KLIMApollen: Effekt des Klimawandels auf Pollen in Bayern

Technische Universität München: Zentrum Allergie und Umwelt, Professur für Ökoklimatologie & Lehrstuhl für Biochemische Pflanzenpathologie

Hintergrund & Ziel des Projektes

Der bereits messbare Klimawandel in Bayern wird sich künftig weiter verstärken. Damit werden auch Veränderungen in der Zusammensetzung der Vegetation und des Pflanzenwachstums einhergehen. Im Fall von Pflanzen mit allergenem Pollen sind davon Allergiker unmittelbar betroffen. Veränderungen im Spektrum allergener Pflanzen führen zu anderen Pollenzusammensetzungen; Verschiebungen des Blühzeitpunkts beeinflussen die Dauer und verschiedene Klimawandelfaktoren wie erhöhte CO2-Konzentrationen verändern die Mengen an produziertem Pollen. Weitere Faktoren wie z. B. Trockenheit, Ozon, UV-Strahlung und anthropogene Luftschadstoffe wirken als Stressfaktoren, auf die Pflanzen mit Veränderungen in Protein- und Metabolitmustern reagieren, die die Allergenität von Pollen beeinflussen.

Das übergeordnete Projektziel ist es, zu erwartende Änderungen unter dem Einfluss des Klimawandels auf Zusammensetzung, Menge und Allergenität von Pollen in Bayern möglichst genau durch modellierte und experimentelle Klimaprojektionen abbilden zu können und diese Ergebnisse in Form regional und zeitlich expliziter Pollenkalender der Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen.

Relevanz des Projektes für Praxis und Politik (v.a. in Bayern)

Um Klimawandelaspekte auch für Allergiker zu erfassen, sind ökologische Vorhersagemodelle für die Verteilung und Pollenproduktion allergener Pflanzen unter veränderten Klimabedingungen, aber auch die Einbeziehung von Landnutzungsänderungen und der Einfluss der sich verändernden Landwirtschaft notwendig. Dieses Projekt ermöglicht eine moderne wissenschaftlich fundierte Projektion der Pollenbelastung in die Zukunft, und unterstreicht die Stärke von Bayern in der Forschung auf dem Gebiet „Klimawandel und Gesundheit“ in Bayern. Für den einzelnen Bürger wird im Projekt online sichtbar gemacht, welche Veränderungen er/sie an seinem/ihrem Wohnort zu erwarten hat.

Klimawandel führt zu Besorgnis bei den Betroffenen. Dieses Projekt erlaubt eine Quantifizierung der Effekte des Klimawandels auf allergische Erkrankungen für die bayerische Bevölkerung. Besonders innovativ hierbei ist eine Darstellung der Effekte des Klimawandels auf die Allergiesymptomatik, nicht nur eine veränderte Pollenbelastung.

Nicht zuletzt zeigt das Projekt die Vorreiterrolle von Bayern in Bezug auf Klimawandel.

Methoden

Durch Modellierung unter Einbeziehung künftiger Klimabedingungen und Vegetationsänderungen werden die zu erwartenden Pollenkurven und –mengen in Zukunft vorhersagt und ein Pollenkalender erstellt. Die Ergebnisse werden in Allergie-Symptomkurven überführt, wodurch gemessen werden kann, ob die (wahrscheinlich) veränderten Pollenmengen auch zu einer veränderten Allergiesymptomatik führen. Der Einfluss von Änderungen im Landnutzungswandel im Klimawandel wird untersucht, um Einflussfaktoren auf die Pollenzusammensetzung vertieft zu verstehen.

Diagramm

Abbildung: Vergleich der Vorhersage der Menge an Birkenpollen mit den tatsächlich gemessenen Mengen. Die Vorhersage stimmte auch für 2019 (zum Zeitpunkt der Vorhersage lagen für 2019 noch keine Daten vor). Das verdeutlicht, dass das Model die richtigen Parameter berücksichtigt (Temperaturfenster im Juli des Vorjahres), und im Projekt für die Zukunft verwendet werden könnte.

Erste Ergebnisse

Verschiedene Modellierungsansätze sind getestet und optimale Modelle wurden bereits gefunden. Erste Modellierungsergebnisse zeigen auch, dass Ferntransporte von Pollen auch außerhalb der lokalen Blühzeit relevante Konzentrationen von allergenen Erlenpollen einbringen können.

Aus Klimakammerversuchen und Freilandbeprobungen wurde Pollen gesammelt, der derzeit analysiert wird, um festzustellen ob und welche Klimawandelbedingungen einen Einfluss auf Menge und Allergenität der Pollen haben. Eine Verfrühung des Blühzeitpunkts bei Birken hatte keinen Einfluss auf das allergene Potential der Birkenpollen. Bei Ambrosia artemisiifolia (Beifußblättriges Traubenkraut), einer sehr stark allergenen invasiven Pflanzenart, bestätigen sich die bisherigen Erkenntnisse, dass mit einer besseren Fitness der wärmeliebenden Pflanze und somit mit einem höheren Ausbreitungspotential unter wärmeren Klimabedingungen zu rechnen ist. Die Analysen der allergenen Potentiale aus allen Versuchen stehen noch aus. Erst dann lässt sich etwas aussagen zu Gefährdungspotentialen durch diese invasive Pflanze unter künftigen Klimabedingungen in Bayern.