Machen Sie sich bereit, Allergiker – neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Pollensaison mit dem Klimawandel viel länger und intensiver werden wird.
Unsere neueste Studie stellt fest, dass die USA in diesem Jahrhundert mit einem Anstieg der Gesamtpollen um bis zu 200 Prozent konfrontiert sein werden, wenn die Welt weiterhin in hohem Maße Kohlendioxidemissionen aus Fahrzeugen, Kraftwerken und anderen Quellen produziert. Die Pollensaison beginnt im Frühjahr im Allgemeinen bis zu 40 Tage früher und dauert unter diesem Szenario bis zu 19 Tage länger als heute.
Als Atmosphärenforscher untersuchen wir, wie sich Atmosphäre und Klima auf Bäume und Pflanzen auswirken. Während sich die meisten Studien auf Pollen insgesamt konzentrieren, haben wir uns auf mehr als ein Dutzend verschiedene Arten von Gräsern und Bäumen konzentriert und wie ihre Pollen Regionen in den USA auf unterschiedliche Weise beeinflussen werden. Zum Beispiel werden Arten wie Eiche und Zypresse dem Nordosten den größten Zuwachs bescheren, aber Allergene werden fast überall zunehmen, mit Folgen für die menschliche Gesundheit und die Wirtschaft.
Wenn Ihnen schon beim Gedanken daran der Kopf schwirrt, haben wir auch eine gute Nachricht, zumindest um im Voraus zu wissen, wann Pollenwellen kommen. Wir arbeiten daran, das Modell aus dieser Studie zu verwenden, um genauere lokale Pollenvorhersagen zu entwickeln.
Warum Pollen zunimmt
Beginnen wir mit den Grundlagen. Pollen – die staubähnlichen Körner von Gräsern und Pflanzen – enthalten das männliche Erbgut für die Fortpflanzung einer Pflanze.
Wie viel Pollen produziert werden, hängt davon ab, wie die Pflanze wächst. Steigende globale Temperaturen werden das Pflanzenwachstum in vielen Gebieten ankurbeln, was wiederum die Pollenproduktion beeinträchtigen wird. Aber die Temperatur ist nur ein Teil der Gleichung. Wir haben festgestellt, dass der größere Treiber der zukünftigen Pollenzunahme steigende Kohlendioxidemissionen sein werden.
Die höhere Temperatur verlängert die Vegetationsperiode und gibt den Pflanzen mehr Zeit, Pollen abzugeben und sich zu vermehren. Kohlendioxid hingegen treibt die Photosynthese an, sodass Pflanzen größer werden und mehr Pollen produzieren können. Wir fanden heraus, dass der Kohlendioxidgehalt in Zukunft einen viel größeren Einfluss auf die Pollenzunahme haben könnte als die Temperatur.
Pollenveränderungen variieren je nach Region
Wir haben 15 verschiedene Pollentypen untersucht, anstatt alle Pollen gleich zu behandeln, wie es viele frühere Studien getan haben.
Typischerweise beginnt die Bestäubung mit belaubten Laubbäumen im Spätwinter und Frühjahr. Erle, Birke und Eiche sind die drei wichtigsten Laubbäume, die Allergien auslösen, obwohl es auch andere gibt, wie die Maulbeere. Dann kommen im Sommer Gräser heraus, gefolgt von Ragweed im Spätsommer. 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 sich im Nordosten die Pollensaison für viele allergene Bäume zunehmend überschneiden wird, wenn Temperaturen und Kohlendioxidemissionen steigen. Früher zum Beispiel setzten Eichen zuerst Pollen frei und dann bestäubten Birken. Jetzt sehen wir mehr Überschneidungen ihrer Pollensaison.
Im Allgemeinen wird sich die Pollensaison aufgrund größerer Temperaturanstiege in nördlichen Gebieten im Norden stärker ändern als im Süden.
Südöstliche Regionen, einschließlich Florida, Georgia und South Carolina, können in Zukunft mit einer starken Zunahme von Gräser- und Unkrautpollen rechnen. Der pazifische Nordwesten wird aufgrund der frühen Pollensaison der Erle wahrscheinlich einen Monat früher die höchste Pollensaison erleben.
Silver Lining: Wir können die Pollenvorhersage verbessern
Die meisten Pollenvorhersagen liefern derzeit eine sehr breite Schätzung. Ein Teil des Problems ist, dass es nicht viele Beobachtungsstationen für Pollenzählungen gibt. Die meisten werden von Allergiekliniken betrieben, und es gibt weniger als 100 dieser Stationen, die über das ganze Land verteilt sind. Michigan, wo wir leben, hat keine.
Es ist ein sehr arbeitsintensiver Prozess, verschiedene Arten von Pollen tatsächlich 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 könnte, wenn es in einen Vorhersagerahmen integriert wird, gezieltere Pollenvorhersagen im ganzen Land liefern.
Wir können anhand von Satellitendaten und Bodenuntersuchungen abschätzen, wo sich die Bäume befinden. Wir wissen auch, wie sich die Temperatur auf das Austreten von Pollen auswirkt – was wir die Phänologie des Pollens nennen. Mit diesen Informationen können wir meteorologische Faktoren wie Wind, relative Luftfeuchtigkeit und Niederschlag verwenden, um herauszufinden, wie viele Pollen in die Luft gelangen, und atmosphärische Modelle können zeigen, wie sie sich bewegen und wehen, um eine Echtzeitprognose zu erstellen.
All diese Informationen ermöglichen es uns, zu sehen, wo sich Pollen in Raum und Zeit befinden könnten, sodass Menschen, die mit Allergien zu tun haben, wissen, was in ihrer Gegend kommt.
Wir sprechen derzeit mit einem Labor der National Oceanic and Atmospheric Administration über Möglichkeiten, diese Informationen in ein Tool zur Vorhersage der Luftqualität zu integrieren.
Bei den langfristigen Pollenflugprognosen gibt es noch einige Unbekannte. Wissenschaftler verstehen zum Beispiel nicht ganz, warum Pflanzen in manchen Jahren mehr Pollen produzieren als in anderen. Es gibt keine gute Möglichkeit, das in Modelle einzubeziehen. Es ist auch nicht ganz klar, wie Pflanzen reagieren werden, wenn der Kohlendioxidgehalt durch die Decke geht. Ragweed und Wohnbäume sind ebenfalls schwer zu fangen. Es gibt nur sehr wenige Erhebungen über Ambrosia, die zeigen, wo diese Pflanzen in den USA wachsen, aber das kann verbessert werden.
Die Pollenbelastung steigt bereits
Eine Studie aus dem Jahr 2021 ergab, dass die gesamte Pollensaison in Nordamerika bereits etwa 20 Tage länger war als 1990 und die Pollenkonzentration um etwa 21 % gestiegen ist.
Zunehmende Pollenbelastungen in der Zukunft werden eine viel breitere Wirkung haben als ein paar Schnupfen und Kopfschmerzen. Saisonale Allergien betreffen etwa 30 Prozent der Bevölkerung und haben wirtschaftliche Auswirkungen, von Gesundheitskosten bis hin zu ausgefallenen Arbeitstagen .
Yingxiao Zhang ist Ph.D. Student der Atmosphärenwissenschaften an der University of Michigan.
Allison L. Steiner ist Professorin für Atmosphärenwissenschaften an der University of Michigan. Sie hat finanzielle Unterstützung von NSF, NASA, DOE und NOAA erhalten. Derzeit ist sie Mitglied des NASEM-Vorstands für Atmosphärenwissenschaften und Klima.
Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Den Originalartikel finden Sie hier.
