A Differential Effect of Indian Ocean Dipole and El Niño on Cholera Dynamics in Bangladesh

Abstract

Background: A stationary (i.e., constant through time) association between El Niño Southern Oscillation (ENSO), the Indian Ocean Dipole (IOD) and epidemics of cholera in Bangladesh has been widely assumed. However, whether or not elements of the local climate that are relevant for cholera transmission have stationary signatures of the IOD on their dynamics over different time scales is still not clear. Here we report results on the time-varying relationships between the various remote and local environmental drivers and cholera incidence in Bangladesh. Methodology/Principal Findings: We performed a cross wavelet coherency analysis to examine patterns of association between monthly cholera cases in the hospitals in Dhaka and Matlab (1983–2008) and indices for both IOD and ENSO. Our results showed that the strength of both the IOD and ENSO associations with cholera hospitalizations changed across time scales during the study period. In Dhaka, 4-year long coherent cycles were observed between cholera and the index of IOD in 1988–1997. In Matlab, the effect of ENSO was more dominant while there was no evidence for an IOD effect on cholera hospitalizations. Conclusions/Significance: Our results call for the consideration of non-stationary, possibly non-linear, patterns of association between cholera hospitalizations and climatic factors in cholera epidemic early warning systems.

Antecedentes: Se ha asumido ampliamente una asociación estacionaria (es decir, constante a través del tiempo) entre El Niño Southern Oscillation (ENSO), el Indian (ENSO), el dipolo del océano Índico (IOD) y las epidemias de cólera en Bangladesh. Sin embargo, se desconoce si los elementos Sin embargo, todavía no está claro si los elementos del clima local que son relevantes para la transmisión del cólera tienen firmas estacionarias del DIO en su dinámica a lo largo de en su dinámica a lo largo de diferentes escalas de tiempo. Aquí presentamos los resultados de las relaciones variables en el tiempo entre los diversos factores ambientales remotos y locales y la incidencia del cólera. y locales y la incidencia del cólera en Bangladesh. Metodología y resultados principales: Realizamos un análisis de coherencia de ondas cruzadas para examinar los patrones de asociación entre los casos mensuales de cólera en los hospitales de Dhaka y Matlab (1983-2008) y los índices de IOD y ENSO. Los resultados de Los resultados mostraron que la fuerza de las asociaciones del IOD y del ENSO con las hospitalizaciones por cólera cambió a través de las escalas de tiempo durante el período de estudio. En Dhaka, se observaron ciclos coherentes de 4 años de duración entre el cólera y el índice de la DIO en 1988-1997. En Matlab, el efecto del ENSO fue más dominante, mientras que no hubo evidencia de un efecto del IOD en las hospitalizaciones por cólera. Conclusiones/importancia: Nuestros resultados exigen la consideración de patrones no estacionarios, posiblemente no lineales, de asociación entre las hospitalizaciones por cólera y los factores climáticos en los sistemas de alerta temprana de epidemias de cólera.