„Mückenatlas“: A borgari vísindi verkefni fyrir fluga eftirlit í Þýskalandi

Moskítóflugur eru einn af smitferjunum sem geta hugsanlega borið smitbera sjúkdóma, þ.e. sýkla sem berast milli dýra (hryggleysingja) og manna með biti sýktra liðdýra. Sjúkdómar, sem berast með moskítóflugum, hafa vakið athygli um alla Evrópu þar sem tilvik og uppkomur Dengue, Chikungunya og West Nile hafa í auknum mæli verið skráð í Suður-Evrópu síðan seint á 2000 (Engler o.fl., 2013; Schaffner et al., 2013).

Auk þess að efla alþjóðaviðskipti, þar sem ágengar tegundir eru fluttar inn með flutningum um langan veg, hafa áhrif loftslagsbreytinga, s.s. hækkandi hitastig og aukin úrkoma á sumum svæðum, verið skilgreind sem þættir sem stuðla að tilvist moskítóferjutegundarinnar (Sóttvarnastofnun Evrópu [ECDC]; sjúkdómar sem berast með smitferjum). Loftslagsbreytingar geta lengt smittímabilin á stöðum þar sem smitferjubornir sjúkdómar eru þegar til staðar og geta bætt hentugt loftslag fyrir ágengar moskítótegundir á svæðum sem áður voru ekki eins hentug.

Aedes albopictus (Asian tiger mosquito), ein algengasta ágenga tegundin, virkar sem smitberi fyrir dengue, chikungunya og zika vírus (Paz, 2021). Fyrir þessa tegund er spáð bættri hentugleika loftslags fyrir Mið-Evrópu og Balkansvæðið, en þurrari skilyrði á svæðum eins og Spáni og Portúgal gætu dregið úr hentugleika loftslags til lengri tíma litið (Semenza og Suk, 2018).

Áhrif loftslagsbreytinga á íbúa Aedes japonicus (Asian Bush fluga), annar áberandi ágengar tegundir sem gætu sérstaklega dreift Vestur-Nílarveiru og Zika veiru, er minna ljóst. Engu að síður benda sumir vísindamenn til áframhaldandi mikillar hentugleika svæða í Þýskalandi í framtíðinni (Kerkow et al., 2019). Sérstaklega er gert ráð fyrir að Suður-Þýskaland verði mjög hentugt fyrir þessa moskítóflugutegund og gæti verið eitt af fáum svæðum þar sem bæði Ae. albopictus og Ae. japonicus gætu verið til samhliða (Cunze et al. 2016).

Samkvæmt nýlegum tölum ECDC og EFSA (2021) er Þýskaland nú nyrsta landið í Evrópu með nokkra staðfesta íbúa Aedes moskítóflugna, þar á meðal Aedes albopictus og Aedes japonicus. Fyrstu tilfelli Vestur-Nílarveirunnar, sem einkum dreifðust af sumum af upprunalegum moskító-tegundum Þýskalands, voru skráð meðal fugla og hesta árið 2018 og greint var frá nokkrum tilvikum hjá mönnum árin 2019 og 2020, aðallega í austurhluta Þýskalands (Ziegler et al., 2019; 2020, Pietsch et al., 2020).

Með hliðsjón af þessu er mikilvægt að fylgjast með ágengum tegundum sem gætu dreift sjúkdómsvöldum enn frekar, einkum á svæðum þar sem hætta er á innflutningi, frekari útbreiðslu stofna sem fyrir eru og útbreiðslu sjúkdómsvalda (Sóttvarnastofnun Evrópu, 2012). Hins vegar, þar sem innfæddir moskítóflugur geta einnig gegnt hlutverki í sendingu, þarf einnig að fylgjast með þeim (ECDC, 2014). Um alla Evrópu hafa verið gerðar eftirlitsráðstafanir til að auðvelda (snemma) greiningu á stofnum moskítóflugna, að útrýma þeim og koma í veg fyrir að þeim verði komið á fót í framtíðinni (landsbundin sérfræðinganefnd „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“, 2016). Hins vegar er viðleitni ekki samþætt og auka ætti sérfræðiþekkingu og reynslu á eftirliti með smitferjum og eftirliti með þeim til að undirbúa sig fyrir framtíðaráskoranir (Sóttvarnastofnun Evrópu, 2021). EFSA og ECDC, 2021b).

