Ziarna pyłku ambrozji, powiększone i zabarwione. Film dokumentalny Boba Sachy/Corbisa przez Getty Images
Przygotujcie się, alergicy – nowe badania pokazują, że sezon pylenia będzie znacznie dłuższy i bardziej intensywny wraz ze zmianami klimatu.
Z naszego najnowszego badania wynika, że Stany Zjednoczone będą musiały stawić czoła do 200% wzrostu całkowitego pyłku w tym stuleciu, jeśli świat będzie nadal w wysokim tempie wytwarzał emisje dwutlenku węgla z pojazdów, elektrowni i innych źródeł. Generalnie sezon pylenia rozpocznie się wiosną do 40 dni wcześniej i będzie trwał do 19 dni dłużej niż dzisiaj w takim scenariuszu.
As atmosferyczny Naukowcybadamy, jak atmosfera i klimat wpływają na drzewa i rośliny. Podczas gdy większość badań skupia się na pyłkach ogólnie, skupiliśmy się na więcej niż kilkanaście różnych gatunków traw i drzew i jak ich pyłek w różny sposób wpłynie na regiony w USA. Na przykład gatunki takie jak dąb i cyprys dadzą największy wzrost na północnym wschodzie, ale alergeny będą rosły prawie wszędzie, co będzie miało konsekwencje dla zdrowia ludzkiego i gospodarki.
Mapy po lewej pokazują ostatnią średnią długość sezonu pylenia w dniach dla trzech rodzajów roślin: platan lub platany, takie jak jawory; betula lub brzoza; i ambrozja lub ambrozja. Mapy po prawej pokazują oczekiwane zmiany liczby dni do końca stulecia, jeśli emisje dwutlenku węgla utrzymają się na wysokim poziomie. Zhang i Steiner, 2022
Jeśli głowa ci się wali na samą myśl o tym, mamy również dobre wieści, przynajmniej jeśli chodzi o to, aby wiedzieć z góry, kiedy nadejdą fale pyłków. Pracujemy nad wykorzystaniem modelu z tego badania do opracowania dokładniejszych lokalnych prognoz pyłkowych.
Dlaczego pyłek rośnie
Zacznijmy od podstaw. Pyłek – pyłopodobne ziarna wytwarzane przez trawy i rośliny – zawiera męski materiał genetyczny do reprodukcji rośliny.
Ilość wyprodukowanego pyłku zależy od tego, jak roślina rośnie. Rosnące globalne temperatury przyspieszą wzrost roślin na wielu obszarach, a to z kolei wpłynie na produkcję pyłku. Ale temperatura to tylko część równania. Znaleźliśmy to większa siła napędowa przyszłego wzrostu pyłków będzie rosnąć emisje dwutlenku węgla.
Wyższa temperatura wydłuży okres wegetacyjny, dając roślinom więcej czasu na emisję pyłku i rozmnażanie. Tymczasem dwutlenek węgla napędza fotosyntezę, więc rośliny mogą rosnąć i wytwarzać więcej pyłku. Odkryliśmy, że w przyszłości poziom dwutlenku węgla może mieć znacznie większy wpływ na wzrost pyłków niż temperatura.
Zmiany pyłków będą się różnić w zależności od regionu
Przyjrzeliśmy się 15 różnym typom pyłków, zamiast traktować wszystkie pyłki tak samo, jak wiele wcześniejszych badań.
Zazwyczaj zapylenie rozpoczyna się od liściastych drzew liściastych późną zimą i wiosną. Olcha, brzoza i dąb to trzy najwyższe drzewa liściaste wywołujące alergie, chociaż są też inne, takie jak morwa. Latem wyrastają trawy, a późnym latem ambrozja. Na południowym wschodzie wiecznie zielone drzewa, takie jak cedr górski i jałowiec (z rodziny cyprysów), zaczynają się w styczniu. W Teksasie „gorączka cedrowa” jest odpowiednikiem kataru siennego.
Odkryliśmy, że na północnym wschodzie sezony pylenia wielu alergennych drzew będą coraz bardziej zachodzą na siebie wraz ze wzrostem temperatury i emisji dwutlenku węgla. Na przykład kiedyś dęby najpierw uwalniały pyłek, a dopiero potem zapylała brzoza. Teraz widzimy więcej nakładania się ich sezonów pylenia.
Ogólnie rzecz biorąc, sezon pylenia zmieni się bardziej na północy niż na południu, ze względu na większe wzrosty temperatury na obszarach północnych.
Regiony południowo-wschodnie, w tym Floryda, Georgia i Południowa Karolina, mogą spodziewać się w przyszłości dużego wzrostu pyłków traw i chwastów. Na północno-zachodnim Pacyfiku prawdopodobnie szczyt sezonu pylenia nastąpi miesiąc wcześniej z powodu wczesnej pory pylenia olchy.
Srebrna podszewka: możemy poprawić prognozowanie pyłków
Większość obecnych prognoz dotyczących pyłków zawiera bardzo szerokie szacunki. Częściowo problem polega na tym, że jest ich niewiele stacje obserwacyjne dla liczby pyłków. Większość z nich jest prowadzona przez kliniki alergologiczne, a na terenie całego kraju jest mniej niż 100 takich stacji. Michigan, gdzie mieszkamy, nie ma żadnych.
Pomiar różnych rodzajów pyłków jest bardzo pracochłonnym procesem. W efekcie obecne prognozy są bardzo niepewne. Prawdopodobnie są one częściowo oparte na tym, co stacja zaobserwowała w przeszłości i prognozie pogody.
Nasz model, jeśli zostanie zintegrowany z ramami prognostycznymi, może zapewnić bardziej ukierunkowane prognozy dotyczące pyłków w całym kraju.
Możemy oszacować położenie drzew na podstawie danych satelitarnych i badań naziemnych. Wiemy również, jak temperatura wpływa na pojawienie się pyłku – co nazywamy fenologią pyłku. Dzięki tym informacjom możemy wykorzystać czynniki meteorologiczne, takie jak wiatr, wilgotność względna i opady, aby określić, ile pyłku przedostaje się do powietrza, a modele atmosferyczne mogą pokazać, jak się porusza i wieje, aby stworzyć prognozę w czasie rzeczywistym.
Wszystkie te informacje pozwalają nam przyjrzeć się, gdzie pyłek może znajdować się w przestrzeni i czasie, dzięki czemu ludzie borykający się z alergiami będą wiedzieć, co nadchodzi w ich okolicy.
Obecnie rozmawiamy z National Oceanic and Atmospheric Administration laboratorium o sposobach zintegrowania tych informacji z narzędziem do prognozowania jakości powietrza.
Nadal istnieją pewne niewiadome, jeśli chodzi o długoterminowe prognozy pylenia. Na przykład naukowcy nie do końca rozumieją, dlaczego rośliny produkują więcej pyłku w niektórych latach niż w innych. Nie ma dobrego sposobu na uwzględnienie tego w modelach. Nie jest również do końca jasne, jak rośliny zareagują, jeśli poziom dwutlenku węgla przejdzie przez dach. Trudne do schwytania są również ambrozja i drzewa mieszkalne. Istnieje bardzo niewiele badań dotyczących ambrozji pokazujących, gdzie te rośliny rosną w USA, ale można to poprawić.
Poziom pyłków już rośnie
Badanie z 2021 r. wykazało, że ogólny sezon pylenia było już około 20 dni dłużej w Ameryce Północnej niż w 1990 r., a stężenie pyłków wzrosło o około 21%.
Zwiększenie poziomu pyłków w przyszłości będzie miało znacznie szerszy wpływ niż kilka pociągnięć nosem i bólów głowy. Sezonowe alergie wpływają na około 30% populacji, i mają skutki ekonomiczne, od: koszty zdrowotne do przegapione dni robocze.
O Autorach
Yingxiao Zhangadr hab. Studentka nauk o atmosferze, University of Michigan i Allison L. Steiner, profesor nauk o atmosferze, University of Michigan
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki
Life After Carbon: Next Global Transformation of Cities
by Peter Plastrik, John Cleveland
Przyszłość naszych miast nie jest już taka, jak kiedyś. Model nowoczesnego miasta, który został przyjęty na całym świecie w XX wieku, przeżył swoją przydatność. Nie może rozwiązać problemów, które pomógł stworzyć - zwłaszcza globalnego ocieplenia. Na szczęście w miastach pojawia się nowy model rozwoju miast w celu agresywnego radzenia sobie z realiami zmian klimatu. Zmienia sposób, w jaki miasta projektują i wykorzystują przestrzeń fizyczną, generują bogactwo gospodarcze, konsumują i pozbywają się zasobów, eksploatują i utrzymują naturalne ekosystemy oraz przygotowują się na przyszłość. Dostępne na Amazon
Szóste wyginięcie: nienaturalna historia
Elżbieta Kolbert
W ciągu ostatnich pół miliarda lat miało miejsce Pięć masowych wymierań, kiedy różnorodność życia na Ziemi nagle i dramatycznie się zmniejszyła. Naukowcy z całego świata monitorują obecnie szóste wyginięcie, które, jak się przewiduje, będzie najbardziej niszczycielskim wydarzeniem wyginięcia od czasu uderzenia asteroidy, która zniszczyła dinozaury. Tym razem kataklizm to my. W prozie, która jest jednocześnie szczera, zabawna i głęboko poinformowana, New Yorker pisarka Elizabeth Kolbert mówi nam, dlaczego i jak istoty ludzkie zmieniły życie na planecie w sposób, jakiego nie zrobił żaden gatunek wcześniej. Przeplatając badania w pół tuzinie dyscyplin, opisy fascynujących gatunków, które już zostały utracone, oraz historię wyginięcia jako koncepcji, Kolbert przedstawia poruszającą i kompleksową relację o zniknięciach, które mają miejsce na naszych oczach. Pokazuje, że szóste wyginięcie prawdopodobnie będzie najtrwalszym dziedzictwem ludzkości, zmuszając nas do przemyślenia fundamentalnego pytania, co to znaczy być człowiekiem. Dostępne na Amazon
Wojny klimatyczne: walka o przetrwanie, gdy świat się przegrzewa
autor: Gwynne Dyer
Fale uchodźców klimatycznych. Dziesiątki nieudanych stanów. Wojna totalna. Z jednego z największych analityków geopolitycznych na świecie dochodzi przerażające spojrzenie na strategiczne realia najbliższej przyszłości, kiedy zmiany klimatu popychają potęgę świata w kierunku surowej polityki przetrwania. Przewidujący i niezachwiany, Wojny klimatyczne będzie jedną z najważniejszych książek nadchodzących lat. Przeczytaj i dowiedz się, do czego zmierzamy. Dostępne na Amazon
Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.
