„Mückenatlas”: Een burgerwetenschappelijk project voor muggensurveillance in Duitsland

Muggen zijn een van de vectoren die mogelijk door vectoren overgedragen ziekteverwekkers kunnen overbrengen, d.w.z. ziekteverwekkers die door de beet van geïnfecteerde geleedpotigen tussen dieren (gewervelden) en mensen worden overgedragen. Door muggen overgedragen ziekten hebben in heel Europa aandacht gekregen, aangezien sinds het einde van de jaren 2000 steeds vaker gevallen en uitbraken van dengue, chikungunya en de West-Nijl in Zuid-Europa zijn vastgesteld (Engler et al., 2013; Schaffner et al., 2013).

Naast de geïntensiveerde internationale handel, waarbij invasieve soorten worden ingevoerd via vervoer over lange afstand, zijn de gevolgen van de klimaatverandering, zoals stijgende temperaturen en verhoogde neerslag in sommige gebieden, geïdentificeerd als factoren die bijdragen tot het voorkomen van de muggenvectorsoorten (EuropeesCentrum voor ziektepreventie en -bestrijding [ECDC]; door vectoren overgedragen ziekten). Klimaatverandering kan de overdrachtsperioden verlengen op plaatsen waar door vectoren overgedragen ziekten al aanwezig zijn en kan de klimatologische geschiktheid voor invasieve muggensoorten verbeteren in gebieden die voorheen minder geschikt waren.

Aedes albopictus (Aziatische tijgermug), een van de meest voorkomende invasieve soorten, fungeert als vector voor dengue-, chikungunya- en zikavirus (Paz, 2021). Voor deze soort wordt een betere klimaatgeschiktheid voor Midden-Europa en de Balkan verwacht, terwijl drogere omstandigheden in gebieden zoals Spanje en Portugal de klimaatgeschiktheid op lange termijn zouden kunnen verminderen (Semenzaen Suk, 2018).

De effecten van klimaatverandering op de populatie van Aedes japonicus (Aziatische bushmug), een andere prominente invasieve soort die vooral WNV en Zika-virus zou kunnen verspreiden, zijn minder duidelijk. Niettemin suggereren sommige wetenschappers een blijvende hoge geschiktheid van gebieden in Duitsland in de toekomst (Kerkow et al., 2019). Vooral Zuid-Duitsland zal naar verwachting zeer geschikt worden voor deze muggensoort en zou een van de weinige regio's kunnen zijn waar zowel Ae. albopictus als Ae. japonicus naast elkaar zouden kunnen bestaan (Cunzeet al. 2016).

Volgens recente cijfers van het ECDC en de EFSA (2021) is Duitsland momenteel het meest noordelijke land in Europa met verschillende gevestigde populaties Aedes-muggen, waaronder Aedes albopictus en Aedes japonicus. De eerste gevallen van WNV, die voornamelijk door sommige inheemse muggensoorten in Duitsland konden worden verspreid, werden in 2018 geregistreerd bij vogels en paarden, en in 2019 en 2020 werden verschillende gevallen bij mensen gemeld,voornamelijk in de oostelijke delen van Duitsland ( Ziegler et al., 2019; 2020; Pietsch et al., 2020).  

Tegen deze achtergrond is de monitoring van de aanwezigheid van invasieve soorten die ziekteverwekkers verder kunnen verspreiden belangrijk, met name in gebieden die het risico lopen te worden ingevoerd, de verdere uitbreiding van bestaande populaties en de overdracht van ziekteverwekkers (ECDC, 2012). Aangezien inheemse muggen echter ook een rol kunnen spelen bij de overdracht, moeten zij ook worden gemonitord (ECDC,2014). In heel Europa zijn bewakingsmaatregelen opgezet om muggenpopulaties (vroegtijdig) op te sporen, uit te roeien en toekomstige vestiging te voorkomen (NationalExpert Commission “Mosquitoes as Vectors of Disease Agents”, 2016). De inspanningen zijn echter niet geïntegreerd en de deskundigheid en ervaring op het gebied van vectorsurveillance en -controle moeten worden verbeterd om zich voor te bereiden op toekomstige uitdagingen (ECDC,2021; EFSA en ECDC, 2021b).