Tilkoma og endurvakning sjúkdóma sem berast með moskítóflugum í Suður-Evrópu í byrjun 2000s leiddi til opinbers fjárstuðnings við rannsóknarverkefni um þetta efni í Þýskalandi. Þar á meðal var að koma á fót flugnavöktunaráætlun árið 2011 sem miðar að tvöfaldri nálgun við söfnun sýna með því að nota bæði gildrur og þátttöku borgaranna í svokallaða „Mückenatlas“ verkefninu. Frá árinu 2012 miðar verkefnið „Mückenatlas“ að því að bæta þekkingu á því hvar (og hvenær á árinu) innfæddar og ágengar tegundir moskítóflugna eiga sér stað og á möguleikum þeirra sem smitberar sjúkdómsvalda, til að styðja að lokum við framtíðarmat á heilbrigðisáhættu í Þýskalandi.

„Mückenatlas“ er dæmi um vísindaverkefni borgaranna sem miðar að því að styðja við kerfisbundna vettvangsvinnu sérfræðinga með því að safna flugnasýnum um allt Þýskaland. Borgarar eru beðnir um að fanga moskítóflugur (undamaged) í lokuðu umhverfi sínu, frysta þær, fylla út meðfylgjandi eyðublað og senda þær síðan til einnar af tveimur rannsóknarstofnunum sem taka þátt. Vefur verkefnisins veitir áhugasömum einstaklingum leiðbeiningar um töku og framlag flugnasýna og hvernig unnið er úr þeim. Við móttöku bera sérfræðingar kennsl á moskítótegundirnar sem lagðar hafa verið fram, formfræðilega (í smásjá) eða erfðafræðilega. Þátttakendur fá síðan ítarlegar upplýsingar um framlagningu þeirra. Ef börn taka þátt og það er tekið fram á eyðublaðinu er sérstakt vottorð gefið út fyrir þau.

Flest framlög til „Mückenatlas“ vísa til innfæddra moskítóflugna en borgaralega vísindaverkefnið hefur einnig stuðlað að skráningu ágengra tegunda moskítóflugna. Árið 2013 fannst umtalsverður íbúafjöldi af Ae. japonicus í norðurhluta þýska bæjarins Hanover, þökk sé fyrra framlagi til „Mückenatlas“, þar sem líklegt er að svæðið hafi ekki verið talið svæði fyrir útbreiðslu þessarar tegundar .. Lagt hefur verið til að framlag til „Mückenatlas“ hafi endurspeglað útbreiðslu þýzkra Ae. japonicus íbúa sem nú eru þekktir, sem gefur til kynna að slíkt borgaravísindaverkefni geti með góðum árangri hjálpað til við að afhjúpa breytingar á flugnaatvikum og aðstoðað við skipulagningu markvissra eftirlitsráðstafana á vettvangi . Fyrstu framlög Ae. albopictus til Atlas í 2014 leiddi einnig til uppgötvunar á staðnum ræktun íbúa í Suður-Þýskalandi. Næstum allir þekktir hópar Aedes albopictus hafa fundist eftir tilkynningar frá borgurum, þar á meðal með framlagi til Atlas.

Sveitarfélög þar sem þessar moskítóflugur áttu sér stað voru síðan tilkynntar til að hvetja til eftirlitsaðgerða, sem sýnir að Mückenatlas getur virkað sem dýrmætt viðvörunarkerfi. Í a.m.k. tveimur tilvikum hefur snemmbær viðvörun leitt til þess að stofnum hefur verið útrýmt. Gögn um bæði innfæddar og ágengar tegundir, staðsetning og dagsetning föngunar eru síðan skráð í þýska flugnagagnagrunninn CULBASE og eru notuð til að kortleggja dreifingu moskítóstofna um allt land. Í framtíðinni mun gagnagrunnurinn veita vísindamönnum og stefnumótendum upplýsingar til að auðvelda líkanagerð, áhættumat og stjórnun sjúkdóma sem berast með moskítóflugum.

Niðurstöður á Ae. albopictus eru auk þess tilkynntar til ríkisskrifstofa fyrir faraldsfræði smitsjúkdóma sem framsenda tilkynnt gögn til viðkomandi heilbrigðisdeilda, ECDC, sem og til þýsku sérfræðinganefndarinnar „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“. „Mückenatlas“ hefur verið tengt og stuðlað að tveimur stærri rannsóknarverkefnum. Á árunum 2015 til 2018 skráði vöktunarverkefni („CuliMo’ – „Culiciden / Steckmücken Monitoring in Deutschland“), sem sex rannsóknarstofnanir í Þýskalandi ráku, landfræðilega og árstíðabundna tíðni moskítóflugna sem og hugsanlegra sjúkdómsvalda. Hluti gagnanna var afhentur beint af borgaravísindaverkefninu. Annað rannsóknarverkefni („CuliFo“– „Culiciden Forschungsprojekt“) skoðaði sérstaklega hvaða ágengar og innfæddar tegundir henta til að senda sjúkdóma sem berast með moskítóflugum í Þýskalandi á árunum 2015 til 2019.

„Mückenatlas“ studdist sjálft við útrás almennings og fjölmiðlaherferðir til að auka vitund um verkefnið og auka þátttöku. Sérstakar aðgerðir náðu yfir fréttatilkynningar, blaðagreinar, viðtöl fyrir útvarp og sjónvarp, kynningar fyrir almenning og bæklinga.

„Mückenatlas“ er samstarf milli Sambandsrannsóknastofnunar Þýskalands fyrir heilbrigði dýra (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, storing and disseminating the collected data. FLI hýsir enn fremur sérfræðinganefndina „Mosquitoes as Vectors of Disease Agents“, sem hefur veitt ráðgjöf, leiðbeiningar og tilmæli um efni sjúkdóma sem berast með moskítóflugum síðan 2019, sérstaklega með áherslu á asíska tígrisdýr moskítófluguna (Ae. albopictus).

Sem borgaralegt vísindaátak er fólk sem býr um allt Þýskaland og tekur þátt í verkefninu lykilþáttur í árangri verkefnisins. Frá stofnun þess árið 2012, meira en 30 000 þátttakendur hafa lagt meira en 150 000 fluga eintök. Fjölmiðlar hafa lagt sitt af mörkum til að auka vitund um verkefnið.

Nokkrar aðrar rannsóknarstofnanir, s.s. Bernhard-Nocht-Institute for Tropical Medicine, tóku þátt í sameiginlegu verkefnunum „CuliMo“ og „CuliFo“. Ýmsir vísindamenn hafa notað „Mückenatlas“ bæði sem gagnalind og sem tilviksrannsókn á borgaralegum vísindum í flugnaeftirliti í vísindaritum (t.d. Pernat o.fl., 2021).

Mikill fjöldi framlaga gefur til kynna árangur verkefnisins sem er orðið „frábært tæki til stórfelldra óbeinna flugnaeftirlits“ (Werner et al., 2014) og „skilvirkt tæki til gagnasöfnunar“ (Walther and Kampen, 2017). Viðræður borgara og vísindamanna sem jafningjar, gagnsæi, skuldbinding og mikilvægi hafa verið settar fram sem mikilvægir árangursþættir fyrir „Mückenatlas“ sem og fyrir samskipti fyrir borgaraleg vísindaverkefni almennt. Til viðbótar við mismunandi flugnaatvik vegna árstíðar og landafræði hefur fjölmiðlaumfjöllun haft áhrif á fjölda innsendra tilkynninga sem berast .

