เตรียมตัวให้พร้อมสำหรับ ผู้ที่เป็น โรคภูมิแพ้งานวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่า ฤดู ละอองเกสรจะยาวนานขึ้นและรุนแรงขึ้นมากเมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง
การศึกษาล่าสุดของเราพบว่าสหรัฐฯ จะเผชิญกับการเพิ่มขึ้นถึง 200%ของละอองเรณูทั้งหมดในศตวรรษนี้ หากโลกยังคงปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากยานพาหนะ โรงไฟฟ้า และแหล่งอื่นๆ ในอัตราที่สูง ฤดูเรณูโดยทั่วไปจะเริ่มเร็วขึ้นถึง 40 วันในฤดูใบไม้ผลิและยาวนานกว่าวันนี้ถึง 19 วันภายใต้สถานการณ์นั้น
ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ ด้าน บรรยากาศ เราศึกษาว่าบรรยากาศและสภาพอากาศส่งผลต่อต้นไม้และพืชอย่างไร ในขณะที่การศึกษาส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ละอองเกสรโดยรวม เราได้ขยายดูหญ้าและต้นไม้ต่างๆ มากกว่าสิบชนิด และผลกระทบของละอองเกสรดอกไม้จะส่งผลต่อภูมิภาคต่างๆ ทั่วสหรัฐอเมริกาในรูปแบบต่างๆ อย่างไร ตัวอย่างเช่น สายพันธุ์อย่างโอ๊คและไซเปรสจะทำให้ภาคตะวันออกเฉียงเหนือมีจำนวนเพิ่มขึ้นมากที่สุด แต่สารก่อภูมิแพ้จะเพิ่มขึ้นในทุกที่ ซึ่งส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์และเศรษฐกิจ
หากหัวของคุณเต้นแรงเพียงแค่คิด เราก็มีข่าวดี อย่างน้อยก็เพื่อทราบล่วงหน้าเมื่อคลื่นละอองเกสรกำลังจะมา เรากำลังดำเนินการเกี่ยวกับการใช้แบบจำลองจากการศึกษานี้เพื่อพัฒนาการคาดการณ์ละอองเกสรในท้องถิ่นที่แม่นยำยิ่งขึ้น
ทำไมเรณูเพิ่มขึ้น
เริ่มจากพื้นฐานกันก่อน ละอองเกสร — เมล็ดพืชคล้ายฝุ่นที่ผลิตโดยหญ้าและพืช — มีสารพันธุกรรมของผู้ชายสำหรับการสืบพันธุ์ของพืช
ปริมาณละอองเกสรที่ผลิตได้นั้นขึ้นอยู่กับว่าพืชเติบโตอย่างไร อุณหภูมิโลกที่สูงขึ้นจะช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชในหลายพื้นที่ และในทางกลับกันก็จะส่งผลต่อการผลิตละอองเกสร แต่อุณหภูมิเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการเท่านั้น เราพบว่าตัวขับเคลื่อนที่ใหญ่กว่าของการเพิ่มละอองเรณูในอนาคตจะทำให้การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น
อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะช่วยยืดฤดูปลูก ทำให้พืชมีเวลาปล่อยละอองเกสรและขยายพันธุ์มากขึ้น คาร์บอนไดออกไซด์ช่วยเร่งการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้นพืชจึงอาจมีขนาดใหญ่ขึ้นและผลิตละอองเกสรมากขึ้น เราพบว่าระดับคาร์บอนไดออกไซด์อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการเพิ่มขึ้นของละอองเกสรมากกว่าอุณหภูมิในอนาคต
การเปลี่ยนแปลงของละอองเกสรจะแตกต่างกันไปตามภูมิภาค
เราศึกษาละอองเรณู 15 ชนิด แทนที่จะดูแลเกสรทั้งหมดเหมือนกับการศึกษาในอดีต
โดยปกติการผสมเกสรจะเริ่มต้นด้วยต้นไม้ผลัดใบในช่วงปลายฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิ ออลเดอร์ เบิร์ช และโอ๊คเป็นต้นไม้ผลัดใบชั้นนำสามต้นที่ก่อให้เกิดอาการแพ้ แม้ว่าจะมีต้นไม้อื่นๆ เช่น หม่อน จากนั้นหญ้าจะออกมาในฤดูร้อน ตามด้วยหญ้าแฝกในปลายฤดูร้อน ทางตะวันออกเฉียงใต้ ต้นไม้ที่เขียวชอุ่มตลอดปี เช่น ต้นซีดาร์ภูเขาและต้นสนชนิดหนึ่ง (ในตระกูลไซเปรส) จะเริ่มในเดือนมกราคม ในเท็กซัส "ไข้ซีดาร์" เทียบเท่ากับไข้ละอองฟาง
เราพบว่าในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ฤดูละอองเกสรของต้นไม้ที่ก่อให้เกิดภูมิแพ้จำนวนมากจะคาบเกี่ยวกันมากขึ้นเมื่ออุณหภูมิและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อก่อนต้นโอ๊กจะปล่อยละอองเรณูก่อน จากนั้นต้นเบิร์ชก็จะผสมเกสร ตอนนี้เราเห็นการทับซ้อนกันของฤดูกาลเกสรมากขึ้น
โดยทั่วไป ฤดูละอองเกสรจะมีการเปลี่ยนแปลงในภาคเหนือมากกว่าในภาคใต้ เนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในพื้นที่ภาคเหนือ
