„Mückenatlas“: A citizen science project for moskítóflugueftirlit í Þýskalandi

Moskítóflugur eru ein þeirra genaferja sem geta hugsanlega sent smitefni sem berast með smitferjum, þ.e. sjúkdómsvaldar sem berast milli dýra (hryggleysingja) og manna með biti sýktra liðdýra. Sjúkdómar sem berast með moskítóflugum hafa vakið athygli um alla Evrópu þar sem tilfelli og uppkoma dengue, chikungunya og Vestur-Nílar hafa í auknum mæli verið skráð í Suður-Evrópu síðan seint á2000 (engler o.fl., 2013). Schaffner et al., 2013).

Auk aukinna alþjóðaviðskipta, þar sem ágengar tegundir eru fluttar inn með flutningum um langar vegalengdir, hafa áhrif loftslagsbreytinga, s.s. hækkandi hitastig og aukin úrkoma á sumum svæðum, verið greind sem þættir sem stuðla að útbreiðslu tegunda moskítóferja(Sóttvarnastofnun Evrópu], Sjúkdómar sem berast með smitferjum). Loftslagsbreytingar geta lengt smittímabilin á stöðum þar sem sjúkdómar sem berast með smitferjum eru þegar til staðar og geta bætt ágengar moskítótegundir á svæðum sem áður voru óhagstæðari.

Aedes albopictus (asian tígrisdýr moskítófluga), ein algengasta ágenga tegundin, virkar sem genaferja fyrir dengue, chikungunya og zika veira (Paz, 2021). Fyrir þessa tegund er gert ráð fyrir bættu loftslagi fyrir Mið-Evrópu og Balkanskaga, en þurr skilyrði á svæðum eins og Spáni og Portúgal gætu dregið úr hentugleika loftslags til lengri tíma (Semenza og Suk, 2018).

Áhrif loftslagsbreytinga á stofn Aedes japonicus (Asian bush moskítófluga), sem er önnur áberandi ágeng tegund sem gæti einkum breiðst út WNV og Zika veira, eru ekki eins skýr. Engu að síður benda sumir vísindamenn til áframhaldandi hár hæfi svæða í Þýskalandi í framtíðinni (Kerkow et al., 2019). Suður-Þýskaland er einkum ætlað að verða mjög hentugur fyrir þessar moskítótegundir og gæti verið eitt af fáum svæðum þar sem bæði Ae. albopictus og Ae. japonicus gætu verið til saman(Cunze et al. 2016).

Samkvæmt nýlegum tölum frá Sóttvarnastofnun Evrópu og Matvælaöryggisstofnunar Evrópu (2021) er Þýskaland nú í norðurhluta Evrópu með nokkra þekkta stofna Aedes moskítóflugna, þar á meðal Aedes albopictus og Aedes japonicus. Fyrstu tilfelli WNV, sem fyrst og fremst gætu breiðst út af sumum tegundum moskítóflugna í Þýskalandi, voru skráð meðal fugla og hesta árið 2018 og greint var frá nokkrum tilvikum manna árin 2019 og 2020, aðallega í austurhlutum Þýskalands (Zegler o.fl., 2019). 2020, Pietsch et al., 2020).  

Með hliðsjón af þessu er mikilvægt að fylgjast með tilvist ágengra tegunda sem gætu frekar breiðst út sjúkdómsvalda, einkum á svæðum sem eru í hættu á innflutningi, frekari útbreiðslu stofna sem fyrir eru og smitsjúkdómar (Sóttvarnastofnun Evrópu, 2012). Hins vegar, þar sem innfæddar moskítóflugur geta einnig gegnt hlutverki í sendingu, þarf einnig að fylgjast með þeim (Sóttvarnastofnun Evrópu, 2014). Um alla Evrópu hefur verið komið á fót eftirlitsráðstöfunum til að hjálpa til við (snemma) greiningu á moskítóstofnum, að útrýma þeim og koma í veg fyrir stofnun í framtíðinni (National Expert Commission "Mosquitoes as Vectors of Disease Agents", 2016). Hins vegar eru aðgerðir ekki samþættar og auka ætti sérfræðiþekkingu og reynslu af eftirliti og eftirliti með smitferjum til að búa sig undir framtíðaráskoranir (Sóttvarnastofnun Evrópu, 2021; Matvælaöryggisstofnun Evrópu og Sóttvarnastofnun Evrópu, 2021b).

