PADRÕES DE PAISAGEM EM FONTES E - wiki DPI

INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS
PADRÕES E PROCESSOS EM DINÂMICA DE USO E COBERTURA DA TERRA
HETEROGENEIDADE ESPACIAL DA MALARIA:
PADRÕES DE PAISAGEM EM FONTES E SUMIDOUROS DE INFECÇÔES
Jaidson Nandi Becker
Atualmente a malária é considerada um dos mais relevantes problemas de saúde
pública existentes no mundo. A doença esta condicionada à interação de três
fatores: o parasito (plasmódio), o hospedeiro (homem) e o vetor (mosquito). Sua
transmissão atribuída à forma de ocupação do solo, a exploração dos recursos
naturais, ao movimento humano e as características sociais e culturais de dada
região (Barbieri e Sawyer, 1996).
Embora em declínio, o número total de casos de malária contraídos em território
nacional no ano de 2012 foi superior a 270 mil (dados SIVEP_malária).
Aproximadamente 99,8% dos casos são contraídos na Região Amazônica, onde as
condições ambientais e socioculturais são favoráveis à transmissão da doença
(BRASIL, 2010).
Conforme Lambin et al (2010) a paisagem pode ser utilizada como uma indicação
(associação) da presença de vetores e hospedeiros da malária. Áreas de borda
(transição de paisagem), mais complexas e fragmentadas, apresentam maior
probabilidade de contato entre espécies (vetores e hospedeiros). Deste modo,
espera-se que áreas de paisagem fragmentada apresentem um maior risco de
transmissão de malária que áreas não fragmentadas.
Neste contexto, este estudo explora a heterogeneidade espacial da malária através
da análise dos padrões de paisagem nas áreas fontes e sumidouros da doença. O
estudo foi aplicado ao município de Manaus/AM. Esta informação é um forte
contribuinte na compreensão da dinâmica de disseminação da doença, assim como
no planejamento de ações de controle.
Os termos “fontes” e “sumidouros” da malária foram retirados de Wesolowski et al
(2012) e estão diretamente relacionados aos conceitos de chegada, estabelecimento
e disseminação de doenças exóticas descritos por Randolph e Roger (2010).
Resumidamente, as fontes da malária são áreas onde os três fenômenos da doença
ocorrem (chegada, estabelecimento e disseminação), sendo a mesma então
transmitida, assim persistindo. Enquanto, os sumidouros da malária são áreas onde
a doença chega mas não se estabelece, não havendo disseminação ou transmissão
da mesma, portanto extinguindo-se.
Método
Foram utilizados os seguintes dados no estudo:
 Localidades de Transmissão da Malária (LTM) referentes ao Município de
Manaus, disponibilizado pelo SIVEP_malária;
 Dados de notificação da malária referente ao Município de Manaus no ano de
2011, disponibilizado pelo SIVEP_malária;
 Mapa digital Terra Class 2010, disponibilizado pelo INPE.
Os dados de notificação da malária constam dos registros de pacientes atendidos
com suspeita da doença. Empregaram-se no estudo os dados referentes ao
Município de Manaus para o ano de 2011.
Somente os registros de notificação positiva da doença que não eram LVC (Lâmina
de Verificação de Cura) foram utilizados (casos incidentes). Destes, unicamente os
casos autóctones à Manaus foram analisados (casos naturais). Desta forma, foram
desconsideradas as infecções ocorridas em outros municípios por pacientes
residentes em Manaus, assim como as ocorridas em Manaus por pacientes
residentes em outros municípios.
Para cada LTM obteve-se a incidência de malária por: “local de provável infecção”,
que é o número de casos atribuídos a LTM como local de ocorrência da infecção; e
por “local de residência”, que é o numero de casos atribuídos aos residentes da
LTM.
O Plano Nacional de Controle da Malária descreve a LTM como sendo a menor
unidade epidemiológica de agregação de dados para a doença. Sua função é
possibilitar a formação e gerenciamento de um banco de dados de reconhecimento
geográfico para acompanhamento, monitoramento e avaliação das ações de
controle da malária. O georreferenciamento é realizado pelo registro de um único par
de coordenadas geográficas (ponto). Portanto, não possui limites físicos descritos ou
graficamente delimitados.