ภูมิภาคตะวันออกเฉียงใต้ รวมทั้งฟลอริดา จอร์เจีย และเซาท์แคโรไลนา คาดว่าหญ้าและเกสรดอกไม้ขนาดใหญ่จะเพิ่มขึ้นในอนาคต แปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือมีแนวโน้มที่จะเห็นฤดูละอองเกสรสูงสุดหนึ่งเดือนก่อนหน้านี้เนื่องจากฤดูละอองเรณูต้นของต้นไม้ชนิดหนึ่ง
ซับในสีเงิน: เราสามารถปรับปรุงการพยากรณ์เรณูได้
การคาดการณ์ละอองเกสรส่วนใหญ่ในขณะนี้ให้ค่าประมาณที่กว้างมาก ส่วนหนึ่งของปัญหาคือไม่มีสถานีสังเกตการณ์การนับละอองเกสรมากนัก ส่วนใหญ่ดำเนินการโดยคลินิกภูมิแพ้ และมีสถานีเหล่านี้น้อยกว่า 100 แห่งที่กระจายอยู่ทั่วประเทศ มิชิแกนที่เราอาศัยอยู่ไม่มีเลย
เป็นกระบวนการที่ใช้แรงงานมากในการวัดละอองเกสรประเภทต่างๆ เป็นผลให้การคาดการณ์ในปัจจุบันมีความไม่แน่นอนมากมาย สิ่งเหล่านี้น่าจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่สถานีเคยสังเกตในอดีตและการพยากรณ์อากาศ
แบบจำลองของเรา หากรวมเข้ากับกรอบการคาดการณ์ สามารถให้การคาดการณ์ละอองเกสรที่ตรงเป้าหมายมากขึ้นทั่วประเทศ
เราสามารถประมาณตำแหน่งต้นไม้ได้จากข้อมูลดาวเทียมและการสำรวจภาคพื้นดิน เรายังทราบด้วยว่าอุณหภูมิมีอิทธิพลอย่างไรเมื่อละอองเรณูออกมา - สิ่งที่เราเรียกว่าฟีโนโลยีของละอองเกสรดอกไม้ ด้วยข้อมูลดังกล่าว เราสามารถใช้ปัจจัยด้านอุตุนิยมวิทยา เช่น ลม ความชื้นสัมพัทธ์ และปริมาณน้ำฝน เพื่อค้นหาว่าละอองเกสรในอากาศมีเท่าใด และแบบจำลองบรรยากาศสามารถแสดงให้เห็นว่ามันเคลื่อนที่และพัดไปรอบๆ อย่างไร เพื่อสร้างการพยากรณ์แบบเรียลไทม์
ข้อมูลทั้งหมดนั้นช่วยให้เราสามารถดูว่าละอองเกสรอาจอยู่ที่ใดในอวกาศและเวลา ดังนั้นผู้ที่เป็นโรคภูมิแพ้จะรู้ว่ามีอะไรเกิดขึ้นในพื้นที่ของตน
ขณะนี้ เรากำลังพูดคุยกับ ห้องทดลอง National Oceanic and Atmospheric Administrationเกี่ยวกับวิธีการรวมข้อมูลดังกล่าวเข้ากับเครื่องมือสำหรับการพยากรณ์คุณภาพอากาศ
ยังไม่ทราบถึงการคาดการณ์ระยะยาวของละอองเกสรดอกไม้ ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์ไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าทำไมพืชจึงผลิตละอองเกสรในบางปีมากกว่าปีอื่นๆ ไม่มีทางที่ดีที่จะรวมสิ่งนั้นไว้ในแบบจำลอง ยังไม่ชัดเจนว่าพืชจะตอบสนองอย่างไรหากระดับคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านหลังคา ต้นไม้ Ragweed และต้นไม้ที่อยู่อาศัยก็จับได้ยากเช่นกัน มีแบบสำรวจ ragweed น้อยมากที่แสดงให้เห็นว่าพืชเหล่านี้เติบโตที่ใดในสหรัฐอเมริกา แต่สามารถปรับปรุงได้
ระดับเรณูกำลังเพิ่มขึ้น
การศึกษาในปี 2564 พบว่าฤดูละอองเกสรโดยรวม นั้น ยาวนานกว่าในอเมริกาเหนือประมาณ 20 วัน กว่าในปี 1990 และความเข้มข้นของละอองเกสรเพิ่มขึ้นประมาณ 21%
การเพิ่มระดับละอองเกสรในอนาคตจะส่งผลกระทบในวงกว้างมากกว่าการสูดดมและปวดหัวเล็กน้อย การแพ้ตามฤดูกาลส่งผลกระทบต่อประชากรประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์และมีผลกระทบต่อเศรษฐกิจ ตั้งแต่ค่ารักษาพยาบาลไปจนถึงวันทำงานที่ขาดไป
Yingxiao Zhangเป็นปริญญาเอก นักศึกษาสาขาวิทยาศาสตร์บรรยากาศที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน
Allison L. Steinerเป็นศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์บรรยากาศที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน เธอได้รับเงินทุนจาก NSF, NASA, DOE และ NOAA ปัจจุบันเธอเป็นสมาชิกของ NASEM Board on Atmospheric Sciences and Climate
บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจากThe Conversationภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ คุณสามารถค้นหาบทความต้นฉบับได้ที่นี่
