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Mar. 21 2022

氣候變遷恐延長花粉過敏季

  • 一棵義大利赤楊掉落花粉。科學家表示,氣候變遷已延長了過敏季,而受害者可預期過敏季將在本世紀結束前變成兩倍長。PHOTOGRAPH BY FLPA, ALAMY STOCK PHOTO

    一棵義大利赤楊掉落花粉。科學家表示,氣候變遷已延長了過敏季,而受害者可預期過敏季將在本世紀結束前變成兩倍長。PHOTOGRAPH BY FLPA, ALAMY STOCK PHOTO

  • 巴伐利亞的一片草地正在大量製造花粉。隨著氣候變遷帶來更溫暖的天氣,許多製造花粉的植物將茁壯生長。PHOTOGRAPH BY ARMIN WEIGEL, PICTURE ALLIANCE, GETTY IMAGES

    巴伐利亞的一片草地正在大量製造花粉。隨著氣候變遷帶來更溫暖的天氣,許多製造花粉的植物將茁壯生長。PHOTOGRAPH BY ARMIN WEIGEL, PICTURE ALLIANCE, GETTY IMAGES

  • 豬草會導致某些人發作嚴重過敏,這種植物已經在德國布蘭登堡的部分地區大量生長,所以需要人工拔除來抑制它的擴散。PHOTOGRAPH BY PATRICK PLEUL, PICTURE ALLIANCE, GETTY IMAGES

    豬草會導致某些人發作嚴重過敏,這種植物已經在德國布蘭登堡的部分地區大量生長,所以需要人工拔除來抑制它的擴散。PHOTOGRAPH BY PATRICK PLEUL, PICTURE ALLIANCE, GETTY IMAGES

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一項新研究顯示,隨著氣候變遷導致天氣日益溫暖,某些會產生花粉的植物將擁有更長的生長季。

一棵義大利赤楊掉落花粉。科學家表示,氣候變遷已延長了過敏季,而受害者可預期過敏季將在本世紀結束前變成兩倍長。PHOTOGRAPH BY FLPA, ALAMY STOCK PHOTO

一棵義大利赤楊掉落花粉。科學家表示,氣候變遷已延長了過敏季,而受害者可預期過敏季將在本世紀結束前變成兩倍長。PHOTOGRAPH BY FLPA, ALAMY STOCK PHOTO

春季的來臨為全球數以百萬計的人帶來過敏季,因為開花樹木和植物會釋放引起過敏的花粉。如今由於氣候變遷,過敏季即將惡化:地球暖化正在延長生長季,而伴隨而來的是過敏對人類健康造成的風險。

根據3月15發表在《自然通訊》(Nature Communications)的新研究,到了2100年,花季期間製造的花粉量可能增加40%,這使我們亟需深入了解引發花粉量增加的因素。即使乾旱和炎熱破壞了森林及草原,但在氣溫升高及二氧化碳濃度增加的情況下,有些會製造致敏性花粉的草、雜草和樹木能茁壯生長,比以往長得更大,也長出更多葉子。

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檢視歷史趨勢的先前研究估計,與30年前相比,北美洲的花粉季平均提早20天來臨,延長八天,而釋放到空氣中的花粉也增加20%。

新研究則將這種趨勢延伸到本世紀末,發現花粉量會增加40%,原因是花粉季最多會提早40天來臨,並延長19天。

「花粉對公共衛生有巨大的影響。」密西根大學的大氣科學家兼該論文的資深作者艾莉森.史坦納(Allison Steiner)說:「很多人都受季節性過敏影響,但花粉預測模型其實沒有很完善。」

巴伐利亞的一片草地正在大量製造花粉。隨著氣候變遷帶來更溫暖的天氣,許多製造花粉的植物將茁壯生長。PHOTOGRAPH BY ARMIN WEIGEL, PICTURE ALLIANCE, GETTY IMAGES

巴伐利亞的一片草地正在大量製造花粉。隨著氣候變遷帶來更溫暖的天氣,許多製造花粉的植物將茁壯生長。PHOTOGRAPH BY ARMIN WEIGEL, PICTURE ALLIANCE, GETTY IMAGES

改善前景

為了彌補這個缺口,史坦納的團隊根據歷史資料來開發模型,以預測在氣溫和降水等因素的影響下,15個最常見致敏植物分類群(或變種)釋放花粉的情況。這些模型也解釋了氣候變遷導致大氣二氧化碳濃度增加的問題,以及植物種類隨著時間推移而出現的分布變化。舉例來說,草或樹木的擴張可能取代豬草(ragweed)──豬草是一種主要過敏原,而在這種情況下,美國東部的豬草預計將減少達80%。

