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Casi studio

"Mückenatlas": Un progetto di scienza dei cittadini per la sorveglianza delle zanzare in Germania

"Mückenatlas": Un progetto di scienza dei cittadini per la sorveglianza delle zanzare in Germania

(Case study sviluppato per l'Osservatorio europeo del clima e della salute)

Gli agenti patogeni trasmessi agli animali e agli esseri umani dalle punture di zanzara hanno attirato l'attenzione in tutta l'UE, poiché sono stati registrati casi di dengue, chikungunya e West Nile Virus (WNV), soprattutto nell'Europa meridionale. Tuttavia, la diffusione delle specie di zanzara che trasportano questi patogeni della malattia (come virus, batteri e parassiti che possono causare malattie) è stata documentata anche in paesi più settentrionali, compresa la Germania. Il cambiamento climatico è stato riconosciuto come uno dei fattori che contribuiscono a questa diffusione. Per affrontare i potenziali rischi per la salute, è necessario combinare misure di sorveglianza, prevenzione e riduzione. Il "Mückenatlas" tedesco ("mosquito atlas") è un esempio di come un progetto di scienza dei cittadini possa non solo contribuire alla ricerca, ma anche integrare i metodi di monitoraggio tradizionali per funzionare come sistema di allarme precoce. Il progetto coinvolge i cittadini che presentano campioni di zanzara, che vengono poi identificati e utilizzati per la ricerca da parte di esperti. Il "Mückenatlas" contribuisce quindi alla conoscenza delle specie di zanzare native e invasive e delle malattie correlate in Germania e cerca di creare una base di informazioni per i responsabili politici e i ricercatori per valutare i rischi futuri.

Descrizione del caso studio

Sfide

Le zanzare sono uno dei vettori che possono potenzialmente trasmettere agenti di malattie trasmesse da vettori, cioè patogeni che vengono trasmessi tra animali (vertebrati) e esseri umani dal morso di artropodi infetti. Le malattie trasmesse dalle zanzare hanno attirato l'attenzione in tutta Europa poiché i casi e i focolai di dengue, chikungunya e West Nile sono stati sempre più spesso registrati nell'Europa meridionale dalla fine degli anni2000 (Engler et al., 2013; Schaffner et al., 2013).

Oltre all'intensificarsi del commercio internazionale, per cui le specie invasive sono importate mediante trasporto a lunga distanza, gli effetti dei cambiamenti climatici, come l'aumento delle temperature e l'aumento delle precipitazioni in alcune zone, sono stati identificati come fattori che contribuiscono all'insorgenza delle specie vettoriali di zanzara (Centro europeo per la prevenzione e il controllo delle malattie [ECDC]; Malattie trasmesse da vettori). I cambiamenti climatici possono prolungare i periodi di trasmissione in luoghi in cui le malattie trasmesse dai vettori sono già presenti e possono migliorare l'idoneità climatica per le specie di zanzare invasive in aree precedentemente meno adatte.

Aedes albopictus (zanzara tigre asiatica), una delle specie invasive più diffuse, funge da vettore per il virus dengue, chikungunya e zika (Paz, 2021). Per questa specie è prevista una migliore idoneità climatica per l'Europa centrale e la regione dei Balcani, mentre le condizioni più secche in aree come Spagna e Portogallo potrebbero ridurre l'idoneità climatica a lungo termine (Semenza e Suk, 2018).

Gli effetti dei cambiamenti climatici sulla popolazione di Aedes japonicus, un'altra specie invasiva di spicco che potrebbe diffondere il virus WNV e Zika, sono meno chiari. Tuttavia, alcuni scienziati suggeriscono una continua elevata idoneità delle aree in Germania in futuro (Kerkow et al., 2019). La Germania meridionale in particolare è destinata a diventare altamente adatta a questa specie di zanzare e potrebbe essere una delle poche regioni in cui sia Ae. albopictus che Ae. japonicus potrebbero coesistere(Cusnze et al. 2016).

Secondo i dati recenti dell' ECDC e dell'EFSA (2021), la Germania è attualmente il paese più settentrionale d'Europa con diverse popolazioni consolidate di zanzare Aedes, tra cui Aedes albopictus e Aedes japonicus. I primi casi di WNV, che potrebbero essere diffusi principalmente da alcune specie di zanzare autoctone della Germania, sono stati registrati tra uccelli e cavalli nel 2018 e diversi casi umani sono stati segnalati nel 2019 e nel 2020, per lo più nelle parti orientali della Germania (Ziegler et al., 2019; 2020; Pietsch et al., 2020).  

