Пыльца и потепление: что на самом деле случилось с сезоном аллергии

Как вообще считают пыльцу

На крыше здания стоит пыльцевая ловушка. Насос прогоняет через неё воздух, и пылинки прилипают к клейкой ленте. Потом ленту кладут под микроскоп, и специалист вручную считает пыльцевые зёрна каждого растения. Результат записывают как число зёрен в кубометре воздуха за сутки.

Некоторые ловушки работают без перерыва по сорок-пятьдесят лет. Из таких рядов видно, когда пыльца появляется весной, когда исчезает осенью и сколько её набирается за год. На этих рядах построены все работы в этом разборе.

60 станций и 29 лет

Опорный анализ сделала группа Уильяма Андерегга из Университета Юты. Работа вышла в 2021 году в журнале PNAS. Авторы собрали данные 57 станций Национального бюро по аллергии США и добавили три станции из опубликованного исследования с данными Канады и Аляски. Получилось 60 станций и 821 год наблюдений в сумме за 1990–2018 годы.

Anderegg и соавт., PNAS, 2021. Все четыре изменения статистически значимы. Сильнее всего прибавили Техас и Средний Запад США, среди растений — деревья.

Сезон начинается на 20 дней раньше, а длиннее становится только на 8. Значит, он не просто растягивается, а в основном съезжает на более раннюю весну. Авторы отмечают и обратную сторону: кое-где летняя сумма пыльцы уменьшилась — похоже, у части растений пыление ушло с лета на весну.

Авторы проверили восемь климатических показателей — среди них осадки, число морозных дней и концентрацию углекислого газа. Сильнее всего со всеми четырьмя главными показателями сезона оказалась связана средняя годовая температура. Углекислый газ добавлял к объяснению совсем немного.

Какая часть перемен — дело рук человека

Связь пыльцы с температурой ещё не говорит, почему потеплело. Поэтому авторы сделали второй шаг. Они взяли 22 климатические модели — компьютерные расчёты климата Земли — и выделили ту часть потепления, которую модели приписывают парниковым газам от деятельности людей. Эту часть потепления пропустили через найденную связь пыльцы с температурой и посмотрели, какую долю наблюдаемых перемен она даёт.

Anderegg и соавт., PNAS, 2021. В скобках — межквартильный размах: середина оценок, без самых крайних. Авторы считают эти доли осторожными, то есть скорее заниженными.

Со сроками всё сходится: тепло приходит раньше, растения раньше зацветают, и примерно половину этого сдвига даёт именно потепление, вызванное людьми. С количеством пыльцы — нет. Пыльцы стало на пятую часть больше, а потепление объясняет лишь малую долю этой прибавки. Остальное работа не раскладывает. Авторы сами называют кандидатов, которых их данные не умеют отделить: перемены в городском озеленении и в том, что растёт вокруг ловушек.

А что в Европе

Шарлотта Цьелло и соавторы (PLoS One, 2012) разобрали 1221 ряд наблюдений за 23 видами пыльцы на 97 станциях в 13 странах Европы. Ряды длиной от 10 до 28 лет, в сумме они покрывают 1977–2009 годы.

• Годовая сумма пыльцы выросла в 59% рядов и снизилась в 41%. Статистически значимыми оказались 22% трендов: 14% — рост, 8% — снижение.
• В городах пыльцы прибавилось заметно сильнее, чем в пригородах и сельской местности.
• Рост пыльцы не удалось связать с местным потеплением. У берёзы связь даже слабо обратная: там, где теплело сильнее, её пыльцы прибавлялось меньше.
• Авторы предполагают, что дело может быть в росте углекислого газа, особенно в городах. Но это гипотеза: в этой работе её не проверяли.

В Европе рост пыльцы не удалось связать с местным потеплением. В Северной Америке рост связан с наблюдаемым потеплением, но потепление, вызванное деятельностью людей, объясняет только около 8% прироста.

