“Mückenatlas”: Een burgerwetenschappelijk project voor muggenbewaking in Duitsland

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

Naast de geïntensiveerde internationale handel, waarbij invasieve soorten worden ingevoerd door vervoer over lange afstand, zijn de gevolgen van klimaatverandering, zoals stijgende temperaturen en toegenomen neerslag in sommige gebieden, geïdentificeerd als factoren die bijdragen tot het voorkomen van de muggenvectorsoorten (Europees Centrum voor ziektepreventie en -bestrijding [ECDC]; door vectoren overgedragen ziekten). Klimaatverandering kan de overdrachtsperioden verlengen op plaatsen waar vectorziekten 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 verbeterde klimatologische geschiktheid voor Midden-Europa en de Balkan verwacht, terwijl drogere omstandigheden in gebieden zoals Spanje en Portugal de klimatologische geschiktheid op lange termijn zouden kunnen verminderen (Semenza en Suk, 2018).

De effecten van klimaatverandering op de populatie van Aedes japonicus (Aziatische struikmug), een andere prominente invasieve soort die met name het West-Nijlvirus en het Zika-virus zou kunnen verspreiden, zijn minder duidelijk. Niettemin suggereren sommige wetenschappers dat gebieden in Duitsland in de toekomst nog steeds zeer geschikt zijn (Kerkow et al., 2019). Met name 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 kunnen bestaan (Cunze et 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 van Aedes-muggen, waaronder Aedes albopictus en Aedes japonicus. De eerste gevallen van het West-Nijlvirus, die voornamelijk werden verspreid door enkele van de inheemse muggensoorten in Duitsland, 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 het belangrijk toezicht te houden op de aanwezigheid van invasieve soorten die ziekteverwekkers verder kunnen verspreiden, met name in gebieden met een risico op invoer, verdere uitbreiding van bestaande populaties en 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 surveillancemaatregelen opgezet om de (vroegtijdige) detectie van muggenpopulaties en de eliminatie en preventie van toekomstige vestiging ervan te bevorderen (National Expert 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 versterkt om voorbereid te zijn 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 financiële overheidssteun voor onderzoeksprojecten over dit onderwerp in Duitsland. Dit omvatte de vaststelling van een programma voor de monitoring van muggen in 2011, waarbij een tweeledige aanpak wordt gevolgd voor het verzamelen van monsters, waarbij gebruik wordt gemaakt van zowel vallen als burgerparticipatie in het kader van het zogenaamde “Mückenatlas”-project. Sinds 2012 is het project “Mückenatlas” gericht op het verbeteren van de kennis 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 van deskundigen te ondersteunen door in heel Duitsland muggenmonsters te verzamelen. Burgers wordt gevraagd om muggen (onbeschadigd) in hun privéomgeving te vangen, te bevriezen, een begeleidend formulier in te vullen en vervolgens te posten bij een van de twee betrokken onderzoeksinstellingen. De website van het project biedt geïnteresseerden advies over het vangen en bijdragen van muggenmonsters en de manier waarop deze worden verwerkt. Bij ontvangst identificeren deskundigen de ingezonden muggensoorten morfologisch (door microscoop) of genetisch. Deelnemers ontvangen vervolgens gedetailleerde informatie over hun inzendingen. Als kinderen deelnemen en dit wordt aangegeven in het formulier, wordt een speciaal certificaat voor hen afgegeven.

Terwijl de meeste bijdragen aan de “Mückenatlas” betrekking hebben op inheemse muggen, heeft het burgerwetenschapsproject ook bijgedragen tot de registratie van invasieve soorten muggen. · 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 zou zijn beschouwd als een regio voor de verspreiding van deze soort . Er is gesuggereerd dat bijdragen aan de “Mückenatlas” de verspreiding van de momenteel bekende Ae. japonicus-populaties in Duitsland weerspiegelen, wat erop wijst dat een dergelijk burgerwetenschappelijk project met succes kan helpen om veranderingen in muggenvoorvallen aan het licht te brengen en de planning van gerichte veldbewakingsmaatregelen te ondersteunen . 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 kennisgevingen door burgers, onder meer door bijdragen aan de atlas.

