Indian Ocean Dipole drives malaria resurgence in East African highlands

Abstract

Malaria resurgence in African highlands in the 1990s has raised questions about the underlying drivers of the increase in disease incidence including the role of El-Nin ̃o-Southern Oscillation (ENSO). However, climatic anomalies other than the ENSO are clearly associated with malaria outbreaks in the highlands. Here we show that the Indian Ocean Dipole (IOD), a coupled ocean-atmosphere interaction in the Indian Ocean, affected highland malaria re-emergence. Using cross-wavelet coherence analysis, we found four-year long coherent cycles between the malaria time series and the dipole mode index (DMI) in the 1990s in three highland localities. Conversely, we found a less pronounced coherence between malaria and DMI in lowland localities. The highland/lowland contrast can be explained by the effects of mesoscale systems generated by Lake Victoria on its climate basin. Our results support the need to consider IOD as a driving force in the resurgence of malaria in the East African highlands.

El resurgimiento de la malaria en las tierras altas africanas en la década de 1990 ha planteado preguntas sobre los factores subyacentes del el aumento de la incidencia de la enfermedad, incluido el papel de El-Niño-Oscilación del Sur (ENSO). Sin embargo anomalías climáticas distintas del ENSO están claramente asociadas a los brotes de malaria en las tierras altas. En este sentido, mostramos que el Dipolo del Océano Índico (DIO), una interacción acoplada océano-atmósfera en el Océano Índico afecta a la reaparición de la malaria en las tierras altas. Utilizando un análisis de coherencia de ondas cruzadas, encontramos ciclos coherentes de cuatro años entre las series temporales de la malaria y el índice de modo dipolar (IOD) en la década de 1990 en tres localidades del altiplano. Por el contrario, encontramos una coherencia menos pronunciada entre la malaria y el DMI en localidades de las tierras bajas. El contraste entre tierras altas y bajas puede explicarse por los efectos de los sistemas de meso-escala generados por Lago Victoria en su cuenca climática. Nuestros resultados apoyan la necesidad de considerar la DMI como una fuerza motriz en el resurgimiento de la malaria en las tierras altas de África Oriental.