Pollenwissen-to-go: Klimawandel – Was haben Allergiebetroffene mit einer Birkenpollenallergie in Zukunft zu erwarten?

Klimawandel – Was haben Allergiebetroffene mit einer Birkenpollenallergie in Zukunft zu erwarten?

Die katastrophalen Auswirkungen des Klimawandels sind bereits überall auf der Erde zu spüren: extreme Temperaturen, Dürren, Waldbrände, heftige Stürme ... Wird der Klimawandel nicht gestoppt, drohen weitere schwerwiegende Veränderungen unserer Umwelt, die auch die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. Ob und in welchem Maße Pollenallergiker davon in Zukunft betroffen sein könnten, wurde in einer aktuellen Studie untersucht.

Allergien belasten weltweit eine zunehmende Zahl von Menschen. Insbesondere die Pollenallergie ist eine Erkrankung mit hoher Prävalenz, die durch den Klimawandel mit beeinflusst wird. In Mittel- und Nordeuropa sind beispielsweise Birken nahezu überall zu finden und stellen eine der häufigsten und wichtigsten Quellen für allergene Pollen dar. Dabei hängt die Intensität des Pollenflugs in hohem Maße von der Größe der vorhandenen Birkenvorkommen ab. Birken reagieren jedoch in ihrem Vorkommen und ihrer geografischen Verbreitung empfindlich auf zwei der wichtigsten Merkmale der globalen Erwärmung: den Temperaturanstieg und die Wasserknappheit. Daher stellt sich die Frage, welche Zukunft den Birken hierzulande blüht? Lässt sich vorhersagen, wie sich der Pollenflug und die Intensität einer Birkenpollenallergie in Zukunft verändern?

Eine aktuelle Studie in der Fachzeitschrift Global Change Biology befasst sich mit dieser Frage am Beispiel von Bayern in Süddeutschland. Die Studie integrierte in ein neu entwickeltes Modell vorhandene Daten über Pollenflugzahlen seit 1989, klimatische Veränderung von 1989 bis heute, die Verbreitung der Birken in ganz Europa und berücksichtigte die Auswirkungen menschlicher Einflüsse, beispielsweise der Landnutzung, auf das Vorhandensein der Bäume. Mithilfe dieser Daten wurde anschließend versucht, die künftigen Verbreitung der Birken und deren Pollenfreisetzung vorherzusagen. Interessanterweise konnte das integrierte Modell zeigen, dass in den tieferen Lagen Bayerns, wo sich derzeit die meisten Birken befinden, wärmere Temperaturen zunächst zu einem Anstieg der Pollenfreisetzung führen, so etwa in Nordostbayern. Je nach zugrunde gelegtem Klimaszenario (RCP2.6, RCP4.5 oder RCP8.5) nimmt jedoch nachfolgend der Birkenbestand in diesen Gebieten immer weiter ab, wodurch sich auch der Birkenpollenflug in diesen Gebieten tendenziell abschwächt. [Anmerkung: Die Bezeichnung RCP steht für „Repräsentativer Konzentrationspfad“. Je höher der dahinterstehende Wert, umso stärker fällt der globale Temperaturanstieg aus.]

In den höheren Lagen, wie z.B. in der Alpenregion, begünstigt der klimawandelbedingte Temperaturanstieg die Ausbreitung der Birke und führt entsprechend zu einer Zunahme der Pollenfreisetzung. Bis zum Ende des 21. Jahrhunderts könnte die Exposition gegenüber Birkenpollen dem Modell zufolge jedoch insgesamt abnehmen, da sich die Anzahl der Birken im Land aufgrund der extremer werdenden klimatischen Bedingungen immer weiter verringert.

Vorhersagen über die vor uns liegenden Veränderungen bezüglich der Verbreitung von Pflanzenarten als Quelle allergener Pollen auf der Grundlage solcher integrativen Modelle könnten uns ermöglichen, den vor uns liegenden Wandel besser zu verstehen und einen vorsichtigen Blick in die Zukunft pollenallergischer Erkrankungen zu werfen.

