Health and demographic surveillance in Sahelian mobile livestock production systems

Summary
Mobile pastoralists in the Sahel, i.e. people who depend on a livestock production system and follow their herds as they move, remain almost completely excluded from health services. A plausible reason why they are underrepresented in national censuses and/or alternative sequential sample survey systems is that mobile people are hard to reach and stay in contact with. Due to the lack of monitoring and inadequate information systems, demographic and health related data of mobile pastoralists of sub-Saharan Africa are scarce. Accurate population statistics and cost-effective registration systems are the basis for evidence-based policies and effective new strategies to provide adapted, integrated, and sustainable social services for mobile pastoralist people in remote zones. Mobile livestock production systems need to be fostered to strengthen their role as conservators of semi-arid ecosystems and main producers of pastoral products that are contributing significantly to the gross domestic product and food provision of their countries.
Currently, the range of demographic and health surveillance methods, tools and approaches is limited to settled households and hardly applicable in mobile populations. New evaluation and monitoring methods, approaches, and tools to survey mobile households are needed.
Preventive measures (the joint human and animal vaccination program, in the Lake Chad area, provided by the Swiss Tropical Institute and the Centre de Support en Santé Internationale in Chad from 2000 to 2007) have been implemented on small scale and need to be evaluated and scaled up towards an equity effective health intervention. Therefore, estimates on population sizes and other demographic core indices like mortality and fertility in these highly mobile pastoralists’ settings have to be assessed, making demographic and health information surveillance indispensable.
The study presented here, was carried out at the southern shores of Lake Chad in Chari-Baguirmi, Chad. In five random household survey rounds demographic and health related data was collected among the target population of the joint human and animal vaccination program, that comprised the main ethnic groups of Arab, Fulani, and Gorane mobile livestock keepers.
An electronic biometric fingerprint application was used to register and identify pastoralist women. We present in this study a proof-of-concept of monitoring highly mobile livestock keepers with the help of biometric technology that is further linked to a geographical information system.
The unique biometric identification number serves as mark to establish population estimates, dilution rates (in and out migration) and survival probabilities applying “Jolly-Seber multiple mark-recapture” (re-encountering) and “Bailey triple catch” methodology.
Only 5% of the total registered women were re-encountered. Since frequencies of re-encountered people are fundamental for mark-recapture estimates, the conceptualized evaluation designs and survey approaches could not be demonstrated coherently due to the low numbers of randomly re-encountered individuals. Thus population size estimates of these highly mobile pastoralist communities that concentrate in the dry season in the study area are still lacking.
Further simulation models based on random numbers helped to establish and analyze sample size numbers for the application of the multiple mark-recapture methodology and to improve future study designs.
Mortality and fertility data are based on retrospectively reported survival histories of children by 1081 mothers or female care-givers for a specific period prior to the survey. Brass indirect method has been applied to calculate rates of 61 (CI 95% 43.1 and 99.7) and Kaplan-Meier survival analysis of 79 (CI 95% 68 and 91.9) children dying before reaching the age of 5 years per 1000 births.
The total fertility rate (TFR) for the reference period from 2001 to 2006 for women indicated 7.3 children (CI 95% 6.2 and 8.9 children) per woman at the end of her theoretical reproductive life span.
It would theoretically be possible to establish retrospective reconstructed cohorts for mortality estimates using information reported by re-encountered persons on individuals that died in between survey rounds. But the retrospective reconstruction of such cohorts is highly dependent on the number of reencountered persons and the reliability of their information.
The conducted mobile demographic and health survey rounds that implemented a biometric information system linked to a geographical information system could facilitate the creation of the first health and demographic surveillance system (HDSS) in a mobile, pastoralist setting. Such a HDSS could provide an extended platform for the monitoring of mobile livestock production system parameters such as livestock population, productivity, and pasture and water resource management related indicators. Since health of mobile pastoralists is the result of complex interactions between health systems, the economy of livestock production systems, socio-cultural background, sustainable resource management, environmental health, and political powers, broader approaches such as a “one health” approach are needed to monitor both sustainable natural resource management and progress in sustainable development in mobile livestock production systems.