Para identificar as LTM fontes e sumidouros da malária elaborou-se uma simples
equação baseada no conceito de Número Básico de Reprodução (R0) desenvolvido
por Dietz (1975) e Hethcote (1976).
O R0 expressa o potencial de transmissibilidade, tradicionalmente definido como o
número de casos resultantes de um indivíduo infectado em uma população
totalmente susceptível. Portanto, se pela estatística o valor de R0 for maior que 1,
um individuo infectado transmite a doença a um número maior de indivíduos que ele
mesmo, assim a doença persistindo. Enquanto, se o valor de R0 for menor que 1,
um individuo infectado transmite a doença a um número menor de indivíduos que ele
mesmo, assim a doença extinguindo.
A equação elaborada é apresentada abaixo, sendo denominada de potencial de
infecção (Pi). A mesma é obtida pela simples divisão do número de casos por local
de provável infecção (Ci) pelo número de casos por local de residência (Cr).
se Ci > 0 e Cr = 0, então Pi = Ci
se Ci = 0 e Ri = 0, então Pi = inexistente (livre de transmissão)
A equação foi aplicada para cada LTM referente à Manaus utilizando-se os valores
de malária notificados em 2011. Para Pi > 1 definiu-se LTM como fonte de malária.
Para Pi < 1 definiu-se LTM como sumidouro de malária. Para Pi = 1 definiu-se LTM
como estável para a transmissão da malária, sendo esta considerada como uma
condição muito incerta quanto disseminação da doença.
Para o caso de Ci > 0 e Cr = 0, considerou-se Pi = Ci pelo motivo de se uma LTM foi
notificada como local de provável infecção é necessário que pelo menos um
individuo residente na LTM estivesse infectado para que a transmissão ocorresse.
Para delimitação das áreas fonte, sumidouro e estável foi criado uma grade regular
com células de 4x4 km sobre o mapa TerraClass e atribuídas a estas células os
valor médio de Pi das LTM nelas espacialmente inseridas. O tamanho de células 4x4
km foi adotado baseado na capacidade de voo do mosquito Anopheles darlingi
(entorno de 2 km), que é o principal vetor da malária no Brasil, na paisagem
observada e nos resultados esperados.
Para a análise dos padrões de paisagem, o mapa digital TerraClass teve sua
classes agrupadas de modo a associar a paisagem à presença do vetor e/ou
hospedeiro da malária (tabela 01). Sobre a grade celular 4x4 km (citada
anteriormente) foi atribuído os dados de paisagem (classes geradas) conforme a
tipologia apresentada na tabela 02 (mineração de dados). Observe que a classe
reflorestamento não entrou na tipologia, pois a área de estudo não apresenta esse
tipo de uso da terra.
A análise dos padrões de paisagem nas áreas fontes e sumidouros da malária foi
realizada pela simples sobreposição de mapas, seguido de observações qualitativas
e quantitativas.
Tabela 01: Sistema de classificação.
TerraClass
Classes geradas
Agricultura anual
Agricultura
Mineração
Mineração
Reflorestamento
Reflorestamento
Desflorestamento 2010
Desflorestamento
Área urbana
Urbano
Mosaico de ocupações
Ocupações
Hidrografia
Massa d’agua
Floresta
Vegetação secundária
Pasto com solo exposto
Floresta
Pasto
Pasto limpo
Pasto sujo
Regeneração com pasto
Área não observada
Não floresta
Outros
Pasto sujo
Outros
Observações
Atividade antrópica (exposição)
Baixo numero de hospedeiros
Provável presença de vetores
Atividade antrópica (exposição)
Baixo numero de hospedeiros
Provável presença de vetores
Atividade antrópica (exposição)
Baixo numero de hospedeiros
Provável presença de vetores
Atividade antrópica (exposição)
Baixo numero de hospedeiros
Provável presença de vetores
Alto numero de hospedeiros
Baixa probabilidade de vetores
Alto numero de hospedeiros
Provável presença de vetores
Baixa probabilidade de hospedeiros
Alta probabilidade de vetores
Baixa probabilidade de hospedeiros
Alta probabilidade de vetores
Provável Atividade antrópica (exposição)
Baixo numero de hospedeiros
Provável presença de vetores
Baixa probabilidade de hospedeiros
Alta probabilidade de vetores
Não definido
Tabela 02: Tipologia da mineração de dados.
