km nyamuk, karena hama ini sebenarnya lebih suka memakan darah hewan.
Jika semua kondisi ini bersamaan, hati-hati!
Mendokumentasikan beberapa faktor ini, seperti jenis tanah dan kebiasaan meninggalkan ember lokal, memerlukan pekerjaan awal awal oleh para peneliti di lapangan, catat Welch. Informasi ini dicolokkan ke dalam sistem pemetaan terkomputerisasi yang disebut basis data Sistem Informasi Geografis (SIG). Penelitian lapangan juga diperlukan untuk mengkarakterisasi perilaku spesies nyamuk lokal. Apakah itu menggigit orang di dalam ruangan atau di luar atau keduanya? Faktor-faktor lain, seperti lokasi padang rumput ternak dan tempat tinggal manusia, dimasukkan ke dalam peta GIS berdasarkan gambar satelit resolusi ultra-tinggi dari satelit komersial seperti Ikonos dan QuickBird, yang dapat melihat benda-benda di tanah sekecil 80 cm. Kemudian variabel di seluruh wilayah seperti suhu, curah hujan, tipe vegetasi, dan kelembaban tanah berasal dari data satelit resolusi menengah, seperti dari Landsat 7 atau sensor MODIS pada satelit Terra NASA. (MODIS adalah singkatan dari MODerate-resolution Imaging Spectrometer.)
Para ilmuwan memasukkan semua informasi ini ke dalam simulasi komputer yang berjalan di atas peta digital lanskap. Algoritma matematika yang canggih mengunyah semua faktor ini dan mengeluarkan perkiraan risiko wabah.
Kesehatan dasar dari pendekatan ini untuk memperkirakan risiko penyakit telah dilakukan oleh penelitian sebelumnya. Sebuah kelompok dari University of Nevada dan Desert Research Institute mampu "memprediksi" tingkat historis infeksi rusa-tikus oleh virus Sin Nombre dengan akurasi hingga 80%, hanya berdasarkan pada jenis dan kepadatan vegetasi, ketinggian dan kemiringan hutan. fitur lahan, dan hidrologi, semuanya berasal dari data satelit dan peta GIS. Penelitian bersama NASA Ames / University of California di Davis mencapai tingkat keberhasilan 90% dalam mengidentifikasi sawah mana di California tengah yang akan membiakkan nyamuk dalam jumlah besar dan yang akan membiakkan lebih sedikit, berdasarkan data Landsat. Proyek Ames lain memperkirakan 79% desa dengan nyamuk tinggi di wilayah Chiapas di Mexico berdasarkan fitur lanskap yang terlihat pada gambar satelit.
Prediksi sempurna kemungkinan tidak akan pernah mungkin. Seperti halnya cuaca, fenomena penyakit manusia terlalu rumit. Tetapi hasil yang menggembirakan ini menunjukkan bahwa perkiraan risiko yang cukup akurat dapat dicapai dengan menggabungkan kerja lapangan kuno dengan yang terbaru dalam teknologi satelit.
"Semua potongan teka-teki yang diperlukan ada di sana," kata Welch, menawarkan harapan bahwa wabah penyakit yang tampaknya datang "entah dari mana" akan membuat orang lengah lebih jarang.
Sumber Asli: NASA Science Story