Zusammenfassung
Die mobilen Viehhalter des Sahels, d.h. Menschen die von Viehproduktionssystemen abhängig sind und mit ihren Herden wandern, sind fast komplett vom Zugang zu Gesundheitsdiensten ausgeschlossen, während sie signifikant zum Bruttoinlandsprodukt ihrer Aufenthaltsländer beitragen. Die Tatsache, dass es schwierig ist, diese mobilen Menschen zu erreichen und mit ihnen in Kontakt zu bleiben ist eine eingängige Erklärung dafür, dass sie in nationalen Volkserhebungen oder alternativen Erhebungssystemen untervertreten sind. Aufgrund des Fehlens von Überwachungs- und Informationssystemen sind demographische und gesundheitsrelevante Daten in Afrika südlich der Sahara rar. Genaue Bevölkerungsstatistiken und kosteneffiziente Registrierungssysteme sind jedoch die Voraussetzung dafür, faktenbezogene politische Entscheidungen treffen zu können. Dies gilt auch für effizientes Handeln hinsichtlich neuer Strategien zur Bereitstellung von angepassten, integrierten und nachhaltigen sozialen Dienstleistungen für mobile Viehhalter in abgelegenen, ländlichen Gebieten. Soziale Dienstleistungen sollen die mobilen Viehproduktionssysteme in ihrer Rolle als Konservatoren des semi-ariden Ökosystems und Hauptproduzenten von für die Wirtschaft und Nahrungsmittelversorgung des Landes wichtigen Haustierprodukten unterstützen. Zurzeit sind Methoden, Instrumente und Ansätze zur demographischen und gesundheitsbezogenen Überwachung auf Personen mit festem Wohnsitz beschränkt, und daher für wandernde Bevölkerungsteile kaum anwendbar. Um der problematischen Erfassung dieser mobilen Menschen gerecht zu werden, sind neue Evaluations- und Überwachungsmethoden, -ansätze und -instrumente notwendig.
Medizinische Präventionsmassnahmen wie das vom Schweizerischen Tropeninstitut und dem “Centre de Support en Santé Internationale“ von 2000 bis 2007 durchgeführte Impfprogramm für Menschen und Haustiere in der Region des Tschadsees wurden im kleinen Massstab bereits umgesetzt. Diese müssen jetzt auch auf nationaler Ebene durchgeführt werden, und hinsichtlich ihrer Verteilungs- und Zugangsgerechtigkeit für alle evaluiert werden.
Dazu müssen Populationsgrössen geschätzt und demographische Daten wie zum Beispiel Sterblichkeit erhoben werden. Dies macht die demographische und gesundheitsbezogene Überwachung dieser hochmobilen Viehhalter unabdingbar.
Die Studie wurde in der südlich des Tschadsees gelegenen tschadischen Region Chari-Baguirmi durchgeführt. In fünf Erhebungsrunden wurden demographische und gesundheitsrelevante Daten bei zufällig ausgewählten Haushalten in der vom Impfprogramm betroffenen viehhaltenden Bevölkerung gesammelt. Alle Haushalte gehörten zu den massgebenden ethnischen Gruppen, bestehend aus „Arab“, „Fulani“ und „Gorane“.
Mit Hilfe eines elektronischen biometrischen Fingerabdrucks wurden Frauen registriert und identifiziert. In dieser Studie erbringen wir den konzeptuellen Nachweis, dass biometrische Technologie in Verbindung mit geographischen Informationssystemen die Erfassung und Überwachung mobiler Viehhalter ermöglicht.
Die eindeutige biometrische Identifikationsnummer dient gleichzeitig als Markierung. Diese wiederum wird benötigt, um mit Hilfe der „Jolly-Seber multiple mark-recapture“-Methode und der „Bailey triple catch“-Methode Bevölkerungszahlen, Durchmischungsraten hinsichtlich Ein- und Auswanderung und Überlebenswahrscheinlichkeiten zu schätzen. Nur 5% aller registrierten Frauen wurden zweimal in verschiedenen Erhebungsrunden angetroffen. Anhand dieser kleinen Anzahl von wieder angetroffenen Frauen konnten die geplanten Evaluationskonzepte und Überwachungsansätze nicht auf schlüssige Weise aufgezeigt werden, weil die Häufigkeiten von wieder angetroffenen Individuen für die Anwendung von “mark-recapture“-Methoden grundlegend sind. Somit fehlen weiterhin die geschätzten Populationszahlen der hochmobilen Viehhaltergemeinschaften, die sich während der Trockenzeit am Tschadsee sammeln. Die Entwicklung von Simulationsmodellen basierend auf Zufallsnummern ermöglichte es, den Stichprobenumfang der „multiple mark-recapture“-Methode zu analysieren, um zukünftige Studienprotokolle zu verbessern.
