Зерна пыльцы амброзии, увеличенные и раскрашенные. Документальный фильм о Бобе Саше / Корбисе через Getty Images

Приготовьтесь, аллергики — новое исследование показывает, что сезон пыльцы станет намного длиннее и интенсивнее с изменением климата.

Наше последнее исследование показывает, что США столкнутся с до 200% увеличение всего пыльцы в этом столетии, если мир продолжит производить выбросы двуокиси углерода от транспортных средств, электростанций и других источников с высокой скоростью. По этому сценарию сезон пыльцы в целом начнется весной на 40 дней раньше и продлится на 19 дней дольше, чем сегодня.

As атмосферный Ученые, мы изучаем, как атмосфера и климат влияют на деревья и растения. В то время как большинство исследований сосредоточено на пыльце в целом, мы рассмотрели более чем десятки различных видов трав и деревьев и как их пыльца по-разному повлияет на регионы США. Например, такие виды, как дуб и кипарис, дадут наибольший прирост на северо-востоке, но количество аллергенов будет расти практически везде, что будет иметь последствия для здоровья человека и экономики.

На картах слева показана недавняя средняя продолжительность пыльцевого сезона в днях для трех типов растений: платан или платаны, такие как платаны; береза, или береза; и амброзия, или амброзия. Карты справа показывают ожидаемые изменения общего количества дней к концу века, если выбросы углекислого газа будут продолжаться высокими темпами. Чжан и Штайнер, 2022 г.

Если ваша голова раскалывается от одной только мысли об этом, у нас также есть хорошие новости, по крайней мере, для того, чтобы заранее знать, когда придут волны пыльцы. Мы работаем над использованием модели из этого исследования для разработки более точных местных прогнозов пыльцы.

Почему увеличивается количество пыльцы

Начнем с основ. Пыльца — пылевидные зерна, производимые травами и растениями, — содержит мужской генетический материал для размножения растений.

Количество производимой пыльцы зависит от того, как растет растение. Повышение глобальной температуры ускорит рост растений во многих областях, а это, в свою очередь, повлияет на производство пыльцы. Но температура — это только часть уравнения. Мы нашли это больший фактор будущего увеличения количества пыльцы будут расти выбросы углекислого газа.

Более высокая температура продлит вегетационный период, давая растениям больше времени для выделения пыльцы и размножения. Углекислый газ, тем временем, способствует фотосинтезу, поэтому растения могут расти больше и производить больше пыльцы. Мы обнаружили, что уровень углекислого газа в будущем может иметь гораздо большее влияние на увеличение количества пыльцы, чем температура.

Изменения пыльцы будут зависеть от региона

Мы рассмотрели 15 различных типов пыльцы, а не относились ко всей пыльце так же, как это делалось во многих прошлых исследованиях.

Как правило, опыление начинается с лиственных деревьев в конце зимы и весной. Ольха, береза ​​и дуб входят в тройку лиственных деревьев, вызывающих аллергию, хотя есть и другие, например шелковица. Затем летом появляются травы, а в конце лета – амброзия. 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 сезоны пыльцы для многих аллергенных деревьев будут все больше перекрываются по мере повышения температуры и выбросов углекислого газа. Например, раньше дубы выпускали пыльцу, а потом березы опыляли. Теперь мы видим большее совпадение их сезонов пыльцы.

В целом сезон пыльцы изменится больше на севере, чем на юге, из-за большего повышения температуры в северных районах.

В юго-восточных регионах, включая Флориду, Джорджию и Южную Каролину, в будущем можно ожидать значительного увеличения количества пыльцы трав и сорняков. На тихоокеанском северо-западе пик сезона пыльцы, скорее всего, наступит на месяц раньше из-за раннего сезона пыльцы ольхи.

Положительный момент: мы можем улучшить прогнозирование пыльцы

Большинство прогнозов пыльцы в настоящее время дают очень широкую оценку. Часть проблемы в том, что их не так много. станции наблюдения для подсчета пыльцы. Большинство из них находятся в ведении аллергологических клиник, и по всей стране насчитывается менее 100 таких станций. В Мичигане, где мы живем, их нет.

