Räumliche und zeitliche Variabilität von Pollen in städtischen Gebieten - mittels Pollenproduktion und Pollenemission zur Vorhersage der Pollenkonzentration (PECurban)

• Antragstellerin: Professorin Dr. Susanne Jochner-Oette
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 507584090

Im Zuge des Klimawandels ändern sich zahlreiche Faktoren, welche eine Allergieentstehung begünstigen und zu massiveren allergischen Erkrankungen führen können. Gleichzeitig leben in Städten immer mehr Menschen und es ist daher gerade dort von Nöten, Grundlagenforschung zu aerobiologischen Prozessen zu intensivieren. In der Regel gibt es zwei Ansätze, um die Intensität der Pollensaison zu beschreiben: Mit der Messung der Pollenkonzentration einer bestimmten Art während der Blühperiode oder mit der Bestimmung der Pollenproduktion, bei der die Analyse der Blüten im geschlossenen Zustand bereits vor dem Beginn der Pollensaison erste Hinweise auf die zu erwartende Pollenflugintensität liefern kann. Pollenkonzentrationen in der Luft werden jedoch durch aerobiologische Prozesse wie Emission, Dispersion, Transport und Deposition, die dem Einfluss der atmosphärischen Dynamik unterliegen, gesteuert. Saisonale Summen der täglichen Pollenkonzentrationen können daher erheblich von der erwarteten effektiven Pollenproduktion und -freisetzung abweichen. Daher ist es unerlässlich, sich auf alle relevanten aerobiologische Prozesse zu fokussieren. In dieser Studie möchten wir den Pollengehalt der Blüten ausgewählter Birken in der Stadt Ingolstadt während der Pollensaison quantifizieren, um tägliche Emissionswerte zu bestimmen und mit der Meteorologie sowie der gemessenen Pollenkonzentration in Verbindung zu setzen. Eine Regionalisierung der erhobenen Daten von u.a. Phänologie, Pollenproduktion und Pollenemission wird durch statistische Beziehungen zu Einflussgrößen wie Temperatur oder Hochrechnungen auf Basis allometrischer Daten und einem Baumkataster realisiert. Damit stehen flächenhafte Informationen zur Verfügung, die sich als Input für Pollentransportmodelle eignen. Hierfür soll das dreidimensionale Stadtklimamodell ENVImet angewendet werden, wobei die Simulation der Birkenpollenkonzentration für die gesamte Stadt Ingolstadt für verschiedene Zeitabschnitte innerhalb der Pollensaison durchgeführt wird. Anhand eines umfassenden aerobiologischen Messnetzwerks können die simulierten Pollenkonzentrationen mit Messwerten verglichen werden. Die gleichzeitige Berücksichtigung von Schadstoffdaten sowie von thermischen Belastungswerten (PET; ermittelt durch ENVImet) ermöglicht eine umfassendere Risikoabschätzung für Allergiker/innen. Mit Hilfe von Land Use Regression Models werden flächenhafte Informationen der Schadstoffe NO2/NOx sowie O3 abgeleitet. Ein kombinierter Risikoindex zur Risikoabschätzung, welcher anhand von Symptomdaten validiert wird, hat den Vorteil, die Gesundheitsgefahren der Stadtbevölkerung umfassender abzubilden. Aus diesem Projekt und dadurch gewonnene Erkenntnisse ergeben sich wichtige Impulse und Strategien für die Wahl geeigneter Anpassungsmaßnahmen, die vor allem im Zuge des Klimawandels noch dringender benötigt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen