Samuel MONNIER Réseau National de Surveillance Aérobiologique (RNSA - France)
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Aérobiologie : une approche multidisciplinaire Dispersion & Transport Emission Deposition Source Impact Récepteur 2
Les pollens Le grain de pollen est l'élément reproducteur microscopique (25 microns en moyenne) produit par les organes mâles des plantes (étamines). Le transport du pollen à lieu grâce : -A l’eau chez les plantes dites « hydrophile » -Aux insectes chez les plantes dites « entomophiles » -Au vent chez les plantes dites « anémophiles » Les espèces anémophiles produisent beaucoup de grains de pollen pour que leur fécondation due au hasard ait plus de chance d’être efficace. Le changement climatique et la météorologie jouent un rôle important sur les pollens et les allergies. 3
Situation des allergies aux pollens Augmentation des allergies : X2 allergies respiratoires en 20 ans (pays industrialisés) X3 des allergies aux pollens en France en 25 ans En France, + 20 % population allergique aux pollens Selon une estimation de l’OMS, elles pourraient toucher 50 % de la population mondiale dans moins de dix ans. Prévalence + élevée chez les jeunes adultes que chez les enfants et les personnes âgées, et varie d’une région à l’autre. 7 % enfants 6-7 ans 18-20 % enfants 9-14 ans 31-34 % adultes (ANSES, 2014) Une préoccupation de santé publique 4
Les symptômes d’allergie les plus courants chez l’Homme sont : -Rhinite : nez qui pique, coule, éternuements. -Conjonctivite : les yeux sont rouges, gonflés, larmoyants et ils démangent. -Trachéite : Toux sèche. -Asthme : difficulté à respirer, parfois très grave chez les personnes sensibles. -Urticaire, eczéma : atteintes cutanées (rougeurs, boutons, démangeaisons). Restriction des activités courantes Absentéisme scolaire ou professionnel Troubles du sommeil Difficultés de concentration Altération de la vigilance Phénomènes infectieux (sinusites purulentes, otites…)
Mesure de l’exposition Capteurs de pollens – Méthode de type Hirst 1 lame Comptage grâce à Découpage de la par jour un système de Récupération de la bande reconnaissance bande sur le tambour en tranches vocale journalières Totaux journaliers en grains/m3 6
Mesure des pollens et moisissures en France 70 stations + 11 durant la saison pollinique de l’ambroisie
Index pollinique France Evolution annuelle des pollens en France Moyenne Linéaire (Moyenne) 50000 45000 40000 35000 pollen.jour/m3 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 8
Bouleau, Fourragères Plantain, aulne, noisetier, (dactyle, phléole, armoise, cupressacées, flouve, ivraie, pâturin…) ambroisie, platane, frêne, Céréalières oseille, pariétaire olivier, troène, (blé, maïs, orge, … chêne… seigle…) Source : APPA 10
Impacts du changement climatique sur les allergies aux pollens
Les polluants (NO₂, O₃, PM₁₀ et PM2.5) Augmentent l’hyperréactivité bronchique, nasale et oculaire, abaissant ainsi le seuil de sensibilité aux pollens Santé fragilisent la surface des grains de pollen, permettant la sortie des granules contenant des protéines allergisantes et aggravent ainsi l’allergénicité des pollens Pollen Pollution De plus, l’homme multiplie souvent les plantes émettrices de pollens allergisants, en introduisant des arbres dans la ville (cyprès, bouleau, platane…) et il contribue par là à l’augmentation des allergies respiratoires.
Grain de pollen et pollution Pollen de bouleau à la campagne / Pollen de bouleau en ville H. BEHRENDT & W.M. BECKER, 2001 : Curr Opin Immunol 13, 709-715 13
Evolution du nombre de jours nécessaires à la maturation des bourgeons et des chatons de bouleau au fil des années Bourgeons Chilling : Accumulation de froid Forcing : Accumulation de chaud Bourgeons non formés et éclatés et chatons serrés chatons mûrs Nombre total de jours : Chilling + Forcing Theorique Nombre total de jours : Chilling + Forcing Jusqu'en 2004 : Automne et hiver doux Nombre total de jours : Chilling + Forcing Depuis 2004 : Automne / début de l'hiver plus doux Fin de l'hiver froid Source : RNSA 14
Date d’apparition de la première feuille du marronnier de Genève depuis 1808
Les pollens de Bouleau : indicateur santé du changement climatique Etude ONERC-RNSA Choix du taxon: Arbre Potentiel allergisant élevé Représentativité sur une grande partie du territoire Bouleau Carte de France de la répartition du Bouleau 16
Etude ONERC-RNSA Choix des villes Représentation de Amiens différents climats Paris Strasbourg Zone de présence de bouleau Montluçon Lyon Données fiables sur de nombreuses années Toulouse 17