Стокгольм: берёза сдвинулась, злаки растянулись

Тереза Линд и соавторы (PLoS One, 2016) взяли одну из старейших ловушек Северной Европы — стокгольмскую, работающую с 1973 года. Главные аллергены там те же, что в средней полосе России: берёза, злаки, полынь. За 41 год средняя температура в районе Стокгольма выросла примерно на градус.

Lind и соавт., PLoS One, 2016. Изменения за 1973–2013 годы, пересчитанные из годовых трендов. Из девяти растений работы выбраны главные аллергены; «не изменилась» значит, что тренд статистически не значим.

Для аллергика на берёзу это значит, что сезон не стал длиннее — он наступает раньше. Для того, у кого аллергия на злаки или полынь, сезон растянулся в конце лета. А если у человека реакция и на деревья, и на травы, суммарное время с пыльцой в воздухе выросло с обеих сторон: весной раньше начинается, осенью позже заканчивается.

Годовая сумма берёзовой пыльцы в Стокгольме значимо не выросла — слишком сильно она скачет от года к году. Значимо прибавили лещина, ольха и дуб. Почему, авторы сказать не берутся: возможно, растения стали давать больше пыльцы, а возможно, их просто стало больше вокруг ловушки.

Москва: сроки на месте

Для российского читателя самые близкие данные — московские. Елена Северова и Ольга Волкова из МГУ (Aerobiologia, 2017) проанализировали сезоны пыления берёзы в Москве за 1993–2015 годы. Их вывод идёт вразрез со стокгольмским: температура воздуха за эти годы значимо выросла, но на сроки пыления берёзы это не повлияло. Изменилась только мощность сезона — годовая сумма пыльцы.

По словам авторов, сильнее всего на количество берёзовой пыльцы влияют дожди в мае и июне предыдущего года, осадки за сорок дней до начала пыления и температура во время самого цветения. То есть мощность сезона берёзы закладывается ещё летом прошлого года.

Почему Москва и Стокгольм расходятся, из этих работ не следует. Периоды разные (23 года против 41), способы определять начало сезона разные, да и за двадцать лет тренд в несколько дней трудно отличить от обычных колебаний погоды. Поэтому сдвиг сроков нельзя считать общим правилом, а американские или шведские цифры — переносить на свой город.

Северное полушарие целиком

Льюис Зиска и соавторы (Lancet Planetary Health, 2019) искали по всему миру ряды наблюдений длиной от 20 лет. Подошли 17 точек на трёх континентах, в среднем около 26 лет наблюдений. В 12 точках из 17 годовая сумма пыльцы значимо выросла, в 11 из 17 сезон стал длиннее — в среднем на 0,9 дня в год. Сильнее всего прибавили те места, где сильнее выросли дневные и ночные температуры и число дней без заморозков.

Связь с температурой в этой работе построена всего на 17 точках. По такому числу мест видно направление, но не точную величину.

Что с этим делать

• Смотри на прогноз пыльцы, а не на календарь. Привычное «берёза пылит в мае» может подвести: в Стокгольме начало пыления берёзы за сорок лет сместилось на две недели, а от года к году оно отклоняется от среднего в среднем больше чем на неделю.
• Если реакция на злаки или полынь, не жди конца сезона по старой памяти. В стокгольмских данных оба сезона стали заканчиваться позже, и август с сентябрём дают пыльцу дольше, чем сорок лет назад.
• Мощность сезона берёзы отчасти закладывается годом раньше. По московским данным, на неё влияют дожди в мае и июне предыдущего года.

В МетеоСфере пыльца показана по видам растений — берёза, злаки, полынь и другие, — поэтому видно, какой именно сезон идёт сейчас. Как читать уровни и откуда эти данные, объясняет статья «пыльца и аллергия». Там же сказано главное ограничение: это модельный прогноз европейской службы CAMS, а не ловушка под твоим окном.