台灣風險分析學會

 

 

 2023年第6期

全球氣候變遷惡化過敏性疾病的風險       

  中國醫藥大學公共衛生學系 許惠悰
   Release: Mar 20, 2023

 

聯合國政府間氣候變遷專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)最新的報告指出，氣候變化對人類及地球的影響，比我們想像的還要更為惡劣(Intergovernmental Panel on Climate Change,2022)。這種環境惡化的現象也在台灣演中，2022年的七月底，花蓮有連續三天的高溫飆到攝氏40度以上，甚至在7月22日的高溫達到41.42℃的歷史紀錄。同時間，新北市的板橋亦出現了20年以來的最高溫紀錄39.4℃。根據國家災防中心氣候變遷小組的預測，到了21世紀末，台北市會有高達100天的時間，氣溫維持在36℃以上，而台中市則是每一年會有一天溫度超過40℃以上(林育萱，2020)。

 

大氣中CO2濃度的持續上升被認為是全球氣候變遷很重要驅動因子。一份科學的數據資料顯示，2016年位於美國夏威夷的監測站所檢測獲得的CO2年平均濃度為404.21ppm，較1750年工業革命前的CO2年平均濃度280ppm高出120ppm以上(Tans et al., 2017)。在時間軸上的變化，此上升的情況非以漸進的方式進行，監測的數據資料顯示，2/3以上的增加是發生在最近的50年間內。換言之，此與人類高度的經濟發展有關。

 

大氣中CO2濃度的增加，溫度的上升，其實對於植物體而言是一項很重要的資源。因此植物體對應所呈現出的反應則是快速的生長及擴大繁殖，並且產生更多的花粉(Ziska, 2008)。這種增加花粉的表現方式包括季節的拉長，以及花粉量的增加。法國的一個追蹤27年的觀察研究發現，墻草屬(Parietaria)的植物的花粉季節增加了85天、橄欖樹增加18天、柏樹亦增加了18天(Ariano et al.,2010)。北美的一個含蓋從美國德州(緯度30.63°N)至加拿大薩斯卡通(緯度52.07°N)約自南到北約2200公里的豬草(ragweed)花粉的監測研究發現，從1995至2009年間，緯度在北緯44度以上的地區，花粉期的時間延長約13-27天(Ziskaet al., 2011)。另外一個北美的研究同樣發現，從1990-2018年間，花粉的季節增加了20天，而花粉的濃度則增加了21%(Anderegg et al., 2021)。Zhang等人(2015)針對具人類過敏性的植物，觀察其花粉的季節變化和花粉量的變化，他們發現與1990年代比較，2001-2010這10年間，花粉的季節平均提早了3天，而空氣中的年平均花粉量增加了42.4%，日平均則增加46.0%之多(Zhang et al., 2015)。

 

前述植物體為了平衡上升的溫室氣體(CO2)濃度，強化了光合作用進而產生了個大量的花粉，造成各種植物的花粉的濃度上升、更因為溫暖化的作用，散布花粉的季節延長，因此對於過敏性體質的人形成威脅(Lake et al., 2017)。花粉或黴菌等過敏原可以誘發人體產生促發炎因子及免疫調節等作用，導致過敏的反應，進而誘發人體產生過敏性的氣喘(D’Amato et al., 2020)。對於花粉造成過敏性疾病的潛在機轉，有幾種可能的看法。第一，由於花粉期的時間拉長，因此人類暴露空氣過敏原的時間增加，促使過敏性致敏；第二，較長的花粉季節亦可能讓過敏性疾病患者過敏的症狀時間拉長；第三，較高的花粉量存在於空氣中可能導致過敏症狀的嚴重程度(Ziska et al., 2011)。

 

相關的流行病學特別針對可以反應過敏有關的標的進行分析研究，例如Sheffield等人(2011)的研究即發現，自2003-2008年間，每日的花粉量與櫃檯臨售過敏性藥物呈現相關性，特別是每年花粉量最高峰的延遲2天，臨櫃的過敏性藥物較平均的銷售量高出28.7%(95%CI: 17.4-41.2)。同樣的這群作者在累積至2012年的數據後，進一步發現，春天中期為花粉季節的樹種包括楓樹、櫸木、山毛櫸、橡木等之花粉量與氣喘的急診就診之間存在顯著的相關性(Ito et al.,2015)。另外一個美國亞特蘭大城的研究亦同樣發現，每增加一個單位標準差的禾草花粉濃度，就會增加2~3%氣喘相關的急診就診人數。與花粉濃度最低的50%的日子比較，花粉濃度最高的前5%的時間，氣喘急診就診的人數大約高出10~15% (Darrow et al., 2012)。Dales等人(2008)在加拿大的10個城市的108間醫院，收集了60,066次氣喘住院的資料，然後比對每天花粉的濃度資料，研究人員發現，每增加一個四分位數榆樹花粉濃度，氣喘住院就增加2.63%；松科的花粉增加一個四分位數，氣喘住院就增加2.45%；其餘的樹種，橡樹增加2.32%，楓樹則增加2.16%。此外，花粉的暴露可能導致的呼吸道過敏的症狀就是花粉熱(hay fever)了。Upperman等人(2017)研究美國全國1997-2013年間成年人的資料顯示，18歲以上感染花粉熱的人口約為8.43%。進一步分析則顯示，暴露於最高溫四分位組的受試者較最低四分衛組的受試者，春天感染花粉熱的風險多了1.07倍(95%CI: 1.02-1.11)。Lake等人(2017)的研究即顯示，歐洲大陸因為溫室效應的影響下，豬草的花粉濃度持續飆高，預估造成歐洲大陸因為花粉過敏的人口數將從3300萬人增加至7700萬人之多。這些影響對於醫療將是非常大的負擔。

