Введение

Аэробиология (от греческого ