Γυρεοτοπία σε φυσικά και ανθρωπογενή περιβάλλοντα: παραγωγή και ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις γυρεόκοκκων σε διαφορετικά ύψη και υψόμετρα

Abstract

Airborne pollen research can provide information about the quality of the atmospheric environment and vegetation, but also can contribute to take prevention measurements concerning public health, since pollen grains can provoke allergic symptoms. In the present thesis the three-factor complex: ‘vegetation that produces pollen’ – ‘pollen produced’ – ‘airborne pollen’ was investigated. More precisely, the atmospheric pollen load was recorded in several areas of Thessaloniki, differing spatial-wise either horizontally or vertically, using a portable and a stable volumetric sampler, pollen production was estimated for anemophilous woody species in stations differing in elevation and/or exposure and the pollen-vegetation relationship was examined within the urban (Thessaloniki) and the natural environment (Mt Olympos National Park). Spatial differences were found for the pollen concentrations recorded in the several areas close to the ground level and at different heights. At the scale of a building (~ 30 m), pollen concentrations were almost three times higher than those recorded at breast height (1.5 m), whilst on a single mountain, species richness of representing taxa and airborne pollen concentrations reduce as elevation increases. Nonetheless, the same high-concentration taxa were found in both environment types, urban and natural, but with differences in their abundance and ranking. The duration of pollen season becomes shorter when transitioning from the natural to the urban environment and from low to high elevations. Pollen production varies between species, especially at the small scales (per flower, per inflorescence) and between years, for most of them. But in greater scales (per crown size, per individual) pollen production is similar for the species belonging to the same genus. Generally, pollen production per individual, for the studied species, ranges from 108 to 1011. Local vegetation governs the local atmospheric pollen load and for the main pollen taxa with woody representatives within the city of Thessaloniki (Cupressaceae, Olea, Pinaceae, Platanus, Ulmus) pollen-vegetation relationship was quantified, which allows forecasting of changes in airborne pollen abundance when vegetation abundance is known and vice versa. Thessaloniki can be considered to be of mild severity when it comes to allergy risk induced by airborne pollen. The taxa with the highest contribution of allergenic pollen are Cupressaceae, Olea, Pinaceae, Platanus, Quercus, Urticaceae. According to all the above, planning of urban green spaces in Thessaloniki, as well as in other cities, should be conducted taking into consideration the factor ‘allergies’. Thus, planting of highly invasive species or species with highly allergenic pollen should be avoided, more so when airborne pollen is already at high concentrations. At the same time, installation of more samplers within a city is necessary, so that areas with different pollen load and vegetation are covered and more precise information about local atmospheric environment is provided. Supplementarily and towards the same scope, it is of utmost importance to conduct modern research on the city’s population sensitivity to the pollen grains that circulate in the city’s atmosphere.