Auf der Internetseite der Universität Augsburg (https://geoserver.geo.uni-augsburg.de/klimapollen/) lässt sich die beschriebene Entwicklung für die verschiedenen Klimawandelszenarien vom Jahr 1989 an bis zum Jahr 2100 nachvollziehen, sowohl für die Birke (Betula) als auch für die Gräser (Poaceae).

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Climate change - What can allergy sufferers with a birch pollen allergy expect in the future?

The catastrophic effects of climate change are already being perceived all over the world: extreme temperatures, droughts, forest fires, violent storms ... If climate change is not stopped, there is a threat of further serious changes to our environment, which will also affect human health. Whether and to what extent pollen allergy sufferers could be affected by this in the future was investigated in a recent study.

Allergies are a burden on an increasing number of people worldwide. Pollen allergy in particular is a disease with a high prevalence, which is also influenced by climate change. In Central and Northern Europe, for example, birch trees can be found almost everywhere and are one of the most frequent and important sources of allergenic pollen. The intensity of the pollen release depends to a large extent on the size of the existing birch incidence. However, birch trees are sensitive for their incidence and geographical distribution to two of the most important features of global warming: temperature increase and water scarcity. Therefore, the question arises: what is the future for birch trees in this country? Can we predict how the pollen count and the intensity of birch pollen allergy will change in the future?

A recent study in the journal Global Change Biology addresses this question using the example of Bavaria in southern Germany. The study integrated into a newly developed model existing data on pollen counts since 1989, the climatic change from 1989 to the present, the distribution of birch trees throughout Europe and took into account the impact of human activities, such as land use, on the presence of the trees. This data was then used to try to predict the future distribution of birch trees and their pollen release. Interestingly, the integrated model was able to show that at lower altitudes in Bavaria, where most birch trees are currently located, warmer temperatures initially lead to an increase in pollen release, for example in north-eastern Bavaria. However, depending on the underlying climate scenario (RCP2.6, RCP 4.5 or RCP8.5), the birch population in these areas subsequently decreases, which also tends to weaken the birch pollen concentration in these areas. [Note: The designation RCP stands for "Representative Concentration Pathway". The higher the value behind it, the greater the global temperature increase].

At higher altitudes, such as in the Alpine region, the climate change-induced temperature increase favors the spread of birch and leads to a corresponding increase in pollen release. By the end of the 21st century, however, exposure to birch pollen could decrease overall according to the model, as the number of birch trees in the country continues to decrease due to more extreme climatic conditions.

Predictions of the changes ahead in terms of the distribution of plant species as a source of allergenic pollen based on such integrative models could allow us to better understand the changes lying ahead of us and take a cautious look at the future of pollen allergic diseases.

On the website of the University of Augsburg (https://geoserver.geo.uni-augsburg.de/klimapollen/), the described development can be traced for the different climate change scenarios from the year 1989 to the year 2100, both for birch (Betula) and for grasses (Poaceae).


Dr. Nestor González Roldán, Matthias Werchan, 13.12.2021


*** Ein populär-wissenschaftlicher Service der Stiftung Deutscher Polleninformationsdienst mit freundlicher Unterstützung von Allergopharma GmbH & Co. KG. ***


Originalpublikation in Englisch: Rojo J, Oteros J, Picornell A, Maya-Manzano JM, Damialis A, Zink K, Werchan M, Werchan B, Smith M, Menzel A, Timpf S, Traidl-Hoffmann C, Bergmann KC, Schmidt-Weber CB, Buters J. Effects of future climate change on birch abundance and their pollen load. Glob Chang Biol. 2021 Nov;27(22):5934-5949. doi: 10.1111/gcb.15824. Epub 2021 Aug 17. PMID: 34363285.

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