Die Allergiesaison wird durch den Klimawandel intensiver – wir erstellen bessere Pollenvorhersagen, um dabei zu helfen

Wenn Sie das Elend der Allergiesaison in Ihren Nebenhöhlen und im Hals spüren, fragen Sie sich wahrscheinlich, was die Natur dieses Mal – und in Zukunft – für Sie bereithält.

Pollenallergien betreffen über 30 % der Weltbevölkerung, was sie zu einer bedeutenden Größe macht öffentliche Gesundheit Und wirtschaftliches Problem da sich die Menschen krank fühlen und die Arbeit verpassen.Unsere Forschung zeigt, dass Treibhausgase, die den Planeten erwärmen, zu längeren und intensiveren Pollensaisons führen.

Um Allergikern dabei zu helfen, ihre Symptome in unserem sich verändernden Klima in den Griff zu bekommen, erstellen wir bessere Pollenvorhersagen für die Zukunft.

Als atmosphärisch Wissenschaftler, Wir untersuchen, wie sich Atmosphäre und Klima auf Bäume und Pflanzen auswirken.In einer Studie aus dem Jahr 2022 haben wir herausgefunden, dass die USAwird konfrontiert bis zu 200 % Steigerung an Gesamtpollen in diesem Jahrhundert, wenn die Welt weiterhin in hohem Maße Kohlendioxidemissionen verursacht.Die Pollensaison beginnt im Frühjahr im Allgemeinen bis zu 40 Tage früher und dauert in diesem Szenario bis zu 19 Tage länger als heute.

Während sich die meisten Studien auf Pollen insgesamt konzentrieren, haben wir uns auf mehr als nur einen konzentriert Dutzende verschiedene Arten von Gräsern und Bäumen und wie sich ihr Pollen auf Regionen in den USA auswirken wird.auf unterschiedliche Weise.Beispielsweise werden Arten wie Eiche und Zypresse im Nordosten den stärksten Anstieg verzeichnen, aber Allergene werden fast überall zunehmen, mit Folgen für die menschliche Gesundheit und die Wirtschaft.

Warum der Pollenflug zunimmt

Beginnen wir mit den Grundlagen.Pollen – die staubförmigen Körner, die von Gräsern und Pflanzen produziert werden – enthalten das männliche genetische Material für die Fortpflanzung einer Pflanze.

Wie viel Pollen produziert wird, hängt davon ab, wie die Pflanze wächst.Steigende globale Temperaturen werden das Pflanzenwachstum in vielen Bereichen ankurbeln, was sich wiederum auf die Pollenproduktion auswirkt.

Wärmere Temperaturen verlängern die Vegetationsperiode, sodass die Pflanzen länger wachsen und Pollen abgeben können.Aber die Temperatur ist nur ein Teil der Gleichung.Das haben wir gefunden ein potenziell größerer Treiber für den zukünftigen Pollenanstieg Die Kohlendioxidemissionen aus Quellen wie Fahrzeugen und Kraftwerken werden steigen.Kohlendioxid treibt die Photosynthese an, was zu einem gesteigerten Wachstum und der Möglichkeit einer stärkeren Pollenproduktion führt.

Die Pollenveränderungen variieren je nach Region

Wir haben 15 verschiedene Pollentypen untersucht, anstatt alle Pollen gleich zu behandeln, wie es in vielen früheren Studien der Fall war.Unsere Studie ergab, dass die Pollenzunahme in einer bestimmten Region von der Vegetationsart abhängt.

Typischerweise beginnt die Bestäubung bei Laubbäumen im Spätwinter und Frühjahr.Erle, Birke und Eiche sind die drei Laubbäume, die am häufigsten Allergien auslösen, es gibt aber auch andere, wie Maulbeere.Gräserpollen treten im Sommer häufiger auf, im Spätsommer folgt Ambrosia.Im Südosten beginnen im Januar immergrüne Bäume wie Bergzeder und Wacholder (aus der Familie der Zypressen).In Texas ist „Zedernfieber“ das Äquivalent zu Heuschnupfen.