Die Sterblichkeits- und Fruchtbarkeitsdaten basieren auf die von 1081 Müttern gemeldeten Geburten und Todesfälle ihrer Kinder, die sich auf einen zurückliegenden Zeitraum vor einer Erhebungsrunde beziehen. Unter Anwendung der indirekten Brass-Methode wurden Kindersterblichkeitsraten von 61 Kindern (95% Konfidenzintervall: 43.1 und 99.7) und unter Anwendung der Kaplan-Meier Überlebensanalyse 79 Kinder (95% Konfidenzintervall: 68 und 91.9) auf 1'000 Lebendgeburten, die vor ihrem 5. Altersjahr starben, ermittelt. Die Berechnungen für den Zeitraum 2001 bis 2006 ergaben eine Gesamtfruchtbarkeitsrate von 7.3 Kindern (95% Konfidenzintervall: 6.2 und 8.9) für eine Frau am Ende der reproduktiven Phase ihres Lebens.
Die Entwicklung von im Nachhinein rekonstruierten Kohorten unter Verwendung von Daten, die von wieder angetroffenen Personen gemeldet wurden, und die Individuen betrifft, die zwischen den Erfassungsrunden gestorben sind, wäre theoretisch möglich. Die Rekonstruktion solcher Kohorten ist aber stark abhängig von der Anzahl der wieder angetroffenen Personen und der Verlässlichkeit ihrer gemeldeten Angaben.
Die durchgeführten mobilen demographischen und gesundheitsbezogenen Erfassungsrunden unter Anwendung eines biometrischen Informationssystems mit gekoppeltem geographischem Informationssystem könnten den Aufbau eines ersten gesundheitsbezogenen und demographischen Überwachungssystems für mobile Viehhalter ermöglichen.
Ein solches Überwachungssystem könnte als Plattform für eine erweiterte Überwachung von Parametern dienen, die das mobile Viehproduktionssystem wie beispielsweise Viehbestandszahlen, Produktivität und die Nutzung von Weide- und Wasserressourcen betreffen. Da sich die Gesundheit von mobilen Viehhaltern aus komplexen Interaktionen zwischen Gesundheitssystemen, der Wirtschaftlichkeit des Produktionssystems, dem soziokulturellen Hintergrund, nachhaltiger Ressourcennutzung, einer gesunden Umwelt und politischen Machtsystemen ergibt, sind umfassendere Ansätze wie der „one health“ -Ansatz nötig. Auf diese Weise könnten sowohl die nachhaltige Nutzung von natürlichen Ressourcen als auch Fortschritte in der nachhaltigen Entwicklung in mobilen Viehhaltesystemen überwacht werden.
Résumé
Les pasteurs nomades dans le Sahel, soient les personnes qui dépendent d'un système de production animale et suivent leurs troupeaux, restent presque totalement exclus des services de santé. Les personnes mobiles sont difficiles à atteindre. Il est difficile de maintenir le contact avec elles. C’est une des raisons pour laquelle les pasteurs nomades sont sous-représentés dans les recensements et/ou dans les systèmes alternatifs de l’enquête démographique. En raison de l'absence de systèmes de surveillance et d'information insuffisante, les données démographiques et de santé concernant les pasteurs mobiles d'Afrique sub-saharienne sont rares. Bien que des statistiques exactes sur la population et les systèmes d'enregistrement rentables sont le fondement des décisions politiques. Ces informations sont indispensables pour de nouvelles stratégies efficaces afin de fournir des services sociaux adaptés, intégrés et durables pour les personnes mobiles dans les zones pastorales rurales. Les systèmes de production animale mobiles ont besoin d'être consolidés pour renforcer leur rôle en tant que conservateurs des écosystèmes semi-arides et en tant que producteurs principaux de produits pastoraux, qui contribuent de manière significative au produit intérieur brut et à l'approvisionnement en nourriture de leur pays.
Actuellement, les méthodes, les outils et les approches de surveillance démographique et de la santé sont limités aux ménages sédentaires et difficilement applicables dans les populations mobiles. De nouvelles méthodes, approches et outils d’évaluation et de surveillance pour l'enquête des ménages mobiles sont nécessaires.
