Сезон аллергии становится более интенсивным из-за изменения климата – мы создаем более точные прогнозы по пыльце, чтобы помочь

Если вы чувствуете страдания сезона аллергии в носовых пазухах и горле, вы, вероятно, задаетесь вопросом, что приготовила для вас природа на этот раз – и в будущем.

Аллергия на пыльцу поражает более 30% мирового населения, что делает их значительными общественное здравоохранение и экономический вопрос поскольку люди чувствуют себя плохо и пропускают работу.Наши исследования показывают, что по мере того, как парниковые газы нагревают планету, их воздействие приводит к более длительным и интенсивным сезонам пыльцы.

Чтобы помочь аллергикам справиться со своими симптомами в нашем меняющемся климате, мы строим более точные прогнозы по пыльце на будущее.

Как атмосферный ученые, мы изучаем, как атмосфера и климат влияют на деревья и растения.В исследовании 2022 года мы обнаружили, что США.столкнется увеличение до 200% общего количества пыльцы в этом столетии, если мир продолжит производить выбросы углекислого газа высокими темпами.При таком сценарии сезон пыльцы в целом начнется весной на 40 дней раньше и продлится на 19 дней дольше, чем сегодня.

Хотя большинство исследований в целом сосредоточено на пыльце, мы сосредоточили внимание на более чем дюжина различных видов трав и деревьев и как их пыльца повлияет на регионы США.разными способами.Например, такие виды, как дуб и кипарис, дадут наибольший прирост на северо-востоке, но количество аллергенов будет расти практически повсюду, что будет иметь последствия для здоровья человека и экономики.

Почему пыльцы увеличивается

Начнем с основ.Пыльца – пылевидные зерна трав и растений – содержит мужской генетический материал для размножения растений.

Количество пыльцы зависит от того, как растет растение.Повышение глобальной температуры ускорит рост растений во многих регионах, а это, в свою очередь, повлияет на производство пыльцы.

Более высокие температуры продлят вегетационный период, позволяя растениям расти и выделять пыльцу в течение более длительных периодов.Но температура — это только часть уравнения.Мы обнаружили, что потенциально более серьезный фактор будущего увеличения количества пыльцы будут расти выбросы углекислого газа из таких источников, как транспортные средства и электростанции.Углекислый газ стимулирует фотосинтез, что приводит к усилению роста и потенциальному увеличению производства пыльцы.

Изменения пыльцы будут варьироваться в зависимости от региона.

Мы рассмотрели 15 различных типов пыльцы, а не рассматривали всю пыльцу одинаково, как это делалось во многих предыдущих исследованиях.Наше исследование показало, что увеличение количества пыльцы в конкретном регионе зависит от типов растительности.

Обычно опыление начинается с лиственных деревьев в конце зимы и весной.Ольха, береза ​​и дуб входят в тройку лучших лиственных деревьев, вызывающих аллергию, хотя есть и другие, например шелковица.Пыльца трав становится более распространенной летом, а в конце лета - амброзии.На юго-востоке вечнозеленые деревья, такие как горный кедр и можжевельник (из семейства кипарисовых), начинают расти в январе.В Техасе «кедровая лихорадка» является эквивалентом сенной лихорадки.

Мы обнаружили, что на северо-востоке сезон пыльцы для многих аллергенных деревьев будет все больше перекрываются поскольку температура и выбросы углекислого газа растут.Например, раньше считалось, что сначала клен выделяет пыльцу, а потом опыляет береза.Теперь мы видим большее совпадение сезонов пыльцы.

В целом, изменения сезона пыльцы на севере Соединенных Штатов сильнее, чем на юге, из-за более значительного повышения температуры в северных районах в будущих климатических прогнозах.

Юго-восточные регионы, включая Флориду, Джорджию и Южную Каролину, могут ожидать значительного увеличения количества пыльцы трав и сорняков в будущем.На северо-западе Тихого океана, вероятно, пик сезона пыльцы наступит месяцем ранее из-за раннего сезона пыльцы ольхи.

Проблемы аллергии уже растут.Исследование, проведенное в 2021 году, показало, что общий сезон пыльцы уже было около На 20 дней дольше в Северной Америке чем в 1990 году, а концентрация пыльцы выросла примерно на 21%.

Положительная сторона:Мы можем улучшить прогнозирование пыльцы

Большинство прогнозов по пыльце сейчас дают очень приблизительную оценку того, где и когда количество пыльцы будет высоким.Частично проблема в том, что их не так много. наблюдательные станции для подсчета пыльцы.Большинство из них принадлежат аллергологическим клиникам, и по всей стране насчитывается менее 200 таких станций.В Мичигане, где мы живем, в настоящее время ни один из них не работает.

Измерение различных типов пыльцы — очень трудоемкий процесс.В результате текущие прогнозы содержат много неопределенностей.Вероятно, они частично основаны на том, что станция наблюдала в прошлом, и на прогнозе погоды.

Наша модель, если они интегрированы в структуру прогнозирования, может предоставить более целенаправленные прогнозы по пыльце по всей стране.

Мы можем оценить, где находятся деревья, по спутниковым данным и наземным исследованиям.Мы также знаем, как температура влияет на выход пыльцы – то, что ученые называют фенология пыльцы.Имея эту информацию, мы можем использовать метеорологические факторы, такие как ветер, относительная влажность и осадки, чтобы выяснить, сколько пыльцы попадает в воздух, а атмосферные модели могут показать, как она движется и дует, чтобы создать прогноз в реальном времени.

В настоящее время мы работаем с Национальное управление океанических и атмосферных исследований лаборатории о способах интеграции этой информации в инструмент прогнозирования качества воздуха.Наш следующий шаг — оценить эти инструменты прогнозирования и сделать информацию доступной для общественности.

Когда дело доходит до долгосрочных прогнозов по пыльце, все еще остаются некоторые неизвестные.Например, учёные не до конца понимают, почему в одни годы растения производят больше пыльцы, чем в другие, и в настоящее время мы не можем включить эти изменения в наши модели.Также не совсем ясно, как растения отреагируют, если уровень углекислого газа зашкаливает.Амброзия и жилые деревья также трудно поймать.Существует очень мало исследований амброзии, показывающих, где эти растения растут в США, но это можно улучшить.

Это обновление для статья первоначально опубликовано 15 марта 2022 г.