De opkomst en heropleving van door muggen overgedragen ziekten in Zuid-Europa in het begin van de jaren 2000 leidde tot publieke financiële steun voor onderzoeksprojecten over dit onderwerp in Duitsland. Dit omvatte de instelling van een mugmonitoringprogramma in 2011, dat een tweeledige aanpak volgt voor het verzamelen van monsters, met behulp van zowel vallen als burgerparticipatie in het kader van het zogenaamde “Mückenatlas”-project. Sinds 2012 heeft het project “Mückenatlas” tot doel de kennis te verbeteren over waar (en wanneer gedurende het jaar) inheemse en invasieve muggensoorten voorkomen en over hun respectieve potentieel als vectoren van ziekteverwekkers, om uiteindelijk toekomstige gezondheidsrisicobeoordelingen in Duitsland te ondersteunen.

De “Mückenatlas” is een voorbeeld van een burgerwetenschappelijk project dat tot doel heeft systematisch veldwerk door deskundigen te ondersteunen door muggenmonsters in heel Duitsland te verzamelen. Burgers wordt gevraagd om muggen (onbeschadigd) in hun eigen omgeving te vangen, in te vriezen, een begeleidend formulier in te vullen en vervolgens te posten bij een van de twee betrokken onderzoeksinstellingen. De website van het project biedt geïnteresseerde mensen advies over het vastleggen en bijdragen van muggenmonsters en hoe deze worden verwerkt. Bij ontvangst identificeren experts de ingediende muggensoorten morfologisch (met een microscoop) of genetisch. Deelnemers ontvangen vervolgens gedetailleerde informatie over hun inzendingen. Als kinderen deelnemen en dit wordt aangegeven op het formulier, wordt een speciaal certificaat voor hen afgegeven.

Terwijl de meeste bijdragen aan de “Mückenatlas” betrekking hebben op inheemse muggen, heeft het burgerwetenschappelijk project ook bijgedragen tot de registratie van invasieve muggensoorten. In 2013 werd een aanzienlijke populatie van Ae. japonicus  ontdekt in de Noord-Duitse stad Hannover, dankzij een eerdere bijdrage aan de “Mückenatlas”, aangezien het gebied waarschijnlijk niet als een regio voor de verspreiding van deze soort zou zijn beschouwd.  Er is gesuggereerd dat de bijdragen aan de “Mückenatlas” de verspreiding van de momenteel bekende Duitse Ae. japonicus-populaties hebben weerspiegeld, wat erop wijst dat een dergelijk burgerwetenschappelijk project met succes kan helpen veranderingen in muggenvoorvallen aan het licht te brengen en kan helpen bij de planning van gerichte bewakingsmaatregelen in het veld. De eerste bijdragen van Ae. albopictus aan de atlas in 2014 leidden ook tot de ontdekking van een lokale broedpopulatie in Zuid-Duitsland. Bijna alle bekende populaties van Aedes albopictus zijn ontdekt na meldingen door burgers, onder meer door bijdragen aan de atlas.

Lokale gemeenten waar deze muggen voorkwamen, werden vervolgens op de hoogte gebracht om controlemaatregelen te induceren, waaruit blijkt dat Mückenatlas kan functioneren als een waardevol systeem voor vroegtijdige waarschuwing. In ten minste twee gevallen heeft vroegtijdige waarschuwing geleid tot de eliminatie van populaties. Gegevens over zowel inheemse als invasieve soorten, de locatie en datum van vangst worden vervolgens geregistreerd in de Duitse nationale muggendatabase CULBASE en worden gebruikt om de verspreiding van muggenpopulaties in het hele land in kaart te brengen. In de toekomst zal de database informatie verstrekken aan onderzoekers en beleidsmakers om modellering, risicobeoordelingen en beheer van door muggen overgedragen ziekten te vergemakkelijken.