Obiettivi

In questo contesto, il monitoraggio della presenza di specie invasive che potrebbero ulteriormente diffondere agenti patogeni è importante, soprattutto nelle zone a rischio di importazione, ulteriore espansione delle popolazioni esistenti e trasmissione degli agenti patogeni (ECDC, 2012). Tuttavia, poiché anche le zanzare autoctone possono svolgere un ruolo nella trasmissione, devono essere monitorate anche (ECDC, 2014). In tutta Europa, sono state istituite misure di sorveglianza per aiutare l'individuazione precoce delle popolazioni di zanzare, la loro eliminazione e la prevenzione del futuro stabilimento (Commissione nazionale di esperti "Mosquitoes come vettori degli agenti di malattia", 2016). Tuttavia, gli sforzi non sono integrati e le competenze e l'esperienza in materia di sorveglianza e controllo dei vettori dovrebbero essere rafforzate per prepararsi alle sfide future (ECDC, 2021; EFSA e ECDC, 2021b).

L'emergere e la rinascita delle malattie trasmesse dalle zanzare nell'Europa meridionale nei primi anni 2 000 ha portato al sostegno finanziario pubblico per progetti di ricerca su questo argomento in Germania. Ciò ha incluso l'istituzione di un programma di monitoraggio delle zanzare nel 2011, che persegue un duplice approccio per la raccolta dei campioni, utilizzando sia trappole che partecipazione dei cittadini all'interno del cosiddetto progetto "Mückenatlas". Dal 2012, il progetto "Mückenatlas" mira a migliorare le conoscenze su dove (e quando durante l'anno) si verificano specie di zanzare native e invasive e sul loro rispettivo potenziale come vettori di agenti patogeni, per sostenere in ultima analisi le future valutazioni dei rischi per la salute in Germania.

Soluzioni

Il "Mückenatlas" è un esempio di un progetto di scienza dei cittadini, che mira a sostenere il lavoro sistematico sul campo condotto da esperti, raccogliendo campioni di zanzara in tutta la Germania. Ai cittadini viene chiesto di catturare le zanzare (inondate) nel loro ambiente privato, congelarle, compilare un modulo di accompagnamento e successivamente inviarle a uno dei due istituti di ricerca coinvolti. Il sito web del progetto fornisce alle persone interessate una guida per quanto riguarda la cattura e il contributo dei campioni di zanzara e come vengono elaborati. Al ricevimento, gli esperti identificano le specie di zanzara presentate morfologicamente (per microscopio) o geneticamente. I contributori ricevono quindi informazioni dettagliate sulle loro osservazioni. Se i bambini partecipano e questo è indicato nel modulo, viene rilasciato un certificato speciale per loro.

Mentre la maggior parte dei contributi al "Mückenatlas" si riferisce alle zanzare autoctone, il progetto di scienza dei cittadini ha contribuito anche alla registrazione di specie invasive di zanzare. Nel 2013, una considerevole popolazione di Ae. japonicus è stata scoperta nella città tedesca settentrionale di Hannover, grazie a un precedente contributo al "Mückenatlas", poiché l'area probabilmente non sarebbe stata considerata una regione per la diffusione di questa specie.  È stato suggerito che i contributi al "Mückenatlas" hanno rispecchiato la diffusione delle popolazioni tedesche attualmente note di Ae. japonicus, indicando che un tale progetto di scienza dei cittadini può aiutare a scoprire con successo i cambiamenti negli eventi di zanzara e assistere la pianificazione di misure mirate di sorveglianza sul campo. I primi contributi di Ae. albopictus all'atlante nel 2014 hanno portato anche alla scoperta di una popolazione riproduttiva locale nel sud della Germania. Quasi tutte le popolazioni conosciute di Aedes albopictus sono state scoperte dopo le notifiche da parte dei cittadini, anche attraverso i contributi all'atlante.

I comuni locali in cui si sono verificate queste zanzare sono stati poi notificati al fine di indurre misure di controllo, dimostrando che Mückenatlas può funzionare come un valido sistema di allarme precoce. In almeno due casi, l'allarme precoce ha portato all'eliminazione delle popolazioni. I dati sulle specie native e invasive, la posizione e la data di cattura sono successivamente registrati nel database nazionale tedesco delle zanzare Culbase e vengono utilizzati per mappare la distribuzione delle popolazioni di zanzare in tutto il paese. In futuro, la banca dati fornirà informazioni ai ricercatori e ai responsabili politici per facilitare la modellizzazione, le valutazioni dei rischi e la gestione delle malattie trasmesse dalle zanzare.