Tilkoma og uppgangur sjúkdóma sem berast með moskítóflugum í Suður-Evrópu í byrjun 2000 leiddi til opinbers fjárstuðnings við rannsóknarverkefni um þetta efni í Þýskalandi. Þetta felur í sér stofnun flugnavöktunaráætlunar árið 2011, sem vinnur að tvöfaldri nálgun við söfnun sýna, með því að nota bæði gildrur og þátttöku borgara í svokölluðu "Mückenatlas" verkefninu. Síðan 2012 miðar 'Mückenatlas’ verkefnið að því að bæta þekkingu á því hvar (og hvenær á árinu) finnast innfæddar og ágengar moskítótegundir og ágengar tegundir þeirra sem smitferjur sjúkdómsvalda, að lokum styðja við framtíðarmat á heilsufarsáhættu í Þýskalandi.

The 'Mückenatlas’ er dæmi um borgaravísindaverkefni, sem miðar að því að styðja kerfisbundna vettvangsvinnu sem unnin er af sérfræðingum, með því að safna moskítósýnum um allt Þýskaland. Íbúar eru beðnir um að fanga moskítóflugur (undamaged) í einkaumhverfi sínu, frysta þá, fylla út meðfylgjandi form og síðan senda þær til einnar af tveimur rannsóknarstofnunum sem taka þátt. Vefsíða verkefnisins veitir áhugasömu fólki leiðbeiningar um öflun og framlag moskítósýna og hvernig þau eru unnin. Við móttöku, experts identify the submitted mosquito species morphologically (by microscope) or genetically. Þátttakendur fá síðan ítarlegar upplýsingar um framlagningu þeirra. Ef börn taka þátt og það er tilgreint á eyðublaðinu er sérstakt vottorð gefið út fyrir þau.

Flest framlag til „Mückenatlas“vísar til innfæddra moskítóflugna, hefur vísindaverkefnið einnig stuðlað að því að skrá ágengar tegundir moskítóflugna. Árið 2013 fannst töluverður stofn Ae. japonicus í bænum Hanover í norður-þýska bænum Hanover, þökk sé fyrri framlagi til "Mückenatlas", þar sem svæðið hefði líklega ekki verið talið svæði fyrir útbreiðslu þessarar tegundar.  Lagt hefur verið til að framlög til "Mückenatlas" hafi endurspeglað útbreiðslu þýskra Ae. japonicus íbúa, sem nú eru þekktir í Þýskalandi, sem gefur til kynna að slíkt borgaralega vísindaverkefni geti með góðum árangri hjálpað til við að afhjúpa breytingar á fluga og aðstoða við skipulagningu markvissra vettvangseftirlitsráðstafana. Fyrsta framlag Ae. albopictus til atlas árið 2014 leiddi einnig til uppgötvunar á staðbundnu ræktunarstofni í Suður-Þýskalandi. Næstum allir þekktir stofnar Aedes albopictus hafa fundist eftir tilkynningar frá borgurum, þar á meðal með framlagi til atlas.

Sveitarfélög þar sem þessar moskítóflugur áttu sér stað voru þá tilkynntar til að örva eftirlitsaðgerðir sem sýna að Mückenatlas getur virkað sem gagnlegt snemmviðvörunarkerfi. Í a.m.k. tveimur tilvikum hefur viðvörun leitt til brottnáms íbúa. Gögn um bæði innfæddar og ágengar tegundir, staðsetningu og veiðidag eru síðan skráð í þýska landsgagnagrunninn CULBASE og eru notuð til að kortleggja útbreiðslu moskítóstofna um allt landið. Í framtíðinni mun gagnagrunnurinn veita vísindamönnum og stefnumótendum upplýsingar til að auðvelda líkanagerð, áhættumat og stjórnun sjúkdóma sem berast með moskítóflugum.

