Préparez-vous pour des saisons polliniques plus longues et plus intenses | comment les choses fonctionnent

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Grains de pollen d’herbe à poux, magnifiés et colorés. Documentaire de Bob Sacha/Corbis via Getty Images

Préparez-vous, personnes souffrant d’allergies : de nouvelles recherches montrent que la saison pollinique sera beaucoup plus longue et plus intense avec le changement climatique.

Notre dernière étude révèle que les États-Unis seront confrontés à une augmentation de 200 % du pollen total au cours de ce siècle si le monde continue à produire des émissions de dioxyde de carbone provenant des véhicules, des centrales électriques et d’autres sources à un rythme élevé. La saison du pollen commencera généralement jusqu’à 40 jours plus tôt au printemps et durera jusqu’à 19 jours de plus qu’aujourd’hui dans ce scénario.

En tant que scientifiques de l’atmosphère, nous étudions comment l’atmosphère et le climat affectent les arbres et les plantes. Alors que la plupart des études se concentrent sur le pollen en général, nous nous concentrons sur plus d’une douzaine de types différents d’herbes et d’arbres et sur la manière dont leur pollen affectera les régions des États-Unis de différentes manières. Par exemple, des espèces comme le chêne et le cyprès donneront au nord-est la plus forte augmentation, mais les allergènes augmenteront presque partout, avec des conséquences pour la santé humaine et l’économie.

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Les cartes de gauche montrent la durée moyenne récente de la saison pollinique en jours pour trois types de plantes : les plantains ou les bananes, comme les sycomores ; betula ou bouleau; et l’ambroisie, ou l’herbe à poux. Les cartes de droite montrent les changements attendus du nombre total de jours d’ici la fin du siècle si les émissions de dioxyde de carbone se poursuivent à un rythme élevé.

Si vous avez mal à la tête rien que d’y penser, nous avons également une bonne nouvelle, au moins pour savoir à l’avance quand les vagues de pollen arriveront. Nous travaillons sur l’utilisation du modèle de cette étude pour développer des prévisions de pollen locales plus précises.

Pourquoi le pollen augmente-t-il ?

Commençons par les bases. Le pollen, les grains ressemblant à de la poussière produits par les graminées et les plantes, contient le matériel génétique mâle pour la reproduction d’une plante.

La quantité de pollen produite dépend de la façon dont la plante pousse. La hausse des températures mondiales stimulera la croissance des plantes dans de nombreuses régions et cela, à son tour, affectera la production de pollen. Mais la température n’est qu’une partie de l’équation. Nous avons constaté que le principal moteur de la croissance future du pollen sera l’augmentation des émissions de dioxyde de carbone.

La température plus élevée prolongera la saison de croissance, donnant aux plantes plus de temps pour libérer du pollen et se reproduire. Pendant ce temps, le dioxyde de carbone alimente la photosynthèse, de sorte que les plantes peuvent pousser et produire plus de pollen. Nous constatons que les niveaux de dioxyde de carbone peuvent avoir un impact beaucoup plus important sur les augmentations de pollen que la température à l’avenir.

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Les cônes d’une épinette de Norvège en Virginie libèrent du pollen.

Les changements dans le pollen varieront selon la région

Nous avons examiné 15 types de pollen différents, plutôt que de traiter tous les pollens de la même manière que de nombreuses études précédentes.

La pollinisation commence généralement par des arbres feuillus à feuilles caduques à la fin de l’hiver et au printemps. L’aulne, le bouleau et le chêne sont les trois principaux arbres à feuilles caduques qui causent des allergies, bien qu’il y en ait d’autres, comme le mûrier. Les graminées sortent ensuite en été, suivies de l’ambroisie en fin d’été. Dans le sud-est, les conifères comme le cèdre des montagnes et le genévrier (de la famille des cyprès) commencent en janvier. Au Texas, la “fièvre du cèdre” est l’équivalent du rhume des foins.

Nous avons constaté que dans le nord-est, les saisons polliniques de nombreux arbres allergènes se chevauchent de plus en plus à mesure que les températures et les émissions de dioxyde de carbone augmentent. Par exemple, avant que les chênes libèrent d’abord du pollen, puis les bouleaux pollinisent. Maintenant, nous voyons plus de chevauchement de leurs saisons polliniques.

En général, la saison pollinique changera davantage dans le nord que dans le sud, en raison des augmentations de température plus élevées dans les régions du nord.

Les régions du sud-est, dont la Floride, la Géorgie et la Caroline du Sud, peuvent s’attendre à de fortes augmentations du pollen de graminées et de mauvaises herbes à l’avenir. Le nord-ouest du Pacifique connaîtra probablement le pic de la saison pollinique un mois plus tôt en raison du début de la saison pollinique de l’aulne.

Gainer l’espoir : nous pouvons améliorer les prévisions de pollen

La plupart des prévisions polliniques à l’heure actuelle donnent une estimation très large. Une partie du problème est qu’il n’y a pas beaucoup de stations d’observation du nombre de pollens. La plupart sont gérés par des cliniques d’allergie, et il y a moins de 100 de ces stations réparties à travers le pays. Le Michigan, où nous vivons, n’en a pas.

Il s’agit d’un processus très laborieux pour mesurer différents types de pollen. En conséquence, les prévisions actuelles comportent de nombreuses incertitudes. Ceux-ci sont susceptibles d’être basés en partie sur ce qu’une station a observé dans le passé et sur les prévisions météorologiques.

Notre modèle, s’il est intégré dans un cadre de prévision, pourrait fournir des prévisions de pollen plus précises à travers le pays.

Nous pouvons estimer où se trouvent les arbres à partir de données satellitaires et d’enquêtes au sol. Nous savons également comment la température influence la sortie du pollen, ce que nous appelons la phénologie du pollen. Avec ces informations, nous pouvons utiliser des facteurs météorologiques comme le vent, l’humidité relative et les précipitations pour déterminer la quantité de pollen qui pénètre dans l’air, et les modèles atmosphériques peuvent montrer comment il se déplace et souffle, pour créer une prévision en temps réel.

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L’échantillonnage du pollen pour les prévisions régionales peut demander beaucoup de travail.

Toutes ces informations nous permettent de voir où se trouve le pollen dans l’espace et dans le temps, afin que les personnes allergiques sachent ce qui se passe dans leur région.

Nous discutons actuellement avec un laboratoire de la National Oceanic and Atmospheric Administration des moyens d’intégrer ces informations dans un outil de prévision de la qualité de l’air.

Il reste encore quelques inconnues en matière de projections polliniques à long terme. Par exemple, les scientifiques ne comprennent pas entièrement pourquoi les plantes produisent plus de pollen certaines années que d’autres. Il n’y a pas de bonne façon d’inclure cela dans les modèles. Il n’est pas non plus tout à fait clair comment les plantes réagiront si les niveaux de dioxyde de carbone montent en flèche. L’herbe à poux et les arbres résidentiels sont également difficiles à capturer. Il existe très peu d’enquêtes sur l’herbe à poux montrant où ces plantes poussent aux États-Unis, mais cela peut être amélioré.

Les niveaux de pollen sont déjà en hausse

Une étude de 2021 a révélé que la saison pollinique globale était déjà environ 20 jours plus longue en Amérique du Nord qu’elle ne l’était en 1990 et que les concentrations de pollen avaient augmenté d’environ 21 %.

L’augmentation des niveaux de pollen à l’avenir aura un impact beaucoup plus large que quelques rhumes et maux de tête. Les allergies saisonnières touchent environ 30 % de la population et ont des répercussions économiques, allant des coûts de santé aux journées de travail perdues.

yingxiao zhang est doctorant en sciences de l’atmosphère à l’Université du Michigan.

Allison L. Steiner est professeur de science atmosphérique à l’Université du Michigan. Il a reçu des financements de la NSF, de la NASA, du DOE et de la NOAA. Il est actuellement membre du NASEM Climate and Atmospheric Sciences Board.

Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. vous pouvez trouver le Article original ici.