VIII Ogólnopolska konferencja "GIS w Nauce"

Pięć lat afrykańskiego pomoru świń (ASF) w Polsce – analiza rozprzestrzeniania

Łukasz Bocian1), Agnieszka Stolarek1), Grzegorz Woźniakowski2),
Anna Ziętek-Barszcz1)

1) Zakład Epidemiologii i Oceny Ryzyka, Państwowy Instytut Weterynaryjny – Państwowy Instytut Badawczy, 2) Zakład Chorób Świń, Państwowy Instytut Weterynaryjny – Państwowy Instytut Badawczy

Afrykański pomór świń (African Swine Fever – ASF) jest zakaźną chorobą wirusową, na którą podatne są świnie domowe, świniodziki oraz dziki. Kraj dotknięty chorobą jest narażony na bardzo duże straty ekonomiczne (upadki świń, koszt likwidacji ognisk choroby, restrykcyjnej bioasekuracji oraz monitoringu i zwalczania wirusa w środowisku, wstrzymanie obrotu i eksportu świń, mięsa i innych produktów wieprzowych). Zakażenie ASF w stadzie przebiega powoli, obejmując znaczny odsetek zwierząt, przy czym śmiertelność sięga 80–100%. Przyjmuje się, że okres inkubacji choroby w środowisku naturalnym wynosi 4–19 dni, a w przypadku choroby o ostrym przebiegu 3–4 dni.

Po raz pierwszy choroba została opisana w Kenii przez Montgomery’ego w 1921 roku. Obecnie ASF notowany jest w Afryce, na Sardynii i na terenach Europy Wschodniej. W Polsce pierwszy przypadek ASF potwierdzono 17 lutego 2014 roku u padłego dzika w powiecie sokólskim, woj. podlaskie (800 m od granicy z Białorusią). Zaś pierwsze ognisko u świń odnotowano 21 lipca 2014 roku w sąsiednim powiecie białostockim.

Wirus afrykańskiego pomoru świń (ASFV) jest wyjątkowo odporny na działanie czynników środowiskowych, w tym niskich temperatur i zachowuje właściwości zakaźne we krwi (także glebie zanieczyszczonej zakażoną krwią), kale, tkankach (zwłaszcza surowych, niedogotowanych produktów z mięsa wieprzowego lub dziczyzny) przez okres aż 3–9 miesięcy, a w mrożonym mięsie nawet 1000 dni. Ulega natomiast inaktywacji poddany działaniu temperatury 80º C przez 1 minutę lub 70º C przez 30 minut.

Ludzie nie są wrażliwi na zakażenie ASFV, w związku z czym choroba ta nie stwarza zagrożenia dla ich zdrowia i życia.

Rezerwuarem wirusa i pierwotnym źródłem zakażenia dla świń są dziki. Najczęstszym sposobem zakażenia zwierząt jest bezpośredni lub pośredni kontakt ze zwierzętami zakażonymi. W Polsce głównym wektorem w szerzeniu się ASF są dziki padłe, w dalszej kolejności żywe. Źródła wirusa stanowią przede wszystkim: krew, tkanki (kości), wydzieliny oraz wydaliny chorych i martwych zwierząt. Wirus w populacji dzików szerzy się wolno, ale konsekwentnie, natomiast w rozprzestrzenianiu go na dalekie odległości zasadniczą rolę odgrywa działalność człowieka. Rozprzestrzenianie się ASFV jest stosunkowo łatwe za pośrednictwem osób, pojazdów, skażonego sprzętu i narzędzi, zwierząt mających swobodny dostęp do gospodarstwa (gryzonie, koty, psy), jak również przez skażoną słomę, paszę, wodę oraz skarmianie zwierząt odpadami kuchennymi (zlewkami) zawierającymi nieprzetworzone mięso zakażonych świń lub dzików. Eradykacja czynnika zakaźnego z populacji zwierząt wolnożyjących jest niezwykle trudna lub wręcz niemożliwa (bez odpowiedniej doustnie aplikowanej szczepionki).

Celem pracy była analiza rozprzestrzeniania się afrykańskiego pomoru świń w Polsce, w oparciu o stworzoną i aktywnie działającą bazę danych przypadków (u dzików) i ognisk (u świń) ASF – od 2014 do 2019 roku.

Wykorzystanie dostępnych danych przy zastosowaniu narzędzi statystycznych oraz GIS (Geographic Information Systems) pozwala bieżąco monitorować sytuację epidemiologiczną – obrazować kolejne wystąpienia, zasięg stref, na których zastosowano ograniczenia weterynaryjne związane ze zwalczaniem choroby, oceniać dynamikę szerzenia się ASF, także dynamikę wzrostu lub spadku populacji dzików w poszczególnych regionach, a ponadto dokonywać analiz mających na celu poszukiwanie czynników sprzyjających rozprzestrzenianiu się wirusa (np. wśród upraw kukurydzy, stanowiących doskonałe schronienie a zarazem źródło pożywienia dla dzików).

