Toen in maart 2020 de COVID-19-pandemie uitbrak, reageerden regeringen wereldwijd met tal van maatregelen, waaronder maatregelen om te zorgen dat mensen afstand van elkaar zouden houden. Zo werden veel evenementen waarbij grote aantallen mensen bijeen kwamen geannuleerd. Hoewel het intuïtief logisch is dat grote, drukbezochte evenementen een hoog risico vormen voor de verspreiding van een infectieziekte als COVID-19, is de wetenschappelijke literatuur over dit onderwerp schaars. De verspreiding van infectieziekten hangt af van hoe mensen zich binnen menigten verplaatsen. Ondanks een grote hoeveelheid wetenschappelijk onderzoek naar zowel de dynamiek van menigten als de mobiliteit van mensen in de afgelopen decennia, is er verrassend weinig bekend over typische bewegingspatronen in de specifieke context van drukke locaties.

Intermitterend patroon

Toevalligerwijs was toen de pandemie uitbrak een kleine groep onderzoekers van het Instituut voor Informatica van de Universiteit van Amsterdam net bezig met het analyseren van bewegingspatronen van bezoekers van grote sport- en dansevenementen in de Johan Cruijff Arena in Amsterdam. Ze konden de bewegingen van individuele bezoekers volgen dankzij geanonimiseerde data van de maar liefst 600 verschillende wifi access points in de Arena. Het onderzoek leidde tot twee afzonderlijke publicaties, waarin de onderzoekers de bewegingspatronen analyseren in termen van zowel ruimte als tijd. De eerste van deze twee publicaties verscheen in februari 2021 en vergeleek de bewegingen van individuen in de menigte met de typische foerageerpatronen van dieren, die ook aanwezig waren in onze menselijke voorouders van jager-verzamelaars.

Het belangrijkste was dat ze ontdekten dat individuen niet constant in beweging zijn. Mensen blijven een tijdje op één plek en besluiten dan ergens anders heen te gaan. Ze bewegen dus vaak lange tijd niet, wat leidt tot een intermitterend patroon van beweging en rust dat in de wetenschappelijke literatuur soms 'bursty' wordt genoemd. Om zo’n patroon te kunnen vaststellen is het nodig om mensen te volgen over langere tijdspannes, bijvoorbeeld enkele uren.

Infectierisico's

De onderzoekers realiseerden zich dat de bewegingspatronen die ze waarnamen belangrijke gevolgen zouden hebben voor de verspreiding van een ziekte als COVID-19. Ze namen contact op met theoretisch epidemioloog Hans Heesterbeek van de Universiteit Utrecht en werkten met hem aan een tweede publicatie. In dit nu verschenen werk reproduceren ze het waargenomen bewegingsgedrag in zogenaamde “random walk”-modellen, waarmee ze de verspreiding van een infectieziekte simuleren. Deze tweede studie verscheen op 1 september in Nature Scientific Reports.

De belangrijkste conclusie van dit nieuwe werk is het misschien contra-intuïtieve feit dat het waargenomen intermitterende patroon van beweging leidt tot een hoger risico op het overbrengen van infecties dan als mensen continue door de ruimte zouden bewegen. Je verwacht misschien dat hoe meer mensen rondlopen en andere mensen ontmoeten, hoe meer mensen besmet raken. Maar, het kost ook tijd om een infectie over te dragen. Daardoor verhoogt het feit dat mensen stoppen en tijd in elkaars nabijheid doorbrengen, het risico op infectie. De eerste auteur van het onderzoek, promovendus Philip Rutten, reageert: ‘Hieruit blijkt dat, als de besmettingskans tijdsafhankelijk is, een zich met tussenpozen bewegende maar vrij mengende menigte het hoogste risico op verspreiding van de infectie oplevert.’ De onderzoekers benadrukken dat dit type bewegingsgedrag van individuen in een menigte kan voorkomen bij verschillende soorten evenementen, zoals muziekfestivals, maar ook religieuze bijeenkomsten en politieke demonstraties.

Details van de publicatie

Philip Rutten, Michael H. Lees, Sander Klous, Hans Heesterbeek & Peter M. A. Sloot: Modelling the dynamic relationship between spread of infection and observed crowd movement patterns at large scale events; in: Nature Scientific Reports, 1 september 2022, DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-19081-z