Niðurstöður um Ae. albopictus eru einnig tilkynntar til ríkisskrifstofur fyrir faraldsfræði smitsjúkdóma sem senda tilkynnt gögn til viðkomandi heilbrigðisdeilda, ECDC, sem og til Þýska sérfræðinganefndarinnar "Mosquitoes as Vectors of Disease Agents".The 'Mückenatlas’ hefur verið tengd og stuðlað að tveimur stærri rannsóknarverkefnum. Á árunum 2015 til 2018 var vöktunarverkefni („CuliMo“— „Culiciden/Steckmücken Monitoring in Deutschland“) skráð af sex rannsóknarstofnunum víðsvegar í Þýskalandi um landfræðilega og árstíðabundna tilvik moskítóflugna auk hugsanlegra sjúkdómsvalda. Hluti af gögnunum var beint afhent af borgaravísindaverkefninu. Annað rannsóknarverkefni („CuliFo “—„Culiciden Forschungsprojekt“) sem er sérstaklega rannsakað, hvaða ágengar og innfæddar tegundir henta til að senda sjúkdóma sem berast með moskítóflugum í Þýskalandi á árunum 2015 til 2019.

"Mückenatlas" sjálfur reiða sig á kynningarherferðir og fjölmiðlaherferðir til að auka vitund um verkefnið og auka þátttöku. Sérstakar aðgerðir ná yfir fréttatilkynningar, blaðagreinar, viðtöl við útvarp og sjónvarp, kynningar til almennings og bæklinga.

„Mückenatlas“er samstarfsverkefni Sambandsrannsóknarstofnunar um dýraheilbrigði í Þýskalandi (Friedrich-Loeffler-Institute [FLI]) og Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF) e.V. They are responsible for identifying the mosquito species after citizens’ submission, conducting field research, storage and disseminating the collected data. FLI hýsir ennfremur National Expert Commission "Mosquitoes as Vectors of Disease Agents", sem hefur veitt ráðgjöf, leiðbeiningar og tilmæli um efni flugna-borinn sjúkdóma síðan 2019, sérstaklega með áherslu á Asíu tígrisdýr moskító (Ae. albopictus).

Sem borgaravísindaverkefni er fólk sem býr víðsvegar um Þýskaland og tekur þátt í verkefninu mikilvægur þáttur í árangri verkefnisins. Frá stofnun þess árið 2012 hafa meira en 30000 þátttakendur lagt meira en 150000 flugur sýni. Fjölmiðlar hafa lagt sitt af mörkum til að vekja athygli á verkefninu.

Nokkrar aðrar rannsóknastofnanir, svo sem Bernhard-Nocht-Institute for Tropical Medicine, tóku þátt í samstarfsverkefnum "CuliMo" og "CuliFo". Ýmsir vísindamenn hafa bæði notað „Mückenatlas“sem gagnalind og sem dæmisögu um borgaraleg vísindi í flugnaeftirliti í vísindaritum (t.d. Kerkow et al., 2019), Pernat et al., 2021).

Mikill fjöldi framlaga gefur til kynna árangur fyrir verkefnið, sem hefur orðið "frábært tól til stórfelldra aðgerðalausra flugnaeftirlits" (Werner et al., 2014) og "hagkvæmt tól til gagnasöfnunar" (Walther and Kampen, 2017). Skoðanaskipti borgara og vísindamanna sem jafningja, gagnsæi, skuldbinding og mikilvægi hafa verið lýst sem mikilvægum árangursþáttum fyrir "Mückenatlas", auk samskipta fyrir borgaraleg vísindaverkefni almennt. Auk þess að mismunandi fluga atvik vegna árstíðar og landafræði, fjölmiðla umfjöllun hefur haft áhrif á fjölda framlaga sem berast.

Samsetning borgara sem gagnasöfnunarmenn, leggja fram sýni án fyrri hlutdrægni vals og vísindamanna sem gera gæðatryggingu með því að bera kennsl á moskítóflugur, leiðir til hágæða gagna (Kampen et al., 2015). Þó að fjöldi moskítóflugna sem safnað er í hefðbundnum gildrum sé meiri, er landfræðileg dreifing framlaga borgara víðtækari og líkurnar á að afla af handahófi verði meiri, samanborið við hefðbundnar gildrur. Auk þess eru 66 % moskítóflugna veiddar á heimilum fólks og veita vísindamönnum sýni sem ekki eru tiltæk með reglulegu eftirliti (Pernat o.fl., 2021a). Þess vegna stuðlar þessi borgaraleg-vísinda nálgun að því að auka þekkingu á moskítóflugum í þéttbýli og í mannlegu húsnæði.

