몸조심하세요, 알레르기 환자 여러분. 새로운 연구에 따르면 기후 변화로 인해 꽃가루 시즌이 훨씬 더 길어지고 강렬해질 것입니다.
우리의 최신 연구에 따르면 세계가 자동차, 발전소 및 기타 배출원에서 높은 비율로 이산화탄소 배출을 계속해서 생산한다면 미국은 금세기에 총 꽃가루가 최대 200% 증가하게 될 것이라고 합니다. 일반적으로 꽃가루 시즌은 봄에 최대 40일 더 일찍 시작되고 해당 시나리오에서 오늘보다 최대 19일 더 오래 지속됩니다.
대기 과학자 로서 우리는 대기와 기후가 나무와 식물에 어떤 영향을 미치는지 연구합니다. 대부분의 연구는 전반적으로 꽃가루에 초점을 맞추고 있지만, 우리는 12가지 이상의 서로 다른 유형의 풀과 나무 와 꽃가루가 다양한 방식으로 미국 전역의 지역에 미치는 영향을 확대했습니다. 예를 들어, 참나무와 사이프러스 같은 종은 북동부에 가장 큰 증가를 줄 것이지만 알레르겐은 인간의 건강과 경제에 영향을 미치면서 거의 모든 곳에서 증가할 것입니다.
생각만 해도 머리가 멍해진다면, 적어도 꽃가루 파도가 언제 올지 미리 알 수 있는 좋은 소식이 있습니다. 우리는 이 연구의 모델을 사용하여 보다 정확한 지역 꽃가루 예측을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.
꽃가루가 증가하는 이유
기본부터 시작하겠습니다. 풀과 식물에서 생성되는 먼지 같은 곡물인 꽃가루에는 식물의 번식을 위한 수컷 유전 물질이 들어 있습니다.
얼마나 많은 꽃가루가 생산되는지는 식물이 어떻게 자라느냐에 달려 있습니다. 상승하는 지구 온도는 많은 지역에서 식물 성장을 촉진할 것이며, 이는 차례로 꽃가루 생산에 영향을 미칠 것입니다. 그러나 온도는 방정식의 일부일 뿐입니다. 우리 는 미래의 꽃가루 증가의 더 큰 동인이 이산화탄소 배출 증가라는 것을 발견했습니다.
더 높은 온도는 성장 시즌을 연장하여 식물이 꽃가루를 방출하고 번식할 수 있는 더 많은 시간을 제공합니다. 한편, 이산화탄소는 광합성을 촉진하므로 식물이 더 크게 자라고 더 많은 꽃가루를 생산할 수 있습니다. 우리는 이산화탄소 수준이 미래의 기온보다 꽃가루 증가에 훨씬 더 큰 영향을 미칠 수 있음을 발견했습니다.
꽃가루 변화는 지역에 따라 다릅니다
우리는 많은 과거 연구에서와 같이 모든 꽃가루를 동일하게 취급하기보다는 15가지 다른 꽃가루 유형을 살펴보았습니다.
일반적으로 수분은 늦겨울과 봄에 잎이 무성한 낙엽수에서 시작됩니다. 알더(Alder), 자작나무(Birch), 참나무(Oak)는 뽕나무와 같은 다른 종류도 있지만 알레르기를 일으키는 3대 낙엽수입니다. 그런 다음 여름에 풀이 나오고 늦여름에 돼지풀이 나옵니다. 남동쪽에서는 삼나무, 향나무(사이프러스과) 등의 상록수가 1월에 시작된다. 텍사스에서 "삼나무열"은 건초열과 동일합니다.
우리는 북동부에서 온도와 이산화탄소 배출 이 증가함에 따라 많은 알레르기를 일으키는 나무의 꽃가루 계절이 점점 더 겹치게 될 것임을 발견했습니다. 예를 들어, 예전에는 참나무가 꽃가루를 먼저 내보낸 다음 자작나무가 수분을 하는 것이었습니다. 이제 우리는 꽃가루 계절이 더 많이 겹치는 것을 봅니다.
일반적으로 꽃가루 계절은 북부 지역에서 더 큰 온도 상승으로 인해 남부보다 북부에서 더 많이 변할 것입니다.