Samsetning borgaranna sem gagnasöfn, sem leggur fram sýni án fyrri hlutdrægni við val, og vísindamanna sem gera gæðatryggingu með því að bera kennsl á moskítóflugurnar, leiðir til hágæða gagna (Kampen et al., 2015). Þó að fjöldi moskítóflugna sem safnað er í hefðbundnum gildrum sé meiri, þá er landfræðileg dreifing framlaga borgaranna breiðari og líkurnar á handahófskenndum afla meiri samanborið við hefðbundnar gildrur. Að auki eru 66% moskítóflugna veiddar á heimilum fólks og veita vísindamönnunum því sýni sem ekki eru tiltæk með reglulegu eftirliti (Pernat o.fl., 2021a). Þess vegna stuðlar þessi borgaralega vísindaaðferð að því að auka þekkingu á moskítóflugum í þéttbýli og í mannahúsi.

Eins og vefsíðan „Mückenatlas“ 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) er þátttaka og vitund borgaranna lykillinn að því að berjast gegn moskítóflugum, einkum í íbúðarhverfum. Þó að vísindin hafi notið góðs af bættum gögnum hefur „Mückenatlas“ þjónað slíku menntunarskyni , að teknu tilliti til meðfylgjandi fjölmiðlaherferða verkefnisins og endurgjafar 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% framlaga skordýr önnur en moskítóflugur (Walther and Kampen, 2017). Enn fremur gætu framlögð gögn verið hlutdræg, t.d. að því er varðar landfræðilega dreifingu eða óskir einstaklinga um að fanga ágengar, „undantekningar“ tegundir (Pernat o.fl., 2021a). Enn fremur, eins og í öllum vísindaverkefnum borgaranna, veltur „Mückenatlas“ á vitund fólks um tilvist sína og vilja einstaklinga til að taka þátt og fylgja málsmeðferðinni við að fanga moskítóflugurnar á réttan hátt. Skortur á fjárhagslegri endurgreiðslu flutningskostnaðar (jafnvel þótt minniháttar kostnaður fyrir suma) sem og prentun og útfyllingu tilskilins eyðublaðs gæti takmarkað hverjir geta tekið þátt í verkefninu.

Matvæla- og landbúnaðarráðuneyti Sambandslýðveldisins (BMEL) fjármagnaði framtaksverkefnið „Mückenatlas“. Tvö meðfylgjandi rannsóknarverkefni („CuliMo“ og „CuliFo“) fengu hvor um sig 2,2 milljónir evra fjármögnun frá matvæla- og landbúnaðarráðuneytinu til að fjármagna ýmsa eftirlits- og rannsóknarstarfsemi, þ.m.t. starfsemi sem tengist Mückenatlas. Innan eftirlitsverkefnisins („CuliMo“) 2015 - 2018, sem nefndu nánar „atlas“ sem undirverkefni, fengu FLI og ZALF 735.768,00 € og 854.735,00 € fjármögnun í sömu röð. Kostnaður við að senda moskítóflugurnar til rannsóknastofnana fellur undir þátttakendur, þ.e. þær eru ekki endurgreiddar af verkefninu. Þátttakendum eru almennt ekki greidd laun fjárhagslega en fá upplýsingar um framlagningu þeirra eftir greiningu og má skrá sem þátttakendur á vefsetri „Mückenatlas“, ef þess er óskað.

