يزداد موسم الحساسية حدة مع تغير المناخ - ونحن نعمل على إنشاء تنبؤات أفضل لحبوب اللقاح للمساعدة

إذا كنت تشعر ببؤس موسم الحساسية في جيوبك الأنفية وحلقك، فربما تتساءل عما تخبئه لك الطبيعة هذه المرة – وفي المستقبل.

تؤثر حساسية حبوب اللقاح على أكثر من 30% من سكان العالم, ، مما يجعلها ذات أهمية كبيرة الصحة العامة و قضية اقتصادية حيث يشعر الناس بالمرض ويفتقدون العمل.يُظهر بحثنا أنه بينما تعمل الغازات الدفيئة على تسخين الكوكب، فإن آثارها تؤدي إلى مواسم حبوب لقاح أطول وأكثر كثافة.

لمساعدة المصابين بالحساسية على إدارة أعراضهم في مناخنا المتغير، نقوم ببناء تنبؤات أفضل لحبوب اللقاح للمستقبل.

مثل الغلاف الجوي العلماء, ندرس كيفية تأثير الجو والمناخ على الأشجار والنباتات.وفي دراسة أجريت عام 2022، وجدنا أن الولايات المتحدة.سوف يواجه بزيادة تصل إلى 200% في إجمالي حبوب اللقاح هذا القرن إذا استمر العالم في إنتاج انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمعدل مرتفع.سيبدأ موسم حبوب اللقاح بشكل عام قبل 40 يومًا في الربيع ويستمر لمدة تصل إلى 19 يومًا أطول من اليوم في ظل هذا السيناريو.

في حين أن معظم الدراسات تركز على حبوب اللقاح بشكل عام، فقد قمنا بتكبير أكثر من عشرات الأنواع المختلفة من الأعشاب والأشجار وكيف ستؤثر حبوب اللقاح الخاصة بهم على المناطق في جميع أنحاء الولايات المتحدة.بطرق مختلفة.على سبيل المثال، سوف تعطي أنواع مثل البلوط والسرو أكبر زيادة في شمال شرق البلاد، ولكن المواد المسببة للحساسية سوف تكون في ارتفاع في كل مكان تقريبا، مع ما يترتب على ذلك من عواقب على صحة الإنسان والاقتصاد.

لماذا تتزايد حبوب اللقاح

لنبدأ بالأساسيات.تحتوي حبوب اللقاح - الحبوب الشبيهة بالغبار التي تنتجها الأعشاب والنباتات - على المادة الوراثية الذكرية اللازمة لتكاثر النبات.

تعتمد كمية حبوب اللقاح التي يتم إنتاجها على كيفية نمو النبات.سيؤدي ارتفاع درجات الحرارة العالمية إلى تعزيز نمو النباتات في العديد من المناطق، وهذا بدوره سيؤثر على إنتاج حبوب اللقاح.

ستعمل درجات الحرارة الأكثر دفئًا على تمديد موسم النمو، مما يسمح للنباتات بالنمو وانبعاث حبوب اللقاح لفترات أطول.لكن درجة الحرارة ليست سوى جزء من المعادلة.وجدنا ذلك محرك أكبر محتمل لزيادة حبوب اللقاح في المستقبل سوف ترتفع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من مصادر مثل المركبات ومحطات الطاقة.يعمل ثاني أكسيد الكربون على تغذية عملية التمثيل الضوئي، مما يؤدي إلى زيادة النمو وإمكانية إنتاج المزيد من حبوب اللقاح.

سوف تختلف تغييرات حبوب اللقاح حسب المنطقة

لقد نظرنا إلى 15 نوعًا مختلفًا من حبوب اللقاح، بدلاً من معالجة جميع حبوب اللقاح بنفس الطريقة التي اتبعتها العديد من الدراسات السابقة.وجدت دراستنا أن كمية زيادة حبوب اللقاح في منطقة معينة تعتمد على أنواع النباتات.

عادة، يبدأ التلقيح بالأشجار المتساقطة الأوراق في أواخر الشتاء والربيع.تعد أشجار ألدر والبتولا والبلوط من أكثر الأشجار المتساقطة الأوراق تسببًا للحساسية، على الرغم من وجود أشجار أخرى مثل التوت.يصبح لقاح العشب أكثر انتشارًا في فصل الصيف، يليه نبات الرجيد في أواخر الصيف.في الجنوب الشرقي، تبدأ الأشجار دائمة الخضرة مثل أرز الجبل والعرعر (من عائلة السرو) في شهر يناير.في ولاية تكساس، "حمى الأرز" تعادل حمى القش.