「我們的模擬著重在每日花粉釋放的情況。」史坦納說:「你能見到發展狀況──花粉釋放始於東南部,然後隨著氣溫升高,這條線會往北部移動。」

這項研究也發現,雖然許多製造花粉的植物都預期會蓬勃生長,但樺樹等某些製造花粉的樹木在炎熱且富含二氧化碳的環境中並不會長得多好。

接著,史坦納和同事利用這些模型,對比了歷史時期(1995至2014年)和兩種未來氣候情境(2081至2100年)下,美國大陸的花粉釋放量,這兩種預測分別是較溫和的溫室氣體排放情境,以及另一個更極端、由化石燃料驅使的排放情境;前者顯示氣溫將上升攝氏2至3度,後者則是攝氏4至6度。在較嚴重的狀況下,二氧化碳濃度會達到目前濃度的2.5倍,導致更持久也更劇烈的花粉季,將過去30年的歷史趨勢翻倍。

然而,並未參與這項研究的猶他大學副教授威廉.安德雷格(William Anderegg)說,或許更該被看重的是那個由較溫和的氣候變遷情境所預測出的未來。「基本上,與高排放量的情境相比,這個情境的花粉影響會減半;所以研究人員凸顯了一件事,就是應對氣候變遷將會對我們的呼吸道健康帶來關鍵益處。」安德雷格說,他負責研究氣候變遷對森林生態系影響。

豬草會導致某些人發作嚴重過敏,這種植物已經在德國布蘭登堡的部分地區大量生長,所以需要人工拔除來抑制它的擴散。PHOTOGRAPH BY PATRICK PLEUL, PICTURE ALLIANCE, GETTY IMAGES

豬草會導致某些人發作嚴重過敏,這種植物已經在德國布蘭登堡的部分地區大量生長,所以需要人工拔除來抑制它的擴散。PHOTOGRAPH BY PATRICK PLEUL, PICTURE ALLIANCE, GETTY IMAGES

花粉對健康的影響

新研究的結果與過敏學家約翰.詹姆斯(John James)親眼觀察到的現象一致。詹姆斯在25年前搬到科羅拉多州時,過敏季主要侷限在3月和4月。在那之後的數年內,這種模式逐漸改變了。詹姆斯說:「病患開始更早來就診,並詢問:『為什麼我的症狀持續這麼久?我似乎都沒辦法休息了。』」他是美國氣喘與過敏基金會(Asthma and Allergy Foundation of America)的顧問。

多項研究顯示,愈來愈難熬的花粉季對全球公共衛生是一項威脅。患有過敏的學生在學校的表現比同儕差;成人發作枯草熱時,工作生產力會下降。同時,花粉濃度最高的日子也與急診室就醫的氣喘病患人數增加有關,並使個人和醫療系統需要支付相關成本。

據世界衛生組織(WHO)估計,到了2050年,全球有一半人口會罹患至少一種過敏疾病。目前過敏已經侵襲了10%至30%的成人和高達40%的兒童。促使這種情況發生的因子不只是花粉濃度增加,還有汙染物質中的化學物質與花粉交互作用的多種方式。

法國蒙佩利爾大學的環境流行病學家伊莎貝拉.安妮西-梅薩諾(Isabella Annesi-Maesano)說,汙染物質會摧毀花粉的細胞壁,「將相對較大的花粉粒分解成次微米粒子,然後這些粒子就能更深入肺臟,對病患也更危險」。汙染物質也能使花粉本身更容易引發過敏反應。在實驗室中進行的研究顯示,大氣二氧化碳濃度增加會產生含有更多過敏原蛋白的花粉,而過敏原蛋白會促使身體製造負責過敏反應生理症狀的抗體。

可能的後續行動

史坦納說,新研究「代表了第一步,接下來要繼續開發更好的工具,以了解花粉在未來的可能變化,並協助大家為花粉對健康的影響做更好的準備」。但其他挑戰和工作依然存在。舉例來說,資料非常少;全美只有不到100座花粉計算站。監測花粉也是勞力密集的工作,需要訓練有素的人員手動計算及辨別花粉粒。

安德雷格說:「我們測量和監測花粉的規模遠比幾乎其他任何空氣汙染物質都要小,但我們需要這份資料,才能研究花粉的長期趨勢。」但也有好消息:解決方法可能即將出現。有幾間公司正在開發人工智慧技術來自動化計算流程,使其更有效率。此外,這項研究可能會帶來一個新的可能性:人們將可以每週預測花粉量,類似在美國許多地區習以為常的空氣品質預測。

安德雷格說,這種預測可以「讓地方和地區有能力應對持續變化的花粉,並盡量減少花粉對人體健康的傷害」。

 

延伸閱讀:關於Omicron變異株起源的三大理論  / 「COVID長期症狀」會與我們共存多久?

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