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によると、世界が自動車、発電所、その他の排出源からの二酸化炭素排出量を高率で生み出し続けると、今世紀、米国は花粉の総量が最大200パーセント増加することになります。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。
大気 科学者として、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ています。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12種類以上の草や木、そしてそれらの花粉が米国中の地域にさまざまな方法でどのように影響するかを拡大しました。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。
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。将来の花粉増加の大きな要因は、二酸化炭素排出量の増加であることがわかりました。
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。
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3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1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、気温と二酸化炭素排出量が増加するにつれて、多くのアレルゲン樹木の花粉の季節がますます重なることがわかりました。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、1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：花粉の予測を改善できます
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、花粉数の観測所が少ないことです。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ことは、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、リアルタイムの予報を作成できます。
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。
現在、米国海洋大気庁の研究所と、その情報を大気質予測のツールに統合する方法について話し合っています。
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年の調査によると、北米では花粉のシーズン全体が1990年よりもすでに約20日長く、花粉濃度は約21％上昇していました。
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人口の約30％に影響を及ぼし、医療費から休業日まで経済的影響を及ぼします。
YingxiaoZhangは博士号を取得しています。ミシガン大学で大気科学の学生。
Allison L. Steinerは、ミシガン大学の大気科学の教授です。彼女はNSF、NASA、DOE、およびNOAAから資金提供を受けています。彼女は現在、大気科学と気候に関するNASEM理事会のメンバーです。
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