Wabah kolera: data iklim yang diambil dari satelit yang mengorbit Bumi, dikombinasikan dengan teknik pembelajaran mesin, membantu memprediksi wabah kolera dengan lebih baik dan berpotensi menyelamatkan nyawa.

Kolera adalah penyakit yang ditularkan melalui air yang disebabkan oleh konsumsi air atau makanan yang terkontaminasi oleh bakteri Vibrio cholerae, yang dapat ditemukan di banyak wilayah pesisir di seluruh dunia, terutama di daerah tropis yang padat penduduk.

Wabah kolera, ESA menghubungkan kecerdasan buatan dan pengetahuan tentang lingkungan yang memungkinkan

Patogen penyebab umumnya hidup di bawah suhu hangat, salinitas dan kekeruhan sedang, dan dapat disimpan oleh plankton dan detritus di dalam air.

Pemanasan global dan peningkatan kejadian cuaca ekstrem mendorong wabah kolera - penyakit yang menyerang 1.3 hingga 4 juta orang setiap tahun di seluruh dunia dan menyebabkan hingga 143 kematian.

Sebuah studi baru menunjukkan bagaimana wabah kolera di wilayah pesisir India dapat diprediksi dengan tingkat keberhasilan 89%, dalam demonstrasi pertama penggunaan salinitas permukaan laut untuk meramalkan kolera.

Penelitian yang diterbitkan kemarin di International Journal of Environmental Research and Public Health berfokus pada prediksi wabah kolera di sekitar Samudra Hindia bagian utara, di mana lebih dari setengah kasus global penyakit tersebut dilaporkan pada periode 2010-16.

Hubungan antara faktor pendorong lingkungan dari kejadian kolera sangat kompleks, dan bervariasi secara musiman, dengan efek lag yang berbeda, misalnya dari musim hujan.

Algoritme pembelajaran mesin dapat membantu mengatasi masalah ini dengan belajar mengenali pola di seluruh kumpulan data besar untuk membuat prediksi yang dapat diuji.

Studi studi wabah kolera dipimpin oleh Amy Campbell selama satu tahun magang di Kantor Iklim ESA.

Amy, bersama rekan penulisnya di Plymouth Marine Laboratory (PML), menggunakan algoritme pembelajaran mesin yang populer dalam aplikasi ilmu lingkungan - pengklasifikasi hutan acak - yang dapat mengenali pola di seluruh kumpulan data yang panjang dan membuat prediksi yang dapat diuji.

Algoritme ini dilatih tentang wabah penyakit yang dilaporkan di distrik pesisir di India antara tahun 2010 dan 2018, dan mempelajari hubungannya dengan enam catatan iklim berbasis satelit yang dihasilkan oleh Prakarsa Perubahan Iklim (CCI) ESA.

Dengan memasukkan atau menghilangkan variabel lingkungan dan sub-setting untuk musim yang berbeda, algoritma mengidentifikasi variabel kunci untuk memprediksi wabah kolera seperti suhu permukaan tanah, salinitas permukaan laut, konsentrasi klorofil-a dan perbedaan permukaan laut dari rata-rata (anomali permukaan laut).

Amy Campbell berkata, “Model tersebut menunjukkan hasil yang menjanjikan, dan ada banyak ruang untuk mengembangkan pekerjaan ini menggunakan kumpulan data pengawasan kolera yang berbeda atau di lokasi yang berbeda.

Dalam studi kami, kami menguji teknik pembelajaran mesin yang berbeda dan menemukan pengklasifikasi hutan acak sebagai yang terbaik, tetapi ada jauh lebih banyak teknik yang dapat diselidiki.

“Akan menarik untuk menguji dampak dari memasukkan kumpulan data sosial-ekonomi; data penginderaan jauh dapat digunakan untuk mengembangkan catatan untuk memperhitungkan faktor manusia yang penting untuk kejadian kolera, seperti akses ke sumber daya air. "

Studi dan wawasan barunya telah berkontribusi pada Proyek Pathways Of Dispersal for Cholera And Solution Tools (PODCAST) UKRI-NERC yang dipimpin oleh rekan penulis Marie-Fanny Racault di PML, yang menilai dampak pemanasan iklim dan iklim ekstrem pada habitat cocok untuk Vibrio cholerae.

Hasil dari studi tersebut akan ditunjukkan pada pertemuan COP26 UNFCCC pada tahun 2021 melalui alat peramalan berbasis web sebagai bagian dari proyek PODCAST-DEMO.

Hal ini didukung oleh program bersama ESA-Future Earth dan dilakukan bekerja sama dengan jaringan Health Knowledge-Action Future Earth.

Badan Antariksa Eropa memimpin deteksi wabah kolera baru, studi diterbitkan

ijerph-17-09378-v2

Baca Juga: 

Obat COVID-19, Uji Coba Remdesivir Berlanjut Di Stasiun Luar Angkasa Internasional

Baca Artikel Italia

Sumber:

Situs web resmi ESA