Des mesures de prévention (le programme de vaccination humaine et animale, dans la zone du lac Tchad, effectué de 2000 à 2007 par l'Institut tropical suisse et le Centre de support en Santé Internationale au Tchad) ont été mises en œuvre à petite échelle et doivent être évaluées et élargies vers une intervention de la santé effective et équitable. Par conséquent, des estimations sur la taille de la population et d'autres indices démographiques de base tels que la mortalité et la fécondité des pasteurs très mobiles doivent être évaluées. Pour d’obtenir cela, les informations de surveillance démographique et de santé sont indispensables.
L'étude présentée ici a été réalisée sur la rive sud du lac Tchad en Chari-Baguirmi, Tchad. Dans cinq tours randomisés des données démographiques et sanitaires ont été recueillies dans les ménages de la population cible du programme de la vaccination conjoint de l'homme et de l'animal. Tous ces ménages appartiennent aux groupes ethniques principaux des éleveurs mobiles, c’est-à-dire les Arabes, les Peuls et les Goranes.
Un système électronique d'empreintes digitales biométrique a été utilisé pour enregistrer et identifier les femmes pastorales. Nous présentons dans cette étude une preuve de concept de surveillance des éleveurs très mobiles, avec l'aide de la technologie biométrique, qui est également liée à un système d'information géographique.
Le numéro unique d'identification biométrique sert de marque pour établir des estimations de population, les taux de dilution (dans et hors de la migration) et les probabilités de survie appliquant la méthodologie «Jolly-Seber multiple mark-recapture» (rencontre multiple) et "Bailey triple catch”.
Seulement 5% des femmes enregistrées ont été retrouvées au total. Étant donné que les fréquences de rencontre des gens sont fondamentales pour des estimations basées sur le « mark-recapture », les modèles d'évaluation et les méthodes d'enquête conceptualisés n'ont pas pu être démontrés de façon cohérente en raison du faible nombre d'individus retrouvés au hasard. Ainsi les estimations de la taille des communautés d'éleveurs très mobiles qui se concentrent sur la zone d'étude dans la saison sèche manquent encore.
D'autres modèles de simulation basés sur des nombres aléatoires contribuent à établir et à analyser le nombre d'échantillons nécessaires pour l'application de la méthodologie de «multiple mark-recapture» (rencontre multiple) et à améliorer la conception des études futures.
Les données de la mortalité et de la fécondité sont basées sur les histoires de survie des enfants rapportés rétrospectivement par 1081 mères ou donneurs de soin pour une période déterminée précédant l'enquête. La méthode indirecte de Brass et l'analyse de survie de Kaplan-Meier ont été appliquées pour calculer un taux de mortalité de 61 (IC 95% 43.1 et 99.7) et de 79 (IC 95% 68 et 91.9) enfants sur 1000 qui meurent avant d'atteindre l'âge de 5 ans.
Le taux total de fécondité (TTF) a indiqué 7,3 enfants (IC 95% 6,2 et 8,9 enfants) par femme par la fin de la vie reproductive pour la période de référence de 2001 à 2006.
Il serait théoriquement possible de reconstruire des cohortes rétrospectives pour des estimations de la mortalité, en utilisant les informations sur les individus qui sont morts entre les deux phases de l'enquête rapportées par les personnes retrouvées. Mais la reconstruction rétrospective des cohortes dépend du nombre de personnes retrouvées et de la fiabilité de leurs informations.
Les tours de l'enquête démographique et de santé menés ont mis en place un système d'informations biométriques. Joint à un système d'information géographique, cela pourrait faciliter la création du premier système de surveillance démographique et de la santé (SSDS) dans un environnement mobile. Un telle SSDS pourrait fournir une plateforme élargie pour la surveillance des paramètres du système de l'élevage mobile tels que la population du bétail, la productivité et des indicateurs de la gestion des ressources d’eau et des pâturages. Comme la santé des éleveurs mobiles est le résultat d'interactions complexes entre les systèmes de santé, la rentabilité des systèmes de production animale, des aspects socioculturels, la gestion durable des ressources naturelles, la santé environnementale et les pouvoirs politiques des approches de «santé unique» sont nécessaires. Un système de surveillance «santé unique» permettrait à la fois d’accompagner la gestion durable des ressources naturelles et le progrès dans le développement durable dans les systèmes d'élevage mobiles.