Дослідники запропонували два нових підходи до прогнозування тяжкості сезону алергії та виявили, що вона залежить від метеорологічних умов перед сезоном. Моделювання передбачає, що кількість сезонного пилку збільшиться на 60% внаслідок кліматичних змін. Стаття про це надрукована у журналі Science Advances.
Volodymyr Hryshchenko / Unsplash
Наскільки великою проблемою є сезонні алергічні риніти?
На алергію на пилок, що викликає алергічний риніт, страждає до 40% європейського населення. Запалення в носі виникає через надмірну реакцію імунної системи на алергени в повітрі. За даними Європейської академії алергії та клінічної імунології, алергічний риніт є глобальною проблемою охорони здоров’я, яка зачіпає від 10 до 20% загальної кількості населення. Таким чином, алергічний риніт є найбільш поширеною хронічною не заразною хворобою. У більшості європейських країн чутливість до пилку трав більша, ніж до інших типів.
Алергія може мати значний негативний вплив на якість життя, наприклад, впливаючи на сон та працездатність на роботі чи під час навчання. Лише незначна частина пацієнтів із симптомами була діагностована фахівцями. Алергічний риніт також часто супутній при астмі, а симптоми сінної лихоманки, загострення астми та кількість госпіталізацій зростають в залежності від тяжкості сезону пилку.
Основним параметром, який використовується для опису тяжкості сезону, є сезонний пилковий інтеграл (seasonal pollen integral) — сума концентрацій пилку, отриманих на певній ділянці в період цвітіння трав’янистих рослин. Цей показник використовують для кількісної оцінки впливу пилку, пов'язаних з цим наслідків для здоров'я та витрат серед населення, він включає дві основні складові: щорічне виробництво пилку та атмосферне транспортування. Дослідження показують, що транспортування вносить лише 10-20% у сезонний пилковий інтеграл для трав, на решту 80-90% впливають варіації кількості виробленого пилку. Таким чином, цей параметр можна використовувати, щоб прогнозувати тяжкість сезонів пилку для алергіків як для найближчого часу, так і на десятиліття вперед.
Що досліджували науковці?
Дослідники запропонували два нові математичні підходи до вивчення та прогнозування тяжкості сезону пилку трав. Перший з них — це статистичний підхід, який базується на певних ділянках і призначений для сезонного прогнозування. Він створює моделювання за допомогою даних щодо кількості пилку за сезон, температури повітря та опадів. Другий підхід є механістичним, він призначений для довгострокових оцінок, таких як вплив зміни клімату або сценарії пом'якшення наслідків. Концепція механістичного підходу спирається на опис міжрічних змін у кількості пилку через варіації у зростанні трав. Це вимірюються головним чином за рахунок чистого первинного виробництва вуглецю цими рослинами в екосистемі.
Досліджувані ділянки. Alexander Kurganskiy et al.
За допомогою цих двох підходів науковці перевірили, чи є тяжкість сезону пилку явищем регіонального масштабу, чи можливо його прогнозувати на основі метеорологічних умов, що йому передували, і чи можна відтворити довгострокові зміни у тяжкості сезону пилку. Для цього вони моніторили 34 локацій у Північній Європі з 1996 по 2016 роки.
Які результати вони отримали?
Вчені не побачили зв'язку між сезонними змінами у кількості пилку для ділянок розміром понад 20 кілометрів та роблять висновок, що тяжкість сезону пилку дійсно є регіональним явищем. Включення у статистичну модель метеорологічних умов перед сезоном забезпечило найбільш точні прогнози на всіх ділянках. Крім того, дослідники виявили, що кількість пилку, який виділяється за сезон, може зрости на 60% через кліматичні зміни, якщо рівень вуглекислого газу в атмосфері підвищиться приблизно до 800 частин на мільйон. Дослідники вважають, що їхні підходи можна застосовувати для створення моделей розповсюдження пилку на великих ділянках по всьому світу.