Do realizacji zamierzonych celów wykorzystano oprogramowanie Microsoft Excel, ArcGIS (ESRI, Inc.) oraz STATISTICA (StatSoft, Inc.). Na podstawie danych o lokalizacji przypadków i ognisk budowane są odpowiednie warstwy punktowe, które zostały wkomponowane w mapę Polski zawierającą podział administracyjny, warstwy zbiorników wodnych, wybranych rzek, lasów, a także nadleśnictw niosących informację o zagęszczeniu populacji dzików w danych jednostkach. Ponadto istotnym elementem, zwłaszcza z punktu zarządzania ryzykiem, są trzy strefy (obszary objęte różnymi restrykcjami) w postaci wydzielonych, zagregowanych terenów, zgodnie z obowiązującym w danym czasie załącznikiem do Decyzji Wykonawczej Komisji Europejskiej 2014/09/EU. Tak opracowane mapy, wykorzystane do analizy czasowo-przestrzennej na potrzeby niniejszej pracy, wykonano w odstępach rocznych. Przeanalizowano również obszar, na którym w danym roku występowała choroba, odnosząc go do liczby zdarzeń (przypadków lub ognisk) ASF, a którego kryterium stanowiła zagregowana warstwa 10-kilometrowych buforów wokół punktów tychże zdarzeń.

Analiza czasowo-przestrzenna występowania afrykańskiego pomoru świń w Polsce wykazała stałe rozprzestrzenianie się choroby w kierunku zachodnim (pełny okres 2014–2019), zanikanie pojawiania się przypadków ASF (2016–2017) w powiatach, w których choroba była notowana wcześniej (2014–2015) oraz ponowne stwierdzenia pojedynczych przypadków na tych terenach. W 2017 roku zaobserwowano również pojawienie się nowych skupisk przypadków choroby w województwie warmińsko-mazurskim oraz mazowieckim, gdzie dla mazowieckiego był to „przeskok” wirusa o blisko 100 km od najbliższego ogniska lub przypadku. Jednak najczęściej nowe skupiska, oddalone od dotychczas dotkniętych chorobą obszarów, pojawiały się blisko granicy północnej, z Obwodem Kaliningradzkim, lub wschodniej – dlatego trudno mieć przekonanie, że pierwszy przypadek w powiecie bartoszyckim (woj. warmińsko-mazurskie), tuż przy granicy państw, jest efektem przeniesienia wirusa z rodzimej populacji na odległość ponad 130 km. Zwłaszcza, że takich przypadków wzdłuż owej granicy było coraz więcej, a afrykański pomór świń w Obwodzie Kaliningradzkim występował znacznie wcześniej.

Niechlubnym rekordzistą, jeśli chodzi o liczbę odnotowanych dzików dodatnich, jest powiat piaseczyński (woj. mazowieckie) – 976 szt. i to tylko w ciągu ostatniego niespełna 1,5 roku! Analizując natomiast ogniska u świń, najwięcej zakażeń odnotowano w powiecie bialskim (woj. lubelskie) – 50 gospodarstw, z czego aż 42 w 2017 roku. Dramatyczny wzrost liczby wykrytych przypadków u dzików nastąpił również w roku 2017 – w stosunku do 2016 zdiagnozowano prawie 12 razy więcej dzików dodatnich.

Wszystkich powiatów dotkniętych dotychczas przez ASF jest 60. Do dnia 23 maja 2019 roku wykryto łącznie 7234 dziki dodatnie (w tym już 1985 szt. w 2019 roku) oraz 216 ognisk u świń (z czego 2 w roku bieżącym).

Chociaż trend ten nie pozostawał stale istotnie wzrostowy rok do roku, to ogólnie na przestrzeni analizowanych lat stosunek liczby dzików dodatnich do obszaru dotkniętego ASF zdaje się wzrastać. Jednak znaczący wpływ na te dane ma prowadzona strategia poszukiwania padłych dzików oraz odstrzału redukcyjnego czy sanitarnego. Niemniej dotychczas każdy kolejny rok przynosi większą liczbę przypadków u dzików, podobnie jak i ognisk u świń (z wyjątkiem 2015 roku, w którym wykryto tylko jedno ognisko, podczas gdy w 2014 – dwa).

Analizując uprawy kukurydzy w Polsce jako potencjalny czynnik, raczej trudno wykazać istotny i jednoznaczny ich wpływ na szerzenie się (lub wręcz przeciwnie) choroby. Takie uprawy w sezonie letnim mogą na dłuższy czas zatrzymać dziki w miejscu, dostarczając im wyśmienitych warunków bytowych, ale jednocześnie utrudniają znalezienie potencjalnie padłych zwierząt, zaniżając tym samym prewalencję monitoringu biernego – co nie pozostaje bez znaczenia dla wyników analiz.

Obserwując rozprzestrzenianie się ASF, łatwo też dostrzec, że naturalne bariery, jakie stanowią nawet największe rzeki, nie są żadną przeszkodą dla dzików.

Uśredniając dystanse rozprzestrzeniania się afrykańskiego pomoru świń w Polsce, w minionych latach, można stwierdzić, że choroba w warunkach naturalnych – w populacji dzików – szerzy się w tempie około 1–2 km/miesiąc. Jest to bardzo dobry wynik w stosunku do czarnych scenariuszy sprzed 5 lat, prognozujących szybkie dotarcie choroby do zachodniej granicy kraju, ale bynajmniej nie pocieszający w odniesieniu do prognoz, które zakładały wygaśnięcie choroby. Potencjalne dotarcie wirusa do zachodnich regionów Polski budzi tym większy niepokój, iż zagęszczenie populacji dzików jest tam znacznie większe niż na wschodzie. Dodatkowo największym udziałem w pogłowiu trzody chlewnej w Polsce i zarazem największą koncentracją świń szczyci się województwo wielkopolskie.

Ogromna liczba wykonywanych badań w kierunku ASF dostarcza dość precyzyjnych danych, które poddane analizie narzędziami geostatystycznymi pozwalają skrupulatnie monitorować sytuację epidemiologiczną, analizować rozprzestrzenianie się choroby oraz rozpatrywać potencjalne zależności. Lecz czy uda nam się zatrzymać ASF?