Bevindingen over Ae. albopictus worden bovendien gemeld aan de nationale bureaus voor epidemiologie van infectieziekten, die de gerapporteerde gegevens doorsturen naar de respectieve gezondheidsdiensten, het ECDC, en aan de Duitse nationale deskundigencommissie “Muggen als vectoren van ziekteverwekkers”. De “Mückenatlas” is gekoppeld en heeft bijgedragen aan twee grotere onderzoeksprojecten. Tussen 2015 en 2018 registreerde een monitoringproject (“CuliMo” – “Culiciden / Steckmücken Monitoring in Deutschland”) van zes onderzoeksinstellingen in heel Duitsland het geografische en seizoensgebonden voorkomen van muggen en potentiële ziekteverwekkers. Een deel van de gegevens werd rechtstreeks verstrekt door het citizen science-project. In het andere onderzoeksinitiatief (“CuliFo”– “Culiciden Forschungsprojekt”) werd specifiek onderzocht welke invasieve en inheemse soorten geschikt zijn voor de overdracht van door muggen overgedragen ziekten in Duitsland tussen 2015 en 2019.

De “Mückenatlas” zelf vertrouwden op publieksbereik en mediacampagnes om het bewustzijn over het project te vergroten en de participatie te vergroten. Specifieke acties omvatten persberichten, krantenartikelen, interviews voor radio en tv, presentaties voor het publiek en brochures.

De “Mückenatlas” is een samenwerking tussen het Duitse federale onderzoeksinstituut voor diergezondheid (Friedrich-Loeffler-Institute [FLI]) en het Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF) e.V. Zij zijn verantwoordelijk voor het identificeren van de muggensoort na indiening door burgers, het uitvoeren van veldonderzoek, het opslaan en verspreiden van de verzamelde gegevens. FLI is ook gastheer van de nationale deskundigencommissie “Muggen als vectoren van ziekteverwekkers”, die sinds 2019 advies, richtsnoeren en aanbevelingen heeft verstrekt over door muggen overgedragen ziekten, met bijzondere aandacht voor de Aziatische tijgermug (Ae. albopictus).

Als burgerwetenschapsinitiatief zijn mensen die in heel Duitsland wonen en aan het project deelnemen een cruciaal onderdeel van het succes van het project. Sinds de oprichting in 2012 hebben meer dan 30 000 deelnemers meer dan 150 000 muggenspecimens bijgedragen. De media hebben bijgedragen aan de bewustwording van het project.

Een aantal andere onderzoeksinstellingen, zoals het Bernhard-Nocht-Instituut voor Tropische Geneeskunde, waren betrokken bij de gezamenlijke projecten “CuliMo” en “CuliFo”. Verschillende onderzoekers hebben de “Mückenatlas” gebruikt als gegevensbron en als casestudy van burgerwetenschap op het gebied van muggensurveillance in wetenschappelijke publicaties (bv. Kerkow et al., 2019; Pernat et al., 2021).

Het grote aantal bijdragen wijst op een mate van succes voor het project, dat een “uitstekend instrument voor grootschalige passieve muggenmonitoring” is geworden (Werner et al., 2014) en een “efficiënt instrument voor gegevensverzameling” (Walther en Kampen, 2017). De dialoog tussen burgers en wetenschappers als gelijken, transparantie, betrokkenheid en relevantie zijn cruciale succesfactoren voor de “Mückenatlas” en voor de communicatie voor burgerwetenschapsprojecten in het algemeen. Naast wisselende muggengebeurtenissen als gevolg van het seizoen en de geografie, heeft de berichtgeving in de media het aantal ontvangen inzendingen beïnvloed.