I risultati su Ae. albopictus sono inoltre segnalati agli uffici statali per l'epidemiologia delle malattie infettive che inoltrano i dati riportati ai rispettivi dipartimenti sanitari, l'ECDC, nonché alla Commissione di esperti nazionali tedeschi "Mosquitoes come vettori degli agenti delle malattie ". Tra il 2015 e il 2018 un progetto di monitoraggio("Culiciden/Steckmücken Monitoring in Deutschland") condotto da sei istituti di ricerca in tutta la Germania ha registrato la presenza geografica e stagionale di zanzare e potenziali agenti patogeni. Parte dei dati è stata fornita direttamente dal progetto Citizen Science. L'altra iniziativa di ricerca ("Culiciden Forschungsprojekt") ha esaminato in modo specifico quali specie invasive e autoctone sono idonee a trasmettere malattie trasmesse dalle zanzare in Germania tra il 2015 e il 2019.

Lo stesso "Mückenatlas" si è basato su campagne di sensibilizzazione pubblica e mediatiche per sensibilizzare il pubblico sul progetto e aumentare la partecipazione. Azioni specifiche comprendevano comunicati stampa, articoli di giornale, interviste radiofoniche e televisive, presentazioni al pubblico e opuscoli.

Rilevanza

Case mainly developed and implemented because of other policy objectives, but with significant consideration of Climate Change Adaptation aspects

Dettagli aggiuntivi

Partecipazione degli attori interessatI

Il "Mückenatlas" è una collaborazione tra l'Istituto federale di ricerca tedesco per la salute degli animali (Friedrich-Loeffler-Institute [FLI]) e il Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF) e.V.. Sono responsabili dell'identificazione delle specie di zanzara dopo la presentazione dei cittadini, dello svolgimento di ricerche sul campo, della conservazione e della diffusione dei dati raccolti. La FLI ospita inoltre la National Expert Commission "Mosquitoes as Vectors of Disease Agents", che ha fornito consigli, orientamenti e raccomandazioni sul tema delle malattie trasmesse dalle zanzare dal 2019, in particolare concentrandosi sulla zanzara tigre asiatica (Ae. albopictus).

Come iniziativa di scienza dei cittadini, le persone che vivono in tutta la Germania che partecipano al progetto sono una componente cruciale del successo del progetto. Dal suo inizio nel 2012, più di 30 000 partecipanti hanno contribuito con più di 150 000 esemplari di zanzara. I media hanno contribuito a sensibilizzare sul progetto.

Diversi altri istituti di ricerca, come il Bernhard-Nocht-Institute for Tropical Medicine, sono stati coinvolti nei progetti congiunti "Culimo" e "CuliFo". Vari ricercatori hanno utilizzato il "Mückenatlas" sia come fonte di dati che come caso di studio della scienza dei cittadini nella sorveglianza delle zanzare nelle pubblicazioni scientifiche (ad esempio Kerkow et al., 2019); Pernat et al., 2021).

Successo e fattori limitanti

Il gran numero di contributi indica un livello di successo per il progetto, che è diventato uno "strumento eccellente per il monitoraggio passivo su larga scala delle zanzare" (Werner et al., 2014) e "strumento efficiente per la raccolta dei dati" (Walther e Kampen, 2017). Il dialogo tra cittadini e scienziati come pari, trasparenza, impegno e rilevanza sono stati dichiarati fattori cruciali di successo per i "Mückenatlas", nonché per la comunicazione per i progetti di scienza dei cittadini più in generale. Oltre a vari eventi di zanzara a causa della stagione e della geografia, la copertura mediatica ha influenzato il numero di invii ricevuti.

La combinazione di cittadini come raccoglitori di dati, che contribuiscono campioni senza precedenti pregiudizi di selezione, e gli scienziati che fanno la garanzia di qualità identificando le zanzare, porta ad alta qualità dei dati (Kampen et al., 2015). Mentre il numero di zanzare raccolte nelle trappole convenzionali è maggiore, la distribuzione geografica delle sottomissioni dei cittadini è più ampia e la probabilità di catture casuali è più alta, rispetto alle trappole convenzionali. Inoltre, il 66 % delle zanzare è catturato nelle case delle persone, fornendo quindi agli scienziati campioni non disponibili attraverso i regolari sforzi di monitoraggio(Pernat et al., 2021a). Pertanto, questo approccio "cittadino-scienza" contribuisce ad ampliare le conoscenze sulle zanzare nelle aree urbane e negli alloggi umani.

Come sottolinea il sito web "Mückenatlas", i cittadini stessi imparano a conoscere la biodiversità locale e l'ecologia e la biologia delle zanzare nei loro dintorni. Secondo la National Expert Commission "Mosquitoes as Vectors of Disease Agents" (2016), la partecipazione e la consapevolezza dei cittadini sono fondamentali per combattere le zanzare, soprattutto nelle aree residenziali. Mentre la scienza ha beneficiato di un miglioramento dei dati, il "Mückenatlas" ha servito tali scopi educativi, considerando le campagne mediatiche di accompagnamento del progetto e il feedback ai contributori.