 

在氣候變遷的過程，雖然多種樹綠美化我們的環境是降低溫室效應的方法之一，但是這個過程可能衍生出人體健康的負面影響問題。因此，在規劃控制溫室效應影響的方案中，應該需要更多領域的專家共同來集思廣益，才可以找到我們共同平衡的解決方案。

 

 

參考文獻：

1.    Anderegg WRL, Abatzoglou JT, Anderegg LDL, Bielory L, Kinney PL, Ziska L, 2021. Anthropogenic climate change is worsening North American pollen seasons. PNAS 118: e2013284118.

2.    Ariano R, Canonica GW, Passalacqua G, 2010. Possible role of climate changes in variations in pollen seasons and allergic sensitizations during 27 years. Annals of Allergy, Asthma & Immunology 104: 215-222.

3.    Dales RE, Cakmak S, Judek S, Coates F, 2008. Tree pollen and hospitalization for asthma in urban Canada. International Archives of Allergy and Immunology 146: 241-247.

4.    D’Amato G, Chong-Neto HJ, Ortega OPM, Vitale C, Ansotegui I, Rosario N, Haahtela T, Galan C, Pawanar R, Murrieta-Aguttes M, Cecchi L, Bergmann C, Ridolo E, Ramon G, Gonzalez Diaz S, D’Amato M, Annesi-Maesano I, 2020. The effects of climate change on respiratory allergy and asthma induced by pollen and mold allergens. Allergy 27, 2219-2228.

5.     Darrow LA, Hess J, Rogers CA, Tolbert PE, Klein M, Sarnat SE, 2012. Ambient pollen concentrations and emergency department visits for asthma and wheeze. J Allergy Clin Immunol 130: 630-638.

6.     Intergovernmental Panel on Climate Change, 2022. Climate Change 2022, Impacts, adaption and vulnerability. Working Group II contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Available from URL: https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/.

7.     Ito K, Weinberger KR, Robinson GS, Sheffield PE, Lall R, et al., 2015. The associations between daily spring pollen counts, over-the-counter allergy medication sales, and asthma syndrome emergency department visits in New York City, 2002-2012. Environmental Health 14: 71.

8.      Lake IR, Jones NR, Agnew M, Goodess CM, Giorgi F, Hamaoui-Laguel L, Semenov MA, Solomon F, Storkey J, Vautard R, Epstein MM, 2017. Climate change and future pollen allergy in Europe. Environmental Health Perspectives 125, 385-391.

9.      Sheffield PE, Weinberger KR, Ito K, Matte TD, Mathes RW, et al., 2011. The association of tree pollen concentration peaks and allergy medication sales in New York City: 2003-2008. ISRN Allergy 2011: 537194.

10.   Tans P, Keeling R, Trends in Atmospheric Carbon Dioxide. US Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Earth System Research Laboratory (ESRL), Global Monitoring Division, and Scripps Institution of Oceanography. Available from URL: www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/.

11.    Upperman CR, Parker JD, Akinbami LJ, Jiang C, He X, et al., 2017. Exposure to extreme heat events is associated with increased hay fever prevalence among nationally representative sample of US adults: 1997-2013. J Allergy Clin Immunol Pract 5: 435-441.

12.     Zhang Y, Bielory L, Mi Z, Cai T, Robock A, et al., 2015. Allergenic pollen season variations in the past two decades under changing climate in the United States. Glob Chang Biol. 21: 1581-1589.

13.    Ziska LH, Knowlton K, Rogers C, Dalan D, Tierney N, Elder MA et al., 2011. Recent warming by latitude associated with increased length of ragweed pollen season in central North America. PNAS 108:4248-4251.

14.      Ziska LH, 2008. Rising atmospheric carbon dioxide and plant biology: the overlooked paradigm. DNA cell Biol. 27: 165-172.

15.   林育萱，2020。【專家解析】今年破40度高溫冠軍出爐 未來是台灣夏季日常? Available from URL: https://www.upmedia.mg/news_info.php?Type=24&SerialNo=91211。