Eins og "Mückenatlas" vefsíðan bendir á, læra borgararnir sjálfir um líffræðilega fjölbreytni á staðnum og vistfræði og líffræði moskítóflugna í umhverfi sínu. Samkvæmt National Expert Commission "Mosquitoes as Vectors of Disease Agents" (2016), þátttaka borgara og vitund eru lykillinn að því að berjast gegn moskítóflugum, sérstaklega í íbúðarhverfum. Þrátt fyrir að vísindin hafi notið góðs af bættum gögnum hefur 'Mückenatlas’ þjónað slíkum tilgangi, miðað við meðfylgjandi fjölmiðlaherferðir og endurgjöf til þátttakenda.

Engu að síður, það eru þættir sem mætti líta á sem takmarkandi þætti. Vegna þess að sýnin sem ekki eru sérfræðingar leggja fram eru jafnvel 25 % af framlagi skordýra, önnur en moskítóflugur (Walther and Kampen, 2017). Enn fremur gætu gögnin, sem lögð voru fram, verið hlutdræg, t.d. að því er varðar landfræðilega dreifingu eða óskir einstaklinga til að fanga ágengar tegundir, „undantekningar“tegundir (pernat o.fl., 2021a). Ennfremur, eins og allir borgara vísindi verkefni, the 'Mückenatlas’ veltur á vitund fólks um tilvist sína og vilja einstaklinga til að taka þátt og fylgja aðferðum til að handtaka moskítóflugur rétt. Skortur á fjárhagslegri endurgreiðslu á flutningskostnaði (jafnvel þótt minni háttar kostnaður fyrir suma) auk prentunar og útfyllingar á nauðsynlegu eyðublaði gæti takmarkað hverjir geta tekið þátt í verkefninu.

The Federal Ministry of Food and Agriculture (BMEL) fjármagnaði "Mückenatlas" frumkvæðið. Rannsóknarverkefnin tvö ("CuliMo" og "CuliFo") fengu hvor um sig 2,2 milljónir evra styrk frá matvæla- og landbúnaðarráðuneytinu til að fjármagna ýmiss konar eftirlits- og rannsóknarstarfsemi, þ.m.t. starfsemi sem tengist Mückenatlas. Innan vöktunarverkefnisins („CuliMo“) 2015 — 2018, sem nánar tiltekið "atlas" sem undirverkefni, FLI og ZALF fengu 735.768 EUR og 854 735,00 EUR fjármögnun, eftir því sem við á. Kostnaður við að senda moskítóflugur til rannsóknastofnana er greiddur af þátttakendum, þ.e. þeir eru ekki endurgreiddir af verkefninu. Þátttakendur fá almennt ekki greidd laun, heldur fá upplýsingar um framlagningu sína eftir greiningu og hægt er að skrá þá sem leggja fram gögn á vefsíðu „Mückenatlas“, ef þess er óskað.

Eftirlitsráðstafanir sem vakta moskítóflugur og sýkla (smitandi efni, t.d. veiru sem veldur sjúkdómi) hafa verið greindar sem kostnaðarhagkvæmar leiðir til að takast á við heilbrigðisáhættu í tengslum við sjúkdóma sem berast með moskítóflugum (engler o.fl., 2013) — "bæði manna og fjárhagslegan kostnað við hugsanlega farsótt er hægt að halda í skefjum" (Semenza and Suk, 2018). Þannig gæti nálgun borgara á "Mückenatlas" sett fram frekari sparnaðarmöguleika í samanburði við aðrar eftirlitsaðferðir. Hlutlaus eftirlitsaðferð með þátttöku borgaranna leiðir til kostnaðar-, tíma- og vinnuaflslækkunar í samanburði við virka söfnun, t.d. með því að setja upp gildrur (Kampen o.fl., 2015).

Ávinningurinn af framtaksverkefninu felur í sér, auk framlags til vísindarannsókna, aukin vitund borgaranna um útbreiðslu moskítóflugna, líffræði og tengda áhættu.