Tuttavia, ci sono aspetti che potrebbero essere visti come fattori limitanti. A causa dei campioni presentati da non esperti, anche il 25 % dei contributi sono insetti diversi dalle zanzare (Walther e Kampen, 2017). Inoltre, i dati presentati potrebbero essere parziali, ad esempio per quanto riguarda la distribuzione spaziale o le preferenze degli individui per la cattura di specie invasive e "eccezionali" (Pernat et al., 2021a). Inoltre, come tutti i progetti di scienza dei cittadini, il "Mückenatlas" dipende dalla consapevolezza delle persone della sua esistenza e dalla volontà degli individui di partecipare e seguire le procedure per catturare correttamente le zanzare. La mancanza di rimborso finanziario delle spese di spedizione (anche se una spesa minore per alcuni) così come la stampa e la compilazione del modulo richiesto potrebbe limitare chi è in grado di partecipare al progetto.

Costi e benefici

Il Ministero federale dell'alimentazione e dell'agricoltura (BMEL) ha finanziato l'iniziativa "Mückenatlas". I due progetti di ricerca di accompagnamento ("Culimo" e "CuliFo") hanno beneficiato ciascuno di 2,2 milioni di euro da parte del Ministero federale dell'alimentazione e dell'agricoltura per finanziare varie attività di monitoraggio e ricerca, comprese le attività relative al Mückenatlas. Nell'ambito del progetto di monitoraggio ("Culimo") 2015-2018, che più specificamente menzionava l'"atlante" come sottoprogetto, FLI e ZALF hanno ricevuto, rispettivamente, 735 568,00 EUR e 854,735 EUR. I costi per l'invio delle zanzare agli istituti di ricerca sono coperti dagli individui partecipanti, ossia non sono rimborsati dal progetto. I partecipanti non sono generalmente remunerati finanziariamente, ma ricevono informazioni sulle loro osservazioni dopo l'analisi e possono essere registrati come contributori sul sito web "Mückenatlas", se lo si desidera.

Le misure di sorveglianza che monitorano le zanzare e gli agenti patogeni (agenti infettivi, ad esempio un virus che causa una malattia) sono state identificate come modi efficaci in termini di costi per affrontare i rischi per la salute associati alle malattie trasmesse dalle zanzare (Engler et al., 2013) — "possono essere contenuti sia i costi umani che finanziari di una potenziale epidemia"(Semenza e Suk, 2018). Pertanto, l'approccio basato sulla scienza dei cittadini del "Mückenatlas" potrebbe presentare un ulteriore potenziale di riduzione dei costi rispetto ad altri metodi di sorveglianza. Il suo approccio passivo di monitoraggio con la partecipazione dei cittadini porta a riduzioni dei costi, dei tempi e del lavoro rispetto alla raccolta attiva, ad esempio istituendo trappole (Kampen et al., 2015).

I benefici dell'iniziativa includono, oltre al contributo alla ricerca scientifica, una maggiore consapevolezza dei cittadini sulla diffusione delle zanzare, sulla biologia e sui rischi correlati.

Il governo tedesco include la salute umana come un settore prioritario nella sua strategia di adattamento ai cambiamenti climatici (2008) e ha espressamente riconosciuto la necessità di intervenire per quanto riguarda le malattie trasmesse da vettori nel suo piano d'azione (2011). Il monitoraggio delle specie native e invasive delle zanzare e del loro potenziale di trasmissione di agenti patogeni è incluso nelle misure specificate. Nell'ambito dei loro sforzi di adattamento nel settore sanitario, il ministero tedesco per l'ambiente, la conservazione della natura, la sicurezza nucleare e la protezione dei consumatori ha informato il pubblico sui rischi per la salute associati ai cambiamenti climatici in una pubblicazione del 2020. Cita esplicitamente il "Mückenatlas" come un'opportunità per i cittadini di sostenere il monitoraggio delle zanzare che possono contribuire alla diffusione delle malattie.

Tempo di implementazione

Il "Mückenatlas" è iniziato nel 2012 e da allora i cittadini hanno contribuito al suo contenuto. I contributi possono essere inviati tutto l'anno, ma variano a seconda della stagione, con più campioni inviati in estate.

Durata

Le zanzare e le malattie trasmesse dai vettori vengono continuamente raccolte. La banca dati "Mückenatlas" e la banca dati Culbase fungono da archivio di informazioni a sostegno di misure di adattamento per la salute a lungo termine. L'attuale periodo di finanziamento del progetto si conclude alla fine del 2022. Tuttavia, esistono piani per prolungare e istituzionalizzare il progetto presso ZALF, che segue l'esempio di FLI, dove il progetto è stato integrato nel monitoraggio sistematico delle trappole dal 2019.

Informazioni di riferimento

Contatto

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

Riferimento
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Pubblicato in Climate-ADAPT Nov 22 2022   -   Aggiornamento più recente in Climate-ADAPT Mar 27 2023


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