Это очень трудоемкий процесс, чтобы фактически измерить различные типы пыльцы. В результате текущие прогнозы имеют много неопределенностей. Вероятно, они частично основаны на том, что станция наблюдала в прошлом, и на прогнозе погоды.

Наша модель, если ее интегрировать в структуру прогнозирования, может обеспечить более точные прогнозы пыльцы 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 мы называем фенологией 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.

Вся эта информация позволяет нам посмотреть, где пыльца может находиться в пространстве и времени, поэтому люди, страдающие аллергией, будут знать, что происходит в их районе.

В настоящее время мы разговариваем с Национальное управление океанических и атмосферных лаборатории о способах интеграции этой информации в инструмент для прогнозирования качества воздуха.

Есть еще некоторые неизвестные, когда речь идет о долгосрочных прогнозах пыльцы. Например, ученые не до конца понимают, почему в одни годы растения производят больше пыльцы, чем в другие. Нет хорошего способа включить это в модели. Также не совсем ясно, как растения отреагируют, если уровень углекислого газа зашкалит. Амброзия и жилые деревья также трудно поймать. Существует очень мало исследований амброзии, показывающих, где эти растения растут в США, но это можно улучшить.

Уровень пыльцы уже растет

Исследование в 2021 году показало, что общий сезон пыльцы уже был о На 20 дней дольше в Северной Америке чем в 1990 году, а концентрация пыльцы выросла примерно на 21%.

Повышение уровня пыльцы в будущем будет иметь гораздо более широкое влияние, чем насморк и головные боли. Сезонная аллергия влияет около 30% населения, и они имеют экономические последствия, от расходы на здравоохранение в пропущенные рабочие дни.

Об авторах

Инсяо Чжан, Кандидат наук. Студент кафедры атмосферных наук, Мичиганский университет и Эллисон Л. Штайнер, профессор атмосферных наук, Мичиганский университет

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Жизнь после углерода: следующая глобальная трансформация городов

by PЭт Пластрик, Джон Кливленд
Будущее наших городов не такое, как раньше. Модель современного города, которая получила широкое распространение в двадцатом веке, изжила себя. Он не может решить проблемы, которые он помог создать, особенно глобальное потепление. К счастью, в городах появляется новая модель развития городов, которая активно занимается реалиями изменения климата. Он трансформирует способы, которыми города проектируют и используют физическое пространство, генерируют экономическое богатство, потребляют и распоряжаются ресурсами, эксплуатируют и поддерживают природные экосистемы и готовятся к будущему. Доступно на Amazon

Шестое вымирание: неестественная история

Элизабет Колберт
За последние полмиллиарда лет произошло пять массовых вымираний, когда разнообразие жизни на земле внезапно и резко сократилось. Ученые всего мира в настоящее время отслеживают шестое вымирание, которое, согласно прогнозам, является самым разрушительным событием исчезновения со времени удара астероида, уничтожившего динозавров. На этот раз катаклизм - это мы. В прозе, которая одновременно откровенна, интересна и глубоко информирована, Житель Нью-Йорка писательница Элизабет Колберт рассказывает нам, почему и как люди изменили жизнь на планете так, как ни один вид не имел раньше. Переплетая исследования в полдюжине дисциплин, описания увлекательных видов, которые уже были утеряны, и историю вымирания как концепцию, Кольберт предоставляет движущий и всеобъемлющий отчет об исчезновениях, происходящих на наших глазах. Она показывает, что шестое вымирание, вероятно, будет самым длительным наследием человечества, заставляя нас переосмыслить фундаментальный вопрос о том, что значит быть человеком. Доступно на Amazon

Климатические войны: борьба за выживание в условиях перегрева мира

Гвинн Дайер
Волны климата беженцев. Десятки несостоявшихся государств. Тотальная война. От одного из величайших геополитических аналитиков мира исходит ужасающий взгляд на стратегические реалии ближайшего будущего, когда изменение климата подталкивает мировые державы к сквозной политике выживания. Пресный и непоколебимый, Климатические войны будет одной из самых важных книг в ближайшие годы. Прочитайте это и узнайте, к чему мы идем. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете воспользоваться этой ссылкой использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.