لقد وجدنا أنه في الشمال الشرقي، فإن مواسم حبوب اللقاح تكثر فيها الأشجار المسببة للحساسية تتداخل بشكل متزايد مع ارتفاع درجات الحرارة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون.على سبيل المثال، كان من المعتاد أن تطلق أشجار القيقب حبوب اللقاح أولاً، ثم تقوم أشجار البتولا بالتلقيح.الآن نرى المزيد من التداخل في مواسم حبوب اللقاح الخاصة بهم.

بشكل عام، تكون التغيرات في موسم حبوب اللقاح أكبر في شمال الولايات المتحدة منها في الجنوب، وذلك بسبب الزيادات الكبيرة في درجات الحرارة في المناطق الشمالية في التوقعات المناخية المستقبلية.

يمكن للمناطق الجنوبية الشرقية، بما في ذلك فلوريدا وجورجيا وكارولينا الجنوبية، أن تتوقع زيادة كبيرة في حبوب اللقاح العشبية والأعشاب الضارة في المستقبل.من المرجح أن يشهد شمال غرب المحيط الهادئ ذروة موسم حبوب اللقاح قبل شهر واحد بسبب موسم حبوب اللقاح المبكر لأشجار ألدر.

مشاكل الحساسية آخذة في الارتفاع بالفعل.وجدت دراسة في عام 2021 أن موسم حبوب اللقاح بشكل عام كان بالفعل على وشك 20 يومًا أطول في أمريكا الشمالية مما كان عليه في عام 1990 وارتفعت تركيزات حبوب اللقاح بنحو 21٪.

بطانة فضية:يمكننا تحسين التنبؤ بحبوب اللقاح

توفر معظم توقعات حبوب اللقاح في الوقت الحالي تقديرًا واسعًا للغاية حول مكان وزمان ارتفاع أعداد حبوب اللقاح.جزء من المشكلة هو أنه لا يوجد الكثير محطات المراقبة لأعداد حبوب اللقاح.تتم إدارة معظمها من قبل عيادات الحساسية، وهناك أقل من 200 من هذه المحطات موزعة في جميع أنحاء البلاد.لا يوجد في ميشيغان، حيث نعيش، أي منها تعمل حاليًا.

إنها عملية كثيفة العمالة لقياس أنواع مختلفة من حبوب اللقاح.ونتيجة لذلك، فإن التوقعات الحالية تنطوي على الكثير من الشكوك.من المحتمل أن تعتمد هذه جزئيًا على ما لاحظته المحطة في الماضي وتوقعات الطقس.

نموذجنا، إذا تم دمجها في إطار التنبؤ, ، يمكن أن توفر توقعات أكثر استهدافًا لحبوب اللقاح في جميع أنحاء البلاد.

يمكننا تقدير مكان وجود الأشجار من خلال بيانات الأقمار الصناعية والمسوحات الميدانية.نحن نعلم أيضًا كيف تؤثر درجة الحرارة على وقت خروج حبوب اللقاح، وهو ما يسميه العلماء الفينولوجيا من حبوب اللقاح.باستخدام هذه المعلومات، يمكننا استخدام عوامل الأرصاد الجوية مثل الرياح والرطوبة النسبية وهطول الأمطار لمعرفة كمية حبوب اللقاح التي تصل إلى الهواء، ويمكن لنماذج الغلاف الجوي أن توضح كيف تتحرك وتهب حولها، لإنشاء توقعات في الوقت الفعلي.

نحن نعمل حاليًا مع أ الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي مختبر حول طرق دمج تلك المعلومات في أداة للتنبؤ بجودة الهواء.خطوتنا التالية هي تقييم أدوات التنبؤ هذه وإتاحة المعلومات للجمهور.

لا تزال هناك بعض الأمور المجهولة عندما يتعلق الأمر بتوقعات حبوب اللقاح على المدى الطويل.على سبيل المثال، لا يفهم العلماء تمامًا سبب إنتاج النباتات لحبوب اللقاح في بعض السنوات أكثر من غيرها، ولا يمكننا حاليًا تضمين هذه التغييرات في نماذجنا.كما أنه ليس من الواضح تمامًا كيف ستستجيب النباتات إذا تجاوزت مستويات ثاني أكسيد الكربون السقف.من الصعب أيضًا التقاط أشجار الرجيد والأشجار السكنية.هناك عدد قليل جدًا من الدراسات الاستقصائية لنباتات الرجيد التي توضح أماكن نمو هذه النباتات في الولايات المتحدة، ولكن يمكن تحسين ذلك.

هذا تحديث ل مقال نُشرت في الأصل في 15 مارس 2022.