气候变化加剧花粉问题,使过敏症状更加严重Climate change is supercharging pollen allergies – this is how

环球医讯 / 健康研究来源:www.bbc.com英国 - 英语2025-04-12 18:00:00 - 阅读时长9分钟 - 4202字
气候变化导致花粉季节延长,花粉量增加,引发更严重的过敏反应。专家警告称,极端天气事件如雷暴哮喘可能变得更加频繁,对人类健康构成更大威胁。
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气候变化加剧花粉问题,使过敏症状更加严重

季节性过敏患者由于气温升高而面临更长的花粉季节和更多的花粉暴露,但全球变暖也引发了令人担忧的极端过敏事件,专家表示。

人们可以看到雷暴,但看不到雷暴内部发生的事情。数万亿的花粉颗粒在雷暴形成时被吸入云层中,然后被雨水、闪电和湿度碎裂成更小的碎片——再被抛回地面供人们吸入。

2016年11月21日下午6点左右,澳大利亚墨尔本的空气变得致命。急救电话热线亮起,呼吸困难的人们开始涌入医院,救护车需求激增,以至于无法及时到达需要帮助的人。急诊室接待的呼吸问题患者是平时的八倍,因哮喘入院的人数几乎是平时的十倍。

共有10人死亡,其中包括一名20岁的法律系学生,她在自家草坪上等待救护车时去世,家人试图进行心肺复苏。一位幸存者描述说,他本来呼吸正常,但在30分钟内就发现自己喘不过气来。“太疯狂了,”他在医院病床上对记者说。

澳大利亚悉尼麦考瑞大学的环境健康科学家Paul Beggs教授记得这次事件很清楚。“这是一个绝对巨大的事件。前所未有。灾难性的,”他说。“墨尔本的人们,医生、护士和药房工作人员——他们都不知道发生了什么。”

不久后,情况变得明朗,这是一次大规模的“雷暴哮喘”事件,当某些类型的风暴在空中打破花粉颗粒并释放出蛋白质,然后将它们洒向下方毫无防备的人群时,就会发生这种情况。这些广泛分布的蛋白质可以触发一些人的过敏反应——甚至包括那些以前没有哮喘的人。

随着气温上升,许多地区——尤其是美国、欧洲和澳大利亚——正在经历越来越多的人受到季节性过敏的影响,季节更长且症状更严重,科学家们说。

今年,在美国,预计39个州的花粉水平将高于历史平均水平。专家警告说,这种情况在未来几年只会变得更糟。

花粉本身是我们世界中必不可少且无处不在的一部分。这些微小的颗粒在植物之间传递,使植物能够繁殖。虽然一些植物依靠昆虫传播花粉,但其他植物则依靠风力,将大量这种粉末状物质传播到空气中。许多树木、草类和杂草物种依赖风力传播花粉。正是这些植物特别容易引起季节性过敏或花粉症。

当你的免疫系统错误地将花粉识别为有害物质时,就会发生这种情况,从而触发通常用于病原细菌或病毒的反应。常见症状包括流鼻涕、眼睛发痒和打喷嚏。在某些情况下,季节性过敏可能会导致呼吸困难,因为气道炎症会导致肿胀,使呼吸变得困难。

尽管墨尔本一直是雷暴哮喘的不幸中心,自1984年以来记录了七次重大雷暴哮喘事件,但类似的事件在世界各地都有发生,从英国伯明翰到美国亚特兰大。尽管这些仍然是罕见事件,但气候变化可能会增加雷暴哮喘事件的可能性,部分原因是它延长了花粉季节,还因为它增加了极端天气事件的频率,包括风暴。

虽然无法确定气候变化在2016年墨尔本雷暴哮喘事件中的具体影响程度,但Beggs“相当确定”它产生了一些影响。

“我们知道气候变化正在导致大气中花粉量的增加,”他说。“它正在改变花粉的季节性。它正在改变我们接触的花粉类型。”Beggs对雷暴哮喘进行了广泛研究,并于2024年发表了一篇论文,探讨了这一现象与气候变化之间的联系。