Þýska ríkisstjórnin telur heilbrigði manna vera eitt forgangssvið í áætlun sinni um aðlögun að loftslagsbreytingum (2008) og hefur sérstaklega viðurkennt þörfina á að grípa til aðgerða með tilliti til sjúkdóma sem berast með smitferjum í aðgerðaáætlun sinni (2011). Vöktun á upprunalegum moskítótegundum og ágengum moskítótegundum og hugsanlegri útbreiðslu sjúkdómsvalda fellur undir tilgreindar ráðstafanir. Sem hluti af aðlögunarstarfi sínu í heilbrigðisgeiranum upplýsti þýska umhverfis-, náttúruverndar-, kjarnorku- og neytendavernd almennings um heilbrigðisáhættu í tengslum við loftslagsbreytingar árið 2020. Það nefnir sérstaklega "Mückenatlas" sem tækifæri fyrir borgara til að styðja við eftirlit með moskítóflugum sem geta stuðlað að útbreiðslu sjúkdóma.

The 'Mückenatlas’ byrjaði árið 2012 og borgarar hafa stuðlað að efni hennar síðan. Hægt er að senda framlög allt árið um kring, en breytileg eftir árstíðum, en fleiri sýni send á sumrin.

Upplýsingum um moskítóflugur og smitferjur sem berast með smitferjum er stöðugt safnað. "Mückenatlas" og CULBASE gagnagrunnurinn þjóna sem upplýsingasafn, sem styður aðlögunarráðstafanir fyrir heilsu til lengri tíma litið. Yfirstandandi fjármögnunartímabili verkefnisins lýkur í lok árs 2022. Hins vegar eru áætlanir um að lengja og stofna verkefnið hjá ZALF, sem fylgir dæminu um FLI, þar sem verkefnið hefur verið samþætt kerfisbundinni gildruvöktun frá 2019.

Doreen Werner

Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF) e.V.
Müncheberg (Germany)
E-Mail: mueckenatlas@fli.de

Helge Kampen

Federal Research Institute for Animal Health:
Institut für Infektionsmedizin
Greifswald – Insel Riems (Germany)
E-Mail: mueckenatlas@fli.de

Kampen, H., Medlock, J.M., Vaux, A., Koenraadt, C., van Vliet, A., Bartumeus, F., Oltra, A., Sousa, C.A., Chouin, S., Werner, D., 2015. Aðferðir við óvirkt eftirlit með moskítóflugum í Evrópusambandinu. Sníkjudýr & Vectors 8, 9. https://doi.org/10.1186/s13071-014-0604-5

Kampen, H., Tews, B.A., Werner, D., 2021. Fyrstu sönnunargögnin um West Nílarveiru yfirvetrar í moskítóflugum í Þýskalandi. Veirur 13, 2463. https://doi.org/10.3390/v13122463

Kerkow, A., Wieland, R., Koban, M.B., Hölker, F., Jeschke, J.M., Werner, D., Kampen, H., 2019. Hvað gerir asíska runna flugan Aedes japonicus japonicus að líða vel á staðnum Þýskaland? A loðinn líkan nálgun. Sníkjudýr og vektorar 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J.M., Werner, D., 2021a. Buzzing heimili: using citizen science data to explore the effects of urbanization on indoor moskíto communities. Insects 12, 374. https://doi.org/10.3390/insects12050374

Pernat, N., Kampen, H., Ruland, F., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021b. Ökumenn spatio-tíma breytileika í moskítógögnum til borgaravísindaverkefnisins „Mückenatlas“. Scientific Reports 11, 1356. https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3

Walther, D., Kampen, H., 2017. Vísindaverkefnið "Mueckenatlas" hjálpar til við að fylgjast með dreifingu og útbreiðslu ágengra moskítótegunda í Þýskalandi. Journal of Medical Entomology 54, 1790–1794. https://doi.org/10.1093/jme/tjx166

Werner, D., Hecker, S., Luckas, M., Kampen, H., 2014. Rannsóknarverkefnið "Mueckenatlas" styður við vöktun á moskítóflugum (Diptera, Culicidae) í Þýskalandi: Um er að ræða átta alþjóðlega ráðstefnu um Urban Pests. Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (eds.), Hungary, bls. 119–124. icup1098.pdf