Tipologia
> 99% floresta
> 99% urbano
> 99% massa d’agua
presença:
massa d’agua e floresta (somente)
presença:
massa d’agua e urbano (somente)
presença:
pasto ou pasto sujo e massa d’agua ou floresta
não presença:
urbano e ocupação
presença:
agricultura ou mineração ou desflorestamento e
massa d’agua ou floresta
não presença:
urbano e ocupação
presença:
urbano ou ocupação e massa d’agua ou floresta
presença:
outros e massa d’agua ou floresta
(salvo as classificações anteriores)
Padrão
Continuo
Pouco
fragmentado
Classe célula
Floresta
Urbano
Massa d’agua
Agua / Floresta
Agua / Urbano
Baixo contato
Fragmentado
Médio contato
Alto contato
Outros
Resultados
A tabela 03 mostra um resumo dos valores de casos de malária notificados para
Manaus em 2011.
Tabela 03: Número de casos de malária em Manaus no ano de 2011.
Casos
Total
Incidentes
Autóctones à Manaus
Por local de
Por local de
provável infecção
residência
16.821
18.862
14.603
16.340
14.282
A figura 01 apresenta a espacializações das 831 LTM georreferenciadas referentes
à Manaus (95,96%, 831 de 866). Algumas LTM pertencem geograficamente ao
Município de Rio Preto da Eva. Por resultado de pactuação realizada entre os dois
Municípios estas LTM são atendidas pela Vigilância Epidemiológica de Manaus
quanto às ações de controle da malária. Portanto, serão consideradas como
pertencentes ao território de Manaus, sendo incluídas no estudo.
Figura 01: LTM em Manaus.
A figura 02 apresenta as LTM segundo seu potencial de infecção (Pi) e a figura 03 o
mesmo atribuído a grade celular 4x4 km.
Figura 02: LTM segundo potencial de infecção.
Figura 03: Grade celular segundo potencial de infecção.
A figura 04 apresenta o mapa de uso e cobertura da terra gerado conforme
agrupamento especificado na tabela 01. Enquanto a figura 05 mostra a grade celular
segundo a tipologia descrita na tabela 02.
Figura 04: Uso e cobertura da terra.
Figura 05: Tipologia (mineração de dados).
As figuras 06, 07 e 08 mostram respectivamente a tipologia para as áreas de
infecção fonte, sumidouros e estável.
Figura 06: Tipologia da área fonte.
Figura 07: Tipologia da área sumidouro.
Figura 08: Tipologia da área estável.
As figuras 09, 10 e 11 apresentam os gráficos com o percentual de cada classe de
uso e cobertura da terra para as áreas de infecção fonte, sumidouros e estável.
Figura 09: Classes de cobertura e uso da terra na área fonte.
Figura 10: Classes de cobertura e uso da terra na área sumidouro.
Figura 11: Classes de cobertura e uso da terra lasses na área estável.
Discussões
A área sumidouro situa-se em grande parte na área rural, enquanto área fonte
espalha-se pela zona rural ao longo de rodovias e margens de rios. A área estável
encontra-se bem distribuída pela área rural, não se identificando um grande foco,
espacialmente a área estável possui uma distribuição próxima ao padrão da área
fonte.
A tipologia foi elaborada de modo a observarem-se áreas de paisagem contínuas,
pouco fragmentadas e fragmentadas. Para a paisagem contínua (massa d’agua,
floresta e urbano) é esperado encontrar sumidouros da malária ou área livre de
transmissão, ou ainda, sem a presença de LTM. Pois, estas paisagens estão
associadas a áreas de baixo contato entre vetores e hospedeiros. No caso da
floresta e, principalmente da massa d’água, são baixas as probabilidades de
populações significantes e a paisagem urbana é pouco propícia a proliferação dos
vetores.