Plaatselijke gemeenten waar deze muggen voorkwamen, werden vervolgens in kennis gesteld om controlemaatregelen te nemen, waaruit bleek dat Mückenatlas kan fungeren 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 het beheer van door muggen overgedragen ziekten te vergemakkelijken.

Bevindingen over Ae. albopictus worden ook gemeld aan de staatsbureaus voor epidemiologie van infectieziekten, die de gerapporteerde gegevens doorsturen naar de respectieve gezondheidsafdelingen, het ECDC, en naar de Duitse nationale deskundigencommissie “Mosquitoes as Vectors of Disease Agents”. De “Mückenatlas” is gekoppeld aan en bijgedragen aan twee grotere onderzoeksprojecten. Tussen 2015 en 2018 werd in een monitoringproject (“CuliMo”— “Culiciden / Steckmücken Monitoring in Deutschland”) onder leiding van zes onderzoeksinstellingen in heel Duitsland de geografische en seizoensgebonden aanwezigheid van muggen en potentiële ziekteverwekkers geregistreerd. Een deel van de data werd direct aangeleverd door het citizen science project. In het andere onderzoeksinitiatief (“CuliFo”— “Culiciden Forschungsprojekt”) werd specifiek onderzocht welke invasieve en inheemse soorten geschikt zijn om door muggen overgedragen ziekten in Duitsland over te brengen tussen 2015 en 2019.

De “Mückenatlas” zelf baseerden zich op voorlichtings- en mediacampagnes om het project onder de aandacht te brengen 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 muggensoorten na indiening door de burgers, het uitvoeren van veldonderzoek, het opslaan en verspreiden van de verzamelde gegevens. Daarnaast is FLI gastheer van de nationale commissie van deskundigen “Mosquitoes as Vectors of Disease Agents”, die sinds 2019 advies, richtsnoeren en aanbevelingen heeft verstrekt over door muggen overgedragen ziekten, met bijzondere aandacht voor de Aziatische tijgermug (Ae. albopictus).

Als burgerinitiatief 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 muggenmonsters bijgedragen. De media hebben bijgedragen aan de bewustmaking 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 over 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 is uitgegroeid tot een “uitstekend instrument voor grootschalige passieve muggenmonitoring” (Werner et al., 2014) en een “efficiënt instrument voor gegevensverzameling” (Walther en Kampen, 2017). De dialoog tussen burgers en wetenschappers als gelijken, transparantie, inzet en relevantie zijn cruciale succesfactoren voor de “Mückenatlas” en voor communicatie voor burgerwetenschapsprojecten in het algemeen. · Naast variërende muggenvoorvallen als gevolg van het seizoen en de geografie, heeft media-aandacht het aantal ontvangen inzendingen beïnvloed .

De combinatie van burgers als gegevensverzamelaars, die monsters bijdragen zonder voorafgaande selectievooringenomenheid, 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 burgerinzendingen breder en is de kans op willekeurige vangsten groter in vergelijking met conventionele vallen. Bovendien wordt 66 % van de muggen thuis gevangen, waardoor de wetenschappers monsters krijgen die niet beschikbaar zijn via de regelmatige monitoringinspanningen (Pernat et al., 2021a). Daarom draagt deze burgerwetenschappelijke aanpak bij aan het vergroten 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 nationale commissie van deskundigen “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 , gezien de begeleidende mediacampagnes van het project en de feedback aan de deelnemers.