Wir haben festgestellt, dass im Nordosten die Pollensaison für viele allergene Bäume unterschiedlich ist überschneiden sich zunehmend wenn die Temperaturen und die Kohlendioxidemissionen steigen.Früher gaben beispielsweise Ahornbäume zuerst Pollen ab und dann bestäubten Birken.Jetzt sehen wir mehr Überschneidungen ihrer Pollensaisonen.

Im Allgemeinen sind die Änderungen der Pollensaison im Norden der Vereinigten Staaten größer als im Süden, da in zukünftigen Klimaprojektionen größere Temperaturanstiege in nördlichen Gebieten zu erwarten sind.

In südöstlichen Regionen, darunter Florida, Georgia und South Carolina, ist in Zukunft mit einem starken Anstieg der Gräser- und Unkrautpollen zu rechnen.Aufgrund der frühen Pollensaison der Erle dürfte die Hauptpollensaison im pazifischen Nordwesten einen Monat früher stattfinden.

Allergieprobleme nehmen bereits zu.Eine Studie aus dem Jahr 2021 ergab, dass die gesamte Pollensaison war schon dabei 20 Tage länger in Nordamerika als 1990 und die Pollenkonzentration stieg um etwa 21 %.

Silberstreifen:Wir können die Pollenvorhersage verbessern

Die meisten Pollenflugvorhersagen liefern derzeit eine sehr grobe Schätzung darüber, wo und wann die Pollenbelastung hoch sein wird.Ein Teil des Problems besteht darin, dass es nicht viele davon gibt Beobachtungsstationen für Pollenflug.Die meisten werden von Allergiekliniken betrieben und es gibt weniger als 200 dieser Stationen im ganzen Land.In Michigan, wo wir leben, gibt es derzeit keine, die in Betrieb sind.

Es ist ein sehr arbeitsintensiver Prozess, verschiedene Arten von Pollen zu messen.Daher sind aktuelle Prognosen mit vielen Unsicherheiten behaftet.Diese basieren wahrscheinlich teilweise auf den Beobachtungen einer Station in der Vergangenheit und der Wettervorhersage.

Unser Modell, wenn es in einen Prognoserahmen integriert ist, könnten gezieltere Pollenvorhersagen im ganzen Land liefern.

Anhand von Satellitendaten und Untersuchungen vor Ort können wir abschätzen, wo sich die Bäume befinden.Wir wissen auch, welchen Einfluss die Temperatur darauf hat, wann Pollen austreten – wie Wissenschaftler es nennen Phänologie des Pollens.Mit diesen Informationen können wir meteorologische Faktoren wie Wind, relative Luftfeuchtigkeit und Niederschlag nutzen, um herauszufinden, wie viel Pollen in die Luft gelangt, und atmosphärische Modelle können zeigen, wie sie sich bewegen und herumwehen, um eine Echtzeitvorhersage zu erstellen.

Wir arbeiten derzeit mit einem Nationale ozeanische und atmosphärische Verwaltung Labor über Möglichkeiten, diese Informationen in ein Tool zur Luftqualitätsvorhersage zu integrieren.Unser nächster Schritt besteht darin, diese Prognoseinstrumente zu evaluieren und Informationen der Öffentlichkeit zugänglich zu machen.

Es gibt noch einige Unbekannte, wenn es um langfristige Pollenprognosen geht.Wissenschaftler verstehen beispielsweise nicht vollständig, warum Pflanzen in manchen Jahren mehr Pollen produzieren als in anderen, und derzeit können wir diese Veränderungen nicht in unsere Modelle einbeziehen.Es ist auch nicht ganz klar, wie Pflanzen reagieren werden, wenn der Kohlendioxidgehalt durch die Decke geht.Ambrosia und heimische Bäume sind ebenfalls schwer zu fangen.Es gibt nur sehr wenige Ambrosia-Studien, die zeigen, wo diese Pflanzen in den USA wachsen, aber das kann verbessert werden.

Dies ist ein Update für ein Artikel ursprünglich veröffentlicht am 15. März 2022.