Nas paisagens pouco fragmentadas é esperado encontrar áreas fontes para a
tipologia água/floresta e sumidouros para a água/urbano. Embora na tipologia
água/urbano se encontre grandes populações próximas a massa d’água, a mesma
ainda é muitas vezes pouco propícia para a proliferação de vetores, seja pela falta
de sombra, poluição e/ou grande agitação das águas.
Para as áreas fragmentadas é esperado encontrar áreas fonte de malária. A
tipologia de baixo contato exclui a presença de populações observadas diretamente
(urbano e ocupações) e às insere de forma indireta como pasto e pasto sujo. Onde
há uma baixa probabilidade da presença de populações, provavelmente por criação
de gado. A presença do vetor esta associada à massa d’agua e floresta. Portanto o
baixo contato é referente à baixa população indicada.
A tipologia de médio contato, semelhante à de baixo contato, exclui a presença de
populações observadas diretamente (urbano e ocupações) e às insere de forma
indireta como agricultura, mineração, e desmatamento. Onde é esperado uma
população maior que nas classes pasto e pasto sujo e, consequentemente um
contato maior. Nesta paisagem presença do vetor também esta associada à massa
d’agua e floresta.
Na tipologia de alto contato inseriu-se a presença de populações observadas
diretamente (urbano e ocupações), assim como a presença do vetor (massa d’agua
e floresta). Desta forma esperando-se uma significativa população em contato com o
vetor.
Por fim a tipologia outros é de difícil definição, para o caso de Manaus observou-se
que a classe de uso e cobertura da terra outros (ver figura 4) representa em grande
parte áreas alagáveis, onde a presença de populações é pouco provável. Portanto
não é esperado que a mesma represente áreas fonte de infecção.
Conclusões
Para as áreas fonte o resultado foi o esperado, grande parte da área é representada
por tipologia de alto contato. Sendo as demais de médio, baixo contato e
água/floresta. Todas consideradas como prováveis áreas fonte de infecção.
Para as áreas sumidouros o resultado foi menos congruente. Houve uma
representação da área por tipologia contínua urbana e água/ urbano como esperado.
Mas também houve uma grande representação por alto contato, o que não era
esperado.
Por fim, para as áreas estáveis encontrou-se uma grande representação por
tipologia de alto, baixo contato e água/floresta (consideradas como prováveis áreas
fontes). Uma única célula foi representada por floresta (consideradas como provável
área sumidouro).
Observando também os gráficos de uso e cobertura da terra chegamos à conclusão
que área fonte realmente é bastante fragmentada. Sendo representada por grande
percentual de floresta, portanto grande contato entre o homem (hospedeiro) e a
floresta (vetor).
A área sumidouro possui enorme percentual de uso e cobertura da terra urbano
(53%), mas também grande percentual de floresta (23%). O resultado não
satisfatório para a análise dos sumidouros pode ser resultado do tamanho de células
adotado (4x4 km). Um menor tamanho deve ser testado, desta forma diminuindo a
probabilidade de paisagens fragmentadas e consequentemente aumentando a de
continuas.
Como afirmado anteriormente as áreas estáveis são bastante incertas. Estas áreas
apresentaram percentuais de classes de uso e cobertura da terra semelhantes a da
área fonte. Reforçando o observado na figura 08 e comentado acima. Pode-se se
afirmar que a área estável é mais propensa a tornar-se uma área fonte que
sumidouro.
Referências
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Grosso: diferenciais na homogeneidade. X Encontro da Associação Brasileira
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Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde, Departamento de Vigilância
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DIETZ, K. Transmission and Control of Arbovirus Diseases. Society for Industrial
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WESOLOWSKI, A. EAGLE, N. TATEM, A. J. SMITH, D. L. NOOR, A. M. SNOW, R.
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