Toch zijn er aspecten die als beperkende factoren kunnen worden gezien. 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 de ruimtelijke spreiding of de voorkeuren van individuen om invasieve, “uitzonderlijke” soorten te vangen (Pernat et al., 2021a). Bovendien hangt de “Mückenatlas”, zoals alle burgerwetenschappelijke projecten, af van het bewustzijn van mensen over het bestaan ervan en van de bereidheid van individuen om deel te nemen en de procedures voor het correct vangen van de muggen te volgen. Het ontbreken van een financiële vergoeding van de verzendkosten (zelfs als een kleine uitgave voor sommigen) evenals het afdrukken en invullen van het vereiste formulier kan beperken wie in staat is om deel te nemen aan het project.

Het federale ministerie van Voedselvoorziening en Landbouw (BMEL) financierde het initiatief “Mückenatlas”. De twee begeleidende onderzoeksprojecten (“CuliMo” en “CuliFo”) ontvingen elk 2,2 miljoen EUR aan financiering van het federale ministerie van Voedselvoorziening 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 verzenden 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 contribuanten worden geregistreerd op de website “Mückenatlas”.

Bewakingsmaatregelen die muggen en ziekteverwekkers monitoren (besmettelijke agentia, bv. een virus dat een ziekte veroorzaakt) zijn geïdentificeerd als kosteneffectieve manieren om de gezondheidsrisico’s in verband met door muggen overgedragen ziekten aan te pakken (Engler et al., 2013) — “zowel de menselijke als de financiële kosten van een potentiële epidemie kunnen worden beperkt” (Semenza en Suk, 2018). De op burgerwetenschap gebaseerde benadering van de “Mückenatlas” zou dus nog meer kostenbesparingen kunnen opleveren in vergelijking met andere surveillancemethoden. De passieve monitoringbenadering met burgerparticipatie leidt tot kosten-, tijd- en arbeidsbesparingen in vergelijking met actieve inzameling, bijvoorbeeld door valkuilen 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 dragen, is opgenomen in de gespecificeerde maatregelen. In het kader van hun aanpassingsinspanningen in de gezondheidssector heeft het Duitse ministerie van Milieu, Natuurbehoud, Nucleaire Veiligheid en Consumentenbescherming het publiek in een publicatie uit 2020 geïnformeerd over gezondheidsrisico’s in verband met klimaatverandering. De “Mückenatlas” wordt uitdrukkelijk genoemd als een kans voor burgers om de monitoring van muggen die kunnen bijdragen tot de verspreiding van ziekten te ondersteunen.

De “Mückenatlas” is in 2012 van start gegaan en sindsdien hebben burgers 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 vectorziekten worden continu verzameld. De “Mückenatlas” en de CULBASE-databank dienen als informatieopslagplaats ter ondersteuning van aanpassingsmaatregelen voor de gezondheid op lange termijn. De huidige financieringsperiode voor het project loopt eind 2022 af. Er bestaan echter plannen om het project bij ZALF te verlengen en te institutionaliseren, wat het voorbeeld van FLI volgt, 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. Aanpak van 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 overwintering van het West-Nijlvirus bij 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 modellering aanpak. Parasieten & Vectoren 12, 106. https://doi.org/10.1186/s13071-019-3368-0

Pernat, N., Kampen, H., Jeschke, J.M., Werner, D., 2021a. Buzzing homes: gebruik van citizen science-gegevens om de effecten van verstedelijking op binnenmuggengemeenschappen 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 indiening van muggen voor het burgerwetenschapsproject “Mückenatlas”. Wetenschappelijke verslagen 11, 1356. https://doi-org/10.1038/s41598-020-80365-3

Walther, D., Kampen, H., 2017. Het burgerwetenschapsproject “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 burgerwetenschapsproject “Mueckenatlas” ondersteunt de monitoring van muggen (Diptera, Culicidae) in Duitsland, in: Proceedings of the Eight International Conference on Urban Pests (Vervolgen van de acht internationale conferentie over stedelijke plagen). Müller, G., Pospischil, R., Robinson, W. H. (red.), Hongarije, blz. 119-124. icup1098.pdf