气候变化导致过敏季节出现更多花粉

一项新分析表明，由于气候变化，到本世纪末春季过敏季节可能会提前到来并延长数周。

密歇根大学的科学家利用计算机模型模拟了天气条件和二氧化碳水平的变化将如何影响美国各地常见树木、杂草和草类的花粉排放。他们发现，到本世纪末，春季和秋季花粉季节的时间和持续时间将发生变化，导致每年释放的花粉量大幅增加。

研究小组于 3 月 15 日在《自然通讯》杂志上报告称，研究结果表明，该国花粉季节更长、更强烈将加剧哮喘和花粉症的症状，目前这两种疾病困扰着全球约 10% 至 30% 的人口。

论文合著者、大气科学家张英晓说：“这项研究可以作为未来研究气候变化对花粉排放的影响及其随后的健康影响的起点。”

先前的研究表明，花粉季节对气候变化很敏感。然而，这些观察往往局限于小区域，跨越短时期，或仅包括少数植物物种。“我们在美国没有大量的花粉数据，”该论文的另一位合著者艾莉森·施泰纳说。

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为了更好地了解未来过敏季节的预期情况，她和张博士调查了美国大陆何时、何地以及花粉释放量。“这类信息可能会为过敏患者制定健康和药物计划提供参考，”斯坦纳说。

研究人员利用美国过敏、哮喘和免疫学会开发的计算机模型，模拟了两种温室气体排放情景下美国 13 种最常见的花粉植物群的排放情况。该团队将他们对 2081 年至 2100 年期间的预测与 1995 年至 2014 年的历史观测结果进行了比较。

张和施泰纳研究了温度、降水量和二氧化碳浓度如何影响未来的花粉季节。温度升高和二氧化碳浓度升高可以促进植物生长并产生更多花粉，而降雨有时会将花粉冲走。

研究小组发现，气温升高可能会使春季花粉季节的开始时间提前 10 至 40 天，杂草和草类的夏秋季花粉季节的开始时间推迟 5 至 15 天。在温室气体排放持续不减的情况下，花粉季节将延长 19 天，而在温室气体排放较为温和的情况下，花粉季节将延长 10 天。

气温升高还可能导致每年释放的花粉增加 16% 至 40%。如果研究人员将二氧化碳的潜在影响考虑在内（二氧化碳可能在本世纪末大幅增加），每年的花粉排放量将增加一倍以上。然而，关于这种气体如何影响花粉产生的信息相对稀少，主要来自对少量植物的实验室实验。

“温度是花粉季节变化的主要因素，它在某种程度上延长了花期，”张说。花开得越多，花粉就越多。“目前我们认为二氧化碳在未来可能会变得非常重要，但这还很不确定。”

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她和施泰纳还研究了随着全球变暖导致不同地区对豚草和橡树等植物的适应程度不同，植物群落可能会发生怎样的变化。他们得出的结论是，植被覆盖的变化可能会使某些地区的花粉季节恶化，但其影响可能比温度或二氧化碳的影响要小。

“总体来说，北纬地区的气温趋于升高，因此我们发现这些纬度地区的花粉季节提前得更快，”斯坦纳说。

她说，未来，她和张教授得出的估算结果可以通过收集更多有关二氧化碳和干旱等气候变量如何影响产生花粉的植物的信息而得到改进。

哥伦比亚大学欧文医学中心环境健康科学副教授 Lewis Ziska 表示，另一个关键问题是二氧化碳和温度如何导致花朵产生人类更敏感的花粉，他没有参与这项研究。有证据表明，二氧化碳水平的升高可以改变花粉粒表面的蛋白质，使其成为更有效的过敏原。

不过，新发现与齐斯卡和他的同事对大气条件和花粉产生的观察“非常一致”。

“这是一个重要的确认，特别是在未来气候的背景下，”他说。“它们对植物过敏的变化范围进行了非常细致的评估。”

斯坦纳表示，尽管在气候变化的影响下，未来过敏季节将如何发展仍存在许多不确定性，但所有证据表明，我们可以预期花粉产生的时间和强度将发生重大变化。

她说：“我们仍然可以控制2100年发生的变化的轨迹，减少排放将是降低二氧化碳浓度和潜在减轻对花粉影响的关键因素。”