De combinatie van burgers als gegevensverzamelaars, bijdragende monsters zonder eerdere vertekening van selectie, en wetenschappers die kwaliteitsborging doen door de muggen te identificeren, leidt tot een hoge kwaliteit van de gegevens (Kampen et al., 2015). Hoewel het aantal muggen dat in conventionele vallen wordt verzameld groter is, is de geografische spreiding van de inzendingen van burgers breder en is de kans op willekeurige vangsten groter dan bij conventionele vallen. Bovendien wordt 66 % van de muggen gevangen in huizen van mensen, waardoor de wetenschappers monsters krijgen die niet beschikbaar zijn via de reguliere monitoringinspanningen (Pernat et al., 2021a). Daarom draagt deze burgerwetenschapsbenadering bij aan de uitbreiding van de kennis over muggen in stedelijke gebieden en in menselijke huisvesting.

Zoals de website “Mückenatlas” aangeeft, leren de burgers zelf over de lokale biodiversiteit en de ecologie en biologie van muggen in hun omgeving. Volgens de National Expert Commission “Mosquitoes as Vectors of Disease Agents” (2016) zijn burgerparticipatie en bewustmaking van cruciaal belang voor de bestrijding van muggen, met name in woonwijken. Hoewel de wetenschap heeft geprofiteerd van verbeterde gegevens, heeft de “Mückenatlas” dergelijke educatieve doeleinden gediend, rekening houdend met de bijbehorende mediacampagnes van het project en feedback aan contribuanten.

Toch zijn er aspecten die als beperkende factoren kunnen worden beschouwd. Vanwege de monsters die door niet-deskundigen worden ingediend, bestaat zelfs 25 % van de bijdragen uit andere insecten dan muggen (Walther en Kampen, 2017). Bovendien kunnen de ingediende gegevens vertekend zijn, bijvoorbeeld met betrekking tot ruimtelijke spreiding of de voorkeuren van individuen om invasieve, “uitzonderlijke” soorten te vangen (Pernat et al., 2021a). Zoals alle burgerwetenschapsprojecten hangt de “Mückenatlas” bovendien af van het bewustzijn van het bestaan ervan en de bereidheid van individuen om deel te nemen en de procedures voor het correct vangen van de muggen te volgen. Het gebrek aan financiële vergoeding van verzendkosten (zelfs als een kleine uitgave voor sommigen) en het afdrukken en invullen van het vereiste formulier kunnen beperken wie aan het project kan deelnemen.

Het Bondsministerie van Voedsel en Landbouw (BMEL) financierde het initiatief “Mückenatlas”. De twee begeleidende onderzoeksprojecten (“CuliMo” en “CuliFo”) ontvingen elk 2,2 miljoen EUR financiering van het federale ministerie van Voedsel en Landbouw voor de financiering van verschillende monitoring- en onderzoeksactiviteiten, waaronder activiteiten in verband met de Mückenatlas. In het kader van het monitoringproject (“CuliMo”) 2015-2018, waarin de “atlas” meer specifiek als subproject werd genoemd, ontvingen FLI en ZALF respectievelijk 735 768,00 EUR en 854,735,00 EUR financiering. De kosten voor het versturen van de muggen naar de onderzoeksinstellingen worden gedekt door de deelnemende personen, d.w.z. ze worden niet terugbetaald door het project. Deelnemers ontvangen over het algemeen geen financiële vergoeding, maar ontvangen na analyse informatie over hun inzendingen en kunnen desgewenst als bijdragers worden geregistreerd op de website “Mückenatlas”.

Bewakingsmaatregelen voor het monitoren van muggen en ziekteverwekkers (infectieuze agentia, bijvoorbeeld een virus dat een ziekte veroorzaakt) zijn aangemerkt als kosteneffectieve manieren om de gezondheidsrisico’s in verband met door muggen overgedragen ziekten aan te pakken (Engleret al., 2013) – “zowel de menselijke als de financiële kosten van een mogelijke epidemie kunnen worden beperkt” (Semenzaen Suk, 2018). De op burgerwetenschap gebaseerde benadering van de “Mückenatlas” zou dus een verder kostenbesparingspotentieel kunnen opleveren in vergelijking met andere surveillancemethoden. De passieve monitoringaanpak met burgerparticipatie leidt tot kosten-, tijd- en arbeidsbesparingen in vergelijking met actieve inzameling, bijvoorbeeld door valstrikken op te zetten (Kampen et al., 2015).

