Bersiaplah, penderita alergi — penelitian baru menunjukkan musim serbuk sari akan menjadi lebih lama dan lebih intens dengan perubahan iklim.
Studi terbaru kami menemukan bahwa AS akan menghadapi peningkatan total serbuk sari hingga 200 persen abad ini jika dunia terus memproduksi emisi karbon dioksida dari kendaraan, pembangkit listrik, dan sumber lain pada tingkat yang tinggi. Musim serbuk sari secara umum akan dimulai hingga 40 hari lebih awal di musim semi dan berlangsung hingga 19 hari lebih lama dari hari ini di bawah skenario itu.
Sebagai ilmuwan atmosfer , kami mempelajari bagaimana atmosfer dan iklim memengaruhi pohon dan tanaman. Sementara sebagian besar penelitian berfokus pada serbuk sari secara keseluruhan, kami memperbesar lebih dari selusin jenis rumput dan pohon yang berbeda dan bagaimana serbuk sari mereka akan mempengaruhi wilayah di seluruh AS dengan cara yang berbeda. Misalnya, spesies seperti ek dan cemara akan memberikan peningkatan terbesar di Timur Laut, tetapi alergen akan meningkat di mana-mana, dengan konsekuensi bagi kesehatan manusia dan ekonomi.
Jika kepala Anda berdebar hanya karena memikirkannya, kami juga punya kabar baik, setidaknya untuk mengetahui sebelumnya kapan gelombang serbuk sari akan datang. Kami sedang berupaya menggunakan model dari penelitian ini untuk mengembangkan prakiraan serbuk sari lokal yang lebih akurat.
Mengapa Serbuk Sari Meningkat
Mari kita mulai dengan dasar-dasarnya. Pollen — butiran seperti debu yang dihasilkan oleh rumput dan tanaman — mengandung materi genetik jantan untuk reproduksi tanaman.
Berapa banyak serbuk sari yang dihasilkan tergantung pada bagaimana tanaman itu tumbuh. Meningkatnya suhu global akan mendorong pertumbuhan tanaman di banyak daerah, dan itu, pada gilirannya, akan mempengaruhi produksi serbuk sari. Tetapi suhu hanyalah bagian dari persamaan. Kami menemukan bahwa pendorong yang lebih besar dari peningkatan serbuk sari di masa depan adalah meningkatnya emisi karbon dioksida.
Suhu yang lebih tinggi akan memperpanjang musim tanam, memberi tanaman lebih banyak waktu untuk mengeluarkan serbuk sari dan bereproduksi. Karbon dioksida, sementara itu, memicu fotosintesis, sehingga tanaman dapat tumbuh lebih besar dan menghasilkan lebih banyak serbuk sari. Kami menemukan bahwa tingkat karbon dioksida mungkin memiliki dampak yang jauh lebih besar pada peningkatan serbuk sari daripada suhu di masa depan.
Perubahan Serbuk Sari Akan Bervariasi Berdasarkan Wilayah
Kami melihat 15 jenis serbuk sari yang berbeda, daripada memperlakukan semua serbuk sari sama seperti banyak penelitian sebelumnya.
Biasanya, penyerbukan dimulai dengan pohon gugur berdaun di akhir musim dingin dan musim semi. Alder, birch dan oak adalah tiga pohon gugur teratas yang menyebabkan alergi, meskipun ada yang lain, seperti murbei. Kemudian rumput keluar di musim panas, diikuti oleh ragweed di akhir musim panas. Di Tenggara, pohon cemara seperti cedar gunung dan juniper (dalam keluarga cemara) dimulai pada bulan Januari. Di Texas, "demam cedar" sama dengan demam.
Kami menemukan bahwa di Timur Laut, musim serbuk sari untuk banyak pohon alergen akan semakin tumpang tindih karena suhu dan emisi karbon dioksida meningkat. Misalnya, pohon ek akan melepaskan serbuk sari terlebih dahulu, dan kemudian birch akan menyerbuki. Sekarang kita melihat lebih banyak tumpang tindih musim serbuk sari mereka.