Etude ONERC-RNSA : Les pollens de bouleau : Indicateur santé du changement climatique Choix de la période : L’année phénologique du Bouleau va de Juillet à Juin. Les quantités de pollens de Bouleau qui sont libérées en Mars-Avril dépendent donc des températures et du temps qu’il a fait auparavant, depuis le mois de Juillet de l’année précédente. La période Juillet-Juin (année N+1) a été retenue. Images de chatons Images de chatons de Bouleau en Août de Bouleau en Avril 18
Pollen.jour/m3 0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 500 1989-1992 1990-1993 1991-1994 1992-1995 1993-1996 Birch pollen Integral 1994-1997 1995-1998 1996-1999 1997-2000 1998-2001 Temperatures 1999-2002 2000-2003 2001-2004 2002-2005 2003-2006 2004-2007 2005-2008 2006-2009 2007-2010 Linéaire (Birch pollen Integral) 2008-2011 pour 6 villes de France de 1989 à 2018 2009-2012 2010-2013 2011-2014 2012-2015 2013-2016 Moyenne mobile (-4ans) quantité pollen de Bouleau et T° annuelles 2014-2017 Linéaire (Temperatures) 2015-2018 11 12 13 11,5 12,5 13,5 Températures moyennes (°C) de Juillet à juin
Pollen.jour/m3 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 1989-1992 7000 1992-1995 1995-1998 1998-2001 Simulation 2001-2004 2004-2007 2007-2010 2010-2013 Birch pollen Integral 2013-2016 2016-2019 2019-2022 2022-2025 2025-2028 2028-2031 2031-2034 Temperatures 2034-2037 2037-2040 2040-2043 2043-2046 2046-2049 2049-2052 2052-2055 2055-2058 2058-2061 2061-2064 2064-2067 2067-2070 Linéaire (Birch pollen Integral) 2070-2073 2073-2076 2076-2079 pour 6 villes de France de 1989 à 2100 2079-2082 2082-2085 2085-2088 2088-2091 2091-2094 2094-2097 2097-2100 Moyenne mobile (-4ans) quantité pollen de Bouleau et T° annuelles Linéaire (Temperatures) 2100-2103 11 12 13 14 15 16 11,5 12,5 13,5 14,5 15,5 Températures moyennes (°C) de Juillet à juin
- Migration des espèces du Sud vers le Nord (ambroisie, oliviers, graminées, cyprès, chênes verts….). - A cause de plus fortes températures estivales et d’une baisse des Théories précipitations : Régression de l'aire de répartition potentielle de certaines éspèces : hêtre, Larix, Abies, Picea…
Théories : Le Chêne - Migration des espèces du Sud vers le Nord (ambroisie, oliviers, graminées, cyprès, chênes….). - Prévision : réchauffement de 3,5°C d’ici 2100. L’aire du chêne vert pourrait alors dès 2050 dépasser une ligne Bordeaux-Saint-Etienne et franchir la Loire avant 2100. Source : INRA
Théories L’olivier ? Avec un réchauffement de 3,5°C d’ici à 2100 l’Olivier pourrait remonter jusqu’aux portes du Luxembourg. Mais à cause de la photopériode qui est un facteur essentiel pour les plantes, cela ne se produira certainement jamais. 23
Théorie Selon les biologistes, chaque hausse de 1°C de la température moyenne annuelle « équivaut » à une translation des espèces végétales de 200 km vers le Nord, ou à une remontée d'environ 150 m en altitude. , 2003
Arbres et pollution Avantages : Planter des arbres en ville aurait un effet protecteur car ils réduisent la présence des gaz polluants dans l’air en filtrant et absorbant les polluants gazeux, les petites poussières fines et les aérosols en suspension dans l’air. Tableau : Capture des polluants par les feuilles des arbres 25
Inconvénients : Arbres et pollution La pollution urbaine aggrave l’allergénicité des pollens en fragilisant la surface des grains et en permettant la sortie des granules contenant des protéines allergisantes. Elle provoque aussi une augmentation de l’hyperréactivité bronchique, nasale et oculaire, modifiant le seuil de sensibilité aux pollens. L’homme multiplie souvent les plantes émettrices de pollens allergènes en introduisant des arbres dans la ville (cyprès, bouleau, platane …) et contribue ainsi à l’augmentation des allergies respiratoires. 26
Conclusion : Effet du changement climatique sur les pollens T° et [CO2] Evolution de la précocité ou du retard de la saison pollinique : Floraison et pollinisation souvent + ou - précoces chez les espèces fleurissant fin hiver-printemps Arbres (frênes, aulnes, bouleaux…) : évolution de la précocité de quelques jours à ≈ 2-3 semaines qui varie selon les années (négative depuis 2004) Herbacées (graminées) : pas de modification significative Allongement de la durée de la saison pollinique : Arbres : durée globalement inchangée Espèces à floraison estivale /automnale : début + précoce, fin + tardive = + 5-15j Si canicule et sécheresse : pollinisation graminées , ambroisie quantité de pollens : croissance et floraison + importantes (bouleau, ambroisie…) Tout au long de la période de pollinisation, ou lors de pic(s) Modification des aires de répartition : translation du Sud vers le Nord (olivier, frêne, chêne…) régression de certaines espèces extension en altitude Allergénicité : quantité d’allergènes présents dans le pollen (bouleau, ambroisie…) Un nombre de personnes allergiques en augmentation
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