De voordelen van het initiatief omvatten, naast de bijdrage aan het wetenschappelijk onderzoek, een groter bewustzijn van de burgers over de verspreiding van muggen, biologie en gerelateerde risico's.

De Duitse regering neemt de menselijke gezondheid op als een prioritair gebied in haar strategie voor aanpassing aan de klimaatverandering (2008) en heeft in haar actieplan (2011) specifiek erkend dat er actie moet worden ondernomen met betrekking tot door vectoren overgedragen ziekten. Monitoring van inheemse en invasieve muggensoorten en hun potentieel om ziekteverwekkers over te brengen is opgenomen in de gespecificeerde maatregelen. Als onderdeel van hun aanpassingsinspanningen in de gezondheidssector heeft het Duitse ministerie van Milieu, Natuurbehoud, Nucleaire Veiligheid en Consumentenbescherming het publiek in een publicatie van 2020 geïnformeerd over gezondheidsrisico's in verband met klimaatverandering. De “Mückenatlas” wordt expliciet genoemd als een kans voor burgers om de monitoring van muggen te ondersteunen die kunnen bijdragen tot de verspreiding van ziekten.

De “Mückenatlas” is in 2012 van start gegaan en de burgers hebben sindsdien bijgedragen aan de inhoud ervan. Bijdragen kunnen het hele jaar door worden verzonden, maar variëren afhankelijk van het seizoen, met meer monsters die in de zomer worden verzonden.

Gegevens over muggen en door vectoren overgedragen ziekten worden continu verzameld. De “Mückenatlas” en de CULBASE-databank dienen als informatieopslag en ondersteunen aanpassingsmaatregelen voor de gezondheid op lange termijn. De huidige financieringsperiode voor het project loopt eind 2022 af. Er zijn echter plannen om het project bij ZALF te verlengen en te institutionaliseren, naar het voorbeeld van FLI, waar het project sinds 2019 is geïntegreerd in systematische valmonitoring.

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. Benadert passieve muggensurveillance in de EU. Parasieten & Vectoren 8, 9. https://doi.org/10.1186/s13071-014-0604-5

Kampen, H., Tews, B.A., Werner, D., 2021. Eerste bewijs van West Nile Virus overwinteren in muggen in Duitsland. Virussen 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. Wat maakt de Aziatische struikmug Aedes japonicus japonicus comfortabel in Duitsland? Een fuzzy modelling aanpak. Parasieten & Vectoren 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J.M., Werner, D., 2021a. Zoemende huizen: burgerwetenschapsgegevens gebruiken om de effecten van verstedelijking op muggengemeenschappen binnenshuis te onderzoeken. Insecten 12, 374. https://doi.org/10.3390/insecten12050374

Pernat, N., Kampen, H., Ruland, F., Jeschke, J. M., Werner, D., 2021b. Aanjagers van spatio-temporele variatie in de inzendingen van muggen voor het burgerwetenschappelijk project “Mückenatlas”. Wetenschappelijke verslagen 11,  1356. https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3

Walther, D., Kampen, H., 2017. Het burgerwetenschappelijk project “Mueckenatlas” helpt bij het monitoren van de verspreiding en verspreiding van invasieve muggensoorten in Duitsland. Tijdschrift voor medische entomologie 54, 1790-1794. https://doi.org/10.1093/jme/tjx166

Werner, D., Hecker, S., Luckas, M., Kampen, H., 2014. Het burgerwetenschappelijk project “Mueckenatlas” ondersteunt de monitoring van muggen (Diptera, Culicidae) in Duitsland, in: Proceedings of the Eight International Conference on Urban Pests (Acht internationale conferentie over stedelijke plagen). Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (red.), Hongarije, blz. 119-124. icup1098.pdf