플로리다, 조지아, 사우스캐롤라이나를 포함한 남동부 지역은 향후 대규모 풀과 잡초 꽃가루 증가를 기대할 수 있습니다. 태평양 북서부는 오리나무의 초기 꽃가루 시즌으로 인해 한 달 일찍 꽃가루 절정을 볼 가능성이 있습니다.
은빛 안감: 꽃가루 예측을 개선할 수 있습니다
현재 대부분의 꽃가루 예보는 매우 광범위한 추정치를 제공합니다. 문제의 일부는 꽃가루 수를 관찰하는 관측소 가 많지 않다는 것 입니다. 대부분 알레르기 클리닉에서 운영하며 전국에 100개 미만의 스테이션이 분포되어 있습니다. 우리가 살고 있는 미시간에는 그런 것이 없습니다.
다양한 종류의 꽃가루를 실제로 측정하는 것은 매우 노동 집약적인 과정입니다. 결과적으로 현재 예측은 많은 불확실성을 가지고 있습니다. 이것들은 부분적으로 관측소가 과거에 관찰한 것과 일기 예보에 기초한 것 같습니다.
우리 모델을 예측 프레임워크에 통합하면 전국적으로 보다 표적화된 꽃가루 예측을 제공할 수 있습니다.
우리는 위성 데이터와 현장 조사를 통해 나무가 어디에 있는지 추정할 수 있습니다. 우리는 또한 꽃가루가 나올 때 온도가 어떻게 영향을 미치는지 알고 있습니다. 우리는 이것을 꽃가루의 현상학이라고 부릅니다. 이 정보를 통해 바람, 상대 습도 및 강수량과 같은 기상 요인을 사용하여 꽃가루가 공기 중으로 들어가는 양을 파악할 수 있으며 대기 모델은 꽃가루가 어떻게 움직이고 날리는지를 보여줌으로써 실시간 예측을 생성할 수 있습니다.
그 모든 정보를 통해 우리는 꽃가루가 공간과 시간에서 어디에 있는지 볼 수 있으므로 알레르기를 다루는 사람들은 자신의 지역에 무엇이 들어오는지 알 수 있습니다.
우리는 현재 국립해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration) 연구실과 해당 정보를 대기 질 예측을 위한 도구에 통합하는 방법에 대해 논의하고 있습니다.
장기적인 꽃가루 예측에 관해서는 아직 알려지지 않은 몇 가지 사항이 있습니다. 예를 들어, 과학자들은 왜 식물이 몇 년 동안 다른 식물보다 더 많은 꽃가루를 생산하는지 완전히 이해하지 못합니다. 그것을 모델에 포함시키는 좋은 방법은 없습니다. 또한 이산화탄소 수준이 지붕을 통과하면 식물이 어떻게 반응할지 완전히 명확하지 않습니다. Ragweed와 주거용 나무도 캡처하기 어렵습니다. 미국에서 이 식물이 자라는 곳을 보여주는 돼지풀 조사는 거의 없지만 개선할 수 있습니다.
꽃가루 수치는 이미 증가하고 있습니다
2021년의 한 연구에 따르면 북미 의 전체 꽃가루 시즌 은 이미 1990년보다 약 20일 더 길었고 꽃가루 농도는 약 21% 증가했습니다.
미래에 꽃가루 수치를 높이는 것은 몇 번의 코를 킁킁거리고 두통을 앓는 것보다 훨씬 더 광범위한 영향을 미칠 것입니다. 계절성 알레르기 는 인구의 약 30%에 영향을 미치며 건강 비용 에서 결근 에 이르기까지 경제적 영향을 미칩니다 .
Yingxiao Zhang 은 박사입니다. University of Michigan에서 대기 과학을 전공하는 학생입니다.
Allison L. Steiner 는 University of Michigan의 대기 과학 교수입니다. 그녀는 NSF, NASA, DOE 및 NOAA로부터 자금 지원을 받았습니다. 그녀는 현재 대기 과학 및 기후에 관한 NASEM 위원회의 회원입니다.
이 기사는 Creative Commons 라이선스에 따라 The Conversation 에서 다시 게시되었습니다. 여기에서 원본 기사 를 찾을 수 있습니다 .