Secara umum, musim serbuk sari akan lebih banyak berubah di utara daripada di selatan, karena peningkatan suhu yang lebih besar di wilayah utara.
Wilayah tenggara, termasuk Florida, Georgia dan Carolina Selatan, dapat mengharapkan rumput besar dan serbuk sari gulma meningkat di masa depan. Pacific Northwest kemungkinan akan melihat puncak musim serbuk sari sebulan lebih awal karena awal musim serbuk sari alder.
Lapisan Perak: Kami Dapat Meningkatkan Peramalan Serbuk Sari
Sebagian besar perkiraan serbuk sari saat ini memberikan perkiraan yang sangat luas. Sebagian masalahnya adalah tidak banyak stasiun pengamatan untuk jumlah serbuk sari. Sebagian besar dijalankan oleh klinik alergi, dan kurang dari 100 stasiun ini didistribusikan di seluruh negeri. Michigan, tempat kami tinggal, tidak memilikinya.
Ini adalah proses yang sangat padat karya untuk benar-benar mengukur berbagai jenis serbuk sari. Akibatnya, prakiraan saat ini memiliki banyak ketidakpastian. Ini kemungkinan sebagian didasarkan pada apa yang diamati stasiun di masa lalu dan ramalan cuaca.
Model kami, jika diintegrasikan ke dalam kerangka kerja peramalan, dapat memberikan prakiraan serbuk sari yang lebih bertarget di seluruh negeri.
Kami dapat memperkirakan lokasi pohon dari data satelit dan survei lapangan. Kita juga tahu bagaimana pengaruh suhu saat serbuk sari keluar — apa yang kita sebut fenologi serbuk sari. Dengan informasi itu, kita dapat menggunakan faktor meteorologi seperti angin, kelembaban relatif, dan curah hujan untuk mengetahui berapa banyak serbuk sari yang masuk ke udara, dan model atmosfer dapat menunjukkan bagaimana serbuk sari bergerak dan berhembus, untuk membuat perkiraan waktu nyata.
Semua informasi itu memungkinkan kita untuk melihat di mana serbuk sari mungkin berada dalam ruang dan waktu, sehingga orang yang berurusan dengan alergi akan tahu apa yang akan terjadi di daerah mereka.
Kami sedang berbicara dengan laboratorium Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional tentang cara mengintegrasikan informasi itu ke dalam alat untuk prakiraan kualitas udara.
Masih ada beberapa yang tidak diketahui mengenai proyeksi serbuk sari jangka panjang. Misalnya, para ilmuwan tidak sepenuhnya memahami mengapa tanaman menghasilkan lebih banyak serbuk sari dalam beberapa tahun daripada yang lain. Tidak ada cara yang baik untuk memasukkannya ke dalam model. Juga tidak sepenuhnya jelas bagaimana tanaman akan merespons jika kadar karbon dioksida melewati atap. Ragweed dan pohon perumahan juga sulit ditangkap. Ada sangat sedikit survei ragweed yang menunjukkan di mana tanaman ini tumbuh di AS, tetapi itu dapat ditingkatkan.
Tingkat Pollen Sudah Meningkat
Sebuah studi pada tahun 2021 menemukan bahwa musim serbuk sari secara keseluruhan sudah sekitar 20 hari lebih lama di Amerika Utara daripada tahun 1990 dan konsentrasi serbuk sari naik sekitar 21%.
Meningkatkan tingkat serbuk sari di masa depan akan memiliki dampak yang jauh lebih luas daripada beberapa pilek dan sakit kepala. Alergi musiman mempengaruhi sekitar 30 persen populasi , dan memiliki dampak ekonomi, mulai dari biaya kesehatan hingga hari kerja yang terlewatkan .
Yingxiao Zhang adalah seorang Ph.D. mahasiswa dalam ilmu atmosfer di University of Michigan.
Allison L. Steiner adalah profesor ilmu atmosfer di Universitas Michigan. Dia telah menerima dana dari NSF, NASA, DOE, dan NOAA. Dia saat ini menjadi anggota Dewan NASEM untuk Ilmu Atmosfer dan Iklim.
Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Anda dapat menemukan artikel aslinya di sini.