Η μελέτη της αερομεταφερόμενης γύρης παρέχει περιβαλλοντική πληροφορία για την ποιότητα του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος και την κατάσταση της βλάστησης, αλλά συμβάλλει και στην πρόληψη για τη δημόσια υγεία, καθώς η γύρη είναι πρόξενος αλλεργικών συμπτωμάτων. Στην παρούσα διατριβή διερευνήθηκε το τρίπτυχο: ‘βλάστηση που παράγει γύρη’ – ‘γύρη που παράγεται’ – ‘γύρη που μεταφέρεται στην ατμόσφαιρα’. Πιο συγκεκριμένα, σε διαφορετικές περιοχές του αστικού συγκροτήματος της Θεσσαλονίκης, τόσο στο ίδιο επίπεδο όσο και καθ’ ύψος, καταγράφηκε το ατμοσφαιρικό φορτίο γυρεοκόκκων με σταθερό και φορητό ογκομετρικό συλλέκτη, εκτιμήθηκε η γυρεοπαραγωγή ανεμόφιλων ξυλωδών ειδών σε περιοχές διαφορετικής έκθεσης ή/και υψομέτρου και αναζητήθηκαν οι σχέσεις γύρης-βλάστησης στο αστικό (Θεσσαλονίκη) και στο φυσικό (Εθνικό Πάρκο Ολύμπου) περιβάλλον. Παρατηρήθηκε ότι οι συγκεντρώσεις διαφοροποιούνται χωρικά, τόσο σε οριζόντιο επίπεδο όσο και καθ’ ύψος. Στην κλίμακα ενός ψηλού κτηρίου (~30 m), οι συγκεντρώσεις είναι περίπου τριπλάσιες χαμηλά (1,5 m) σε σχέση με ψηλά, ενώ στην κλίμακα ενός ψηλού βουνού, ο πλούτος των εκπροσωπούμενων taxa και οι συγκεντρώσεις αερομεταφερόμενης γύρης μειώνονται κατά τη μετάβαση από τα χαμηλά στα μεγάλα υψόμετρα. Παρά ταύτα, τα ίδια αφθονότερα taxa καταγράφονται και στο αστικό και στο φυσικό περιβάλλον, αλλά με διαφορετικές αφθονίες και σειρά κατάταξης. Η συνολική διάρκεια της περιόδου κυκλοφορίας γύρης μειώνεται κατά τη μετάβαση από το αστικό στο φυσικό περιβάλλον και από τα χαμηλά στα μεγάλα υψόμετρα. Η παραγωγή γύρης ποικίλει έντονα από είδος σε είδος κυρίως σε μικρές κλίμακες ανάλυσης (επίπεδο άνθους, ταξιανθίας) και από έτος σε έτος για την πλειοψηφία των taxa. Όμως, σε μεγαλύτερες κλίμακες (επίπεδο μονάδας κόμης ή ατόμου) για τα είδη του ίδιου γένους, οι τιμές είναι ανάλογες. Γενικότερα, στο επίπεδο ατόμου, η παραγωγή των ειδών που μελετήθηκαν κυμαίνεται κατά μέσο όρο μεταξύ 108 έως 1011. Η τοπική βλάστηση υπερκαθορίζει το τοπικό ατμοσφαιρικό φορτίο γύρης και για τα κυρίαρχα taxa γύρης με ξυλώδεις εκπροσώπους στην πόλη (Cupressaceae, Olea, Pinaceae, Platanus, Ulmus) ποσοτικοποιήθηκε η σχέση αερομεταφερόμενης γύρης και αφθονίας των φυτών που τα παράγουν, γεγονός που επιτρέπει προβλέψεις για αλλαγές στη γύρη όταν είναι γνωστή η αφθονία των φυτών και αντίστροφα. Η Θεσσαλονίκη μπορεί να χαρακτηριστεί ως ήπιου κινδύνου σε σχέση με την αερομεταφερόμενη γύρη και τις επιπτώσεις στην υγεία, ενώ η επιβάρυνση είναι μεγαλύτερη από τη γύρη των εκπροσώπων των Cupressaceae, Olea, Pinaceae, Platanus, Quercus, Urticaceae. Με βάση τα ανωτέρω ευρήματα, για το σχεδιασμό των χώρων πρασίνου στη Θεσσαλονίκη, αλλά και στις άλλες πόλεις, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ο παράγοντας ‘αλλεργίες’ και να αποφεύγεται η φύτευση όπως και να ελέγχεται η εξάπλωση εισβολικών-επεκτατικών ειδών με έντονη αλλεργιογόνο δράση, πολύ περισσότερο όταν η συγκέντρωση της αερομεταφερόμενης γύρης τους έχει φθάσει σε υψηλά επίπεδα. Παράλληλα, είναι απαραίτητη η τοποθέτηση περισσότερων του ενός συλλεκτών σε μια πόλη, ώστε να καλύπτονται περιοχές που διαφέρουν έντονα μεταξύ τους και να παρέχονται ακριβέστερες πληροφορίες για την ποιότητα του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος τοπικά. Tαυτόχρονα, είναι σημαντική η διεξαγωγή σύγχρονων μελετών για την ευαισθησία του πληθυσμού της πόλης, στη γύρη που κυκλοφορεί σε αυτήν.