Eftirlitsráðstafanir sem vakta moskítóflugur og sjúkdómsvalda (smitvalda, 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 fjárhagslegur kostnaður vegna mögulegrar faraldurs getur falist í“ (Semenza og Suk, 2018). Þannig gæti vísindaleg nálgun „Mückenatlas“ sem byggist á borgurum haft í för með sér frekari sparnaðarmöguleika samanborið við aðrar eftirlitsaðferðir. Hlutlaus eftirlitsaðferð með þátttöku borgaranna leiðir til kostnaðar-, tíma- og vinnuskerðingar í samanburði við virka söfnun, t.d. með því að setja upp gildrur (Kampen o.fl., 2015).

Ávinningur af frumkvæðinu felur í sér, auk framlags til vísindarannsókna, aukna vitund borgaranna um útbreiðslu moskítóflugna, líffræði og tengda áhættu.

Þýska ríkisstjórnin telur heilbrigði manna eitt forgangssvið í áætlun sinni um aðlögun að loftslagsbreytingum (2008) og hefur sérstaklega viðurkennt nauðsyn þess að grípa til aðgerða að því er varðar smitbera sjúkdóma í aðgerðaáætlun sinni (2011). Tilteknar ráðstafanir ná yfir vöktun á upprunalegum tegundum og ágengum tegundum moskítóflugna og getu þeirra til að senda sjúkdómsvalda. Sem hluti af aðlögunarviðleitni þeirra í heilbrigðisgeiranum upplýsti þýska umhverfis-, náttúruverndar-, kjarnorkuöryggis- og neytendaverndarráðuneytið almenning um heilsufarsáhættu í tengslum við loftslagsbreytingar í útgáfu árið 2020. Í henni er „Mückenatlas“ sérstaklega nefnt sem tækifæri fyrir borgarana til að styðja við eftirlit með moskítóflugum sem geta stuðlað að útbreiðslu sjúkdóma.

„Mückenatlas“ hófst árið 2012 og borgarar hafa síðan lagt sitt af mörkum til innihalds hennar. Hægt er að senda framlög allt árið um kring, en þau eru mismunandi eftir árstíðum, en fleiri sýni eru send á sumrin.

Gögnum um moskítóflugur og sjúkdóma sem berast með smitferjum er stöðugt safnað saman. „Mückenatlas“ og CULBASE-gagnagrunnurinn þjóna hlutverki upplýsingahirslu sem styður aðlögunarráðstafanir fyrir heilbrigði til lengri tíma litið. Núverandi fjármögnunartímabili verkefnisins lýkur í lok árs 2022. Hins vegar eru áætlanir til um að lengja og stofnana verkefnið hjá ZALF, sem fylgir dæmi um FLI, þar sem verkefnið hefur verið samþætt kerfisbundinni gildruvöktun síðan 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. Nálgun við óbeina flugnaeftirlit í ESB. Parasites & Vectors 8, 9. https://doi.org/10.1186/s13071-014-0604-5

Kampen, H., Tews, B.A., Werner, D., 2021. Fyrstu vísbendingar um West Nile Veira overwintering í moskítóflugur í Þýskalandi. Viruses 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 moskítóflugan Aedes japonicus japonicus þægileg í Þýskalandi? A loðinn líkan nálgun. Parasites & Vectors 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J.M., Werner, D., 2021a. Buzzing heimili: nota borgara vísindi gögn til að kanna áhrif þéttbýlismyndun á inni fluga samfélög. Skordýr 12, 374. https://doi.org/10.3390/insects12050374

Pernat, N., Kampen, H., Ruland, F., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021b. Drivers of spatio-temporal variation in mosquito submissions to the citizen science project ‘Mückenatlas’. Vísindaskýrslur 11, 1356. https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3

Walther, D., Kampen, H., 2017. Borgaravísindaverkefnið „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. The citizen science project “Mueckenatlas” supports mosquito (Diptera, Culicidae) monitoring in Germany, in: Átta alþjóðlegar ráðstefnur um skaðvalda í þéttbýli (Conferedings of the Eight International Conference on Urban Pests). Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (eds.), Hungary, bls. 119–124. icup1098.pdf