雷暴如何增强花粉

确切地说,雷暴如何触发或加剧哮喘仍然不完全清楚。主要理论是,雷暴天气系统中发生的冷空气下冲气流会产生强侧风,将地面的花粉颗粒和真菌孢子吹起。这些随后被上升气流带入风暴系统中,云中的湿气使它们膨胀并破裂成更小的碎片,大大增加了空气中的过敏原颗粒数量。雷暴期间形成的强电场也可能增强花粉的破裂。

这些较小的颗粒更容易进入呼吸道,因为它们被冷下冲气流带回地面。研究表明,在雷暴的前20-30分钟内,花粉水平似乎会飙升。年轻人似乎特别受影响。

值得庆幸的是,大规模的雷暴哮喘事件仍然很少见。但气候变化也在以其他方式增加人们接触花粉的风险。

首先,气温上升意味着花粉季节——植物排放花粉的时间,通常是春季和夏季——开始得更早,持续时间更长,英国帝国理工学院国家心脏和肺研究所专注于环境和过敏性疾病的公共卫生科学家Elaine Fuertes说。“人们会在一年中更早的时候出现症状,而且持续时间更长。”

在世界部分地区,包括美国和欧洲,关键罪魁祸首之一是豚草——一种广泛分布的开花植物,许多人认为它是杂草。世界上有各种豚草物种,但它们都能产生大量的花粉。例如,一株豚草就能排放出十亿颗花粉粒。豚草生长在花园和农田中,但也出现在城市环境中的角落和缝隙中。

仅在美国,就有约5000万人对豚草花粉过敏。一项分析1995年至2015年间北美11个地点的数据的研究发现,其中10个地点的豚草花粉季节都变长了——有时显著变长。在这20年期间,温尼伯的花粉季节延长了25天,北达科他州法戈延长了21天,明尼苏达州明尼阿波利斯延长了18天。

“冬季变暖,春天提前到来,秋天延迟结束,因此你在户外接触过敏花粉的时间肯定在增加,”纽约哥伦比亚大学环境健康科学副教授Lewis Ziska说,他是研究豚草花粉季节的科学家之一。

这些变化在北美、欧洲和亚洲北部更为明显,Ziska说。但在澳大利亚和南美洲及非洲南部也是如此。

如果不立即减少温室气体排放,这种情况可能会变得更糟。例如,2022年的一项研究估计,到本世纪末,花粉季节将比现在提前最多40天结束,最晚推迟15天——这意味着每年花粉症患者的症状可能会多出两个月。

不仅仅是人们接触过敏原的时间更长。空气中的过敏原数量也在增加。在2000年代,美国大陆的花粉季节比1990年代提前了三天,但关键在于,空气中的花粉量也增加了46%。

部分原因是由于人类活动排放导致大气中的二氧化碳(CO2)水平上升。许多对花粉症患者来说最麻烦的植物都喜欢二氧化碳。

例如,当研究人员在不同二氧化碳水平下种植某种草时,他们发现,在二氧化碳浓度为800ppm的空气中生长的植物花朵产生的花粉比在400ppm二氧化碳浓度下生长的植物多约50%。后者模拟了当前地球大气中的二氧化碳水平。

同样,其他科学家也对不同种类的橡树进行了实验,橡树花粉经常在韩国等国家引起花粉症。在720ppm二氧化碳情景下,他们发现每棵橡树的平均花粉计数是400ppm情景下的13倍。即使在560ppm的情况下,花粉产量也比目前高出3.5倍。

Ziska在他的2022年著作《温室星球》中对豚草进行了类似的实验。他的结果与其他研究人员的结果一致。“每次我们提高二氧化碳浓度,豚草植物都会作出反应。它们长得更多。它们产生了更多的花粉,”他说。“还有一些证据表明,它们产生的花粉形式更具过敏性,能够诱导你的免疫系统做出更大的反应。”

外来物种在世界新地区的传播也在触发新的过敏反应人群。虽然豚草最初来自北美,但它已经传播到欧洲以及澳大利亚、亚洲和南美洲。据报道,匈牙利已有60%的人、丹麦有20%的人、荷兰有15%的人对这种多产植物的花粉敏感。

到2050年,空气中豚草花粉的浓度预计将约为现在的四倍。即使在目前豚草花粉几乎不存在的欧洲部分地区,包括英国南部和德国,“花粉负荷变得相当可观”,研究人员在2015年的一项研究中写道。

研究人员指出,大约三分之一的增长是由于这种入侵物种的继续传播。其余三分之二是由于气候变化,包括温度升高导致生长期延长。“因此,对于那些经历过敏症状的人来说,季节会更早开始,持续时间更长,强度也会更大,而对于此前未暴露的人群来说,新的致敏风险也会更高,”Fuertes说。

并非世界每个地区都会看到花粉产量增加。例如,一些研究人员发现,加利福尼亚南部的花粉季节将会提前,但产量会降低,主要是由于降雨量减少。

但这些预测并没有考虑到气候变化对空气中过敏原的所有潜在影响。例如,野火的增加也可能导致哮喘和过敏症状的风险增加。

相对而言,空气中的花粉量仍会逐年波动,Fuertes指出。但这对花粉症患者可能没有太大帮助。“一旦你被致敏并发展出过敏症状,即使在花粉水平低于平均值的年份,你仍可能经历症状,”她说。“你会对周围的花粉作出反应。”

那么,人们能做些什么呢?减少碳排放将有助于避免一些最严重的气候影响,其他策略也可能缓解这个问题。

也许可以采取一些直接而彻底的干预措施。一个世纪前,一些美国城市甚至成立了委员会来解决豚草问题。“芝加哥雇用1350人对抗花粉热,”1932年的一则头条新闻写道。这篇新闻解释说,在大萧条期间失业的男性每天可以获得相当于一周食物和住宿费(以及“25美分现金”)的报酬,以换取一天的工作时间来砍掉这种植物。

虽然这听起来可能有些过时,但它确实起到了作用。1956年对纽约市“消灭豚草行动”的一项研究估计,大规模砍伐这种植物减少了约50%的花粉产量。如今,协调一致的行动仍在欧洲进行。在柏林,工人被派遣寻找并消灭城市的豚草,而瑞士在2024年禁止进口和销售豚草,并建立了志愿者小组巡逻公园拔除这种植物。

其他解决方案在于更智能的城市设计。“我们应该绿化我们的城市,”Fuertes说。“但我们确实需要明智地去做。”

例如,种植外来物种可能会引发新的过敏反应。选择某些物种的雄性、产生花粉的树木而不是“凌乱”的雌性果实和种子生产树木——所谓的“植物性别歧视”——也会增加城市地区的花粉水平,尽管研究表明这种偏见在纽约等主要城市的影响相对较小。

监测和预报花粉水平也很重要,科学家们说。“我们需要知道我们吸入了什么。这是关于我们健康的一个非常基本的事情,”Beggs说,他指出,虽然大多数人理所当然地认为他们可以在自己所在地区获得可靠、实时、经过验证的温度或降雨量信息,但相对来说很少有人能说同样的花粉信息。

即使是那些以广泛、详细的方式建模花粉计数的服务——例如芬兰气象研究所——也没有监测或建模空气中的过敏原水平,Fuertes指出,每个花粉颗粒可以释放不同数量的过敏原,而且它们会根据天气条件而变化。这些是不同的测量指标,她展示了这些指标与过敏症状的关系更密切。“没有人常规地测量过敏原水平,”Fuertes说。“我们应该朝这个方向努力。”

总的来说,专家们说,科学是明确的。如果没有具体的、协调一致的行动,气候变化将继续使许多地区的花粉症恶化。这可能包括更多戏剧性和致命的事件,如雷暴哮喘。这也可能意味着更多的人每年会有更长时间的打喷嚏和不适。

“我们现在有足够的研究来证明这对人类健康确实有影响,”Beggs说。“还有更多即将来临。”


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