花粉の季節が気候変動とともに長くなり、激しくなるにつれて何を期待するか

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ブタクサの花粉粒、拡大および着色。 ゲッティイメージズによるボブサシャ/コービスドキュメンタリー

アレルギー患者の皆さん、気を引き締めてください。新しい研究によると、花粉の季節は気候変動によってはるかに長く、より激しくなるでしょう。

私たちの最新の調査では、米国が直面することがわかりました 最大200%の増加 世界が自動車、発電所、その他の発生源からの二酸化炭素排出量を高率で生み出し続ければ、今世紀の花粉の総量は増加します。 花粉の季節は、一般的に春の40日前に始まり、そのシナリオでは今日よりも19日長く続きます。

As 大気の 科学者たち、私たちは大気と気候が木や植物にどのように影響するかを研究します。 ほとんどの研究は花粉全体に焦点を当てていますが、私たちは 十数種類の草や木 そして、彼らの花粉がさまざまな方法で米国中の地域にどのように影響するか。 たとえば、オークやヒノキのような種は北東部で最大の増加をもたらしますが、アレルゲンはほぼすべての場所で増加し、人間の健康と経済に影響を及ぼします。

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左側の地図は、XNUMX種類の植物の最近の平均花粉シーズンの長さを日数で示しています。プラタナス、またはプラタナス、シカモアなど。 ベチュラ、またはバーチ; とアンブロシア、またはブタクサ。 右の地図は、二酸化炭素排出量が高率で続く場合、世紀末までに予想される合計日数の変化を示しています。 チャンとシュタイナー、2022年

あなたの頭がそれについて考えているだけでドキドキしているなら、少なくとも花粉の波がいつ来るかを前もって知るために、いくつかの良いニュースもあります。 私たちは、この研究のモデルを使用して、より正確な局所花粉予測を開発することに取り組んでいます。

花粉が増えている理由

基本から始めましょう。 花粉–草や植物によって生成されるほこりのような穀物–には、植物の繁殖のための男性の遺伝物質が含まれています。

花粉がどれだけ生成されるかは、植物がどのように成長するかによって異なります。 地球の気温の上昇は多くの地域で植物の成長を促進し、それが花粉の生産に影響を及ぼします。 しかし、温度は方程式の一部にすぎません。 私たちはそれを見つけました 将来の花粉増加のより大きな推進力 二酸化炭素排出量が増加します。

より高い温度は成長期を延長し、植物に花粉を放出して繁殖させるためのより多くの時間を与えます。 一方、二酸化炭素は光合成を促進するため、植物は大きく成長し、より多くの花粉を生成する可能性があります。 二酸化炭素レベルは、将来、気温よりも花粉の増加にはるかに大きな影響を与える可能性があることがわかりました。

花粉の変化は地域によって異なります

過去の多くの研究と同じようにすべての花粉を扱うのではなく、15種類の花粉を調べました。


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通常、受粉は冬の終わりと春の緑豊かな落葉樹から始まります。 アルダー、バーチ、オークはアレルギーを引き起こすためのXNUMXつのトップ落葉樹ですが、桑のような他のものもあります。 その後、夏には草が出て、夏の終わりにはブタクサが出てきます。 南東部では、マウンテンシダーやジュニパー(ヒノキ科)のような常緑樹がXNUMX月に始まります。 テキサスでは、「杉熱」は干し草熱に相当します。

北東部では、多くのアレルゲンの木の花粉の季節が ますます重なり合う 気温と二酸化炭素排出量が上昇するにつれて。 たとえば、以前は、樫の木が最初に花粉を放出し、次に白樺が受粉するというものでした。 今、私たちは彼らの花粉の季節のより多くの重複を見る。

一般的に、花粉の季節は、北部では気温の上昇が大きいため、南部よりも北部で大きく変化します。

フロリダ、ジョージア、サウスカロライナを含む南東部地域では、将来、草や雑草の花粉が大幅に増加することが予想されます。 太平洋岸北西部では、ハンノキの花粉シーズンが早いため、XNUMXか月前に花粉シーズンのピークが見られる可能性があります。

シルバーライニング:花粉予報を改善できます

現在、ほとんどの花粉予測は非常に幅広い推定値を提供しています。 問題の一部は、多くがないということです 観測所 花粉数について。 ほとんどがアレルギークリニックによって運営されており、これらのステーションは全国に100未満しかありません。 私たちが住んでいるミシガンには何もありません。

さまざまな種類の花粉を実際に測定するのは、非常に手間のかかるプロセスです。 その結果、現在の予測には多くの不確実性があります。 これらは、ステーションが過去に観測したことと天気予報に部分的に基づいている可能性があります。

私たちのモデルを予測フレームワークに統合すると、全国でより的を絞った花粉予測を提供できる可能性があります。

衛星データと地上調査から、樹木がどこにあるかを推定することができます。 また、花粉が出てくるときに温度がどのように影響するか、つまり花粉の生物季節学と呼ばれるものも知っています。 その情報を使用して、風、相対湿度、降水量などの気象要因を使用して、花粉が空気中にどれだけ侵入するかを把握できます。大気モデルでは、花粉がどのように移動して吹き飛ばされるかを示し、リアルタイムの予測を作成できます。

そのすべての情報により、花粉が空間と時間のどこにあるかを調べることができるので、アレルギーを扱う人々は自分の地域で何が起こっているのかを知ることができます。

私たちは現在、 米国海洋大気庁 その情報を大気質予測用のツールに統合する方法についてのラボ。

長期的な花粉の予測に関しては、まだいくつかの不明な点があります。 たとえば、科学者は、植物が他の年よりも数年でより多くの花粉を生成する理由を完全には理解していません。 それをモデルに含める良い方法はありません。 また、二酸化炭素レベルが屋根を通過した場合に植物がどのように反応するかは完全には明らかではありません。 ブタクサや住宅用樹木も捕獲するのが難しいです。 これらの植物が米国のどこで育っているのかを示すブタクサの調査はほとんどありませんが、それは改善することができます。

花粉レベルはすでに上昇しています

2021年の調査では、 花粉シーズン全体 すでに約でした 北米では20日長く 1990年よりも花粉濃度は約21%上昇しました。

将来花粉レベルを上げると、いくつかの嗅ぎタバコや頭痛よりもはるかに広い影響があります。 季節性アレルギーは影響します 人口の約30%、そしてそれらは経済的影響を及ぼします 健康コスト 〜へ 休業日.

著者について

インシャオ・チャン、博士号大気科学の学生、 ミシガン大学 及び アリソン・L・ステイナー、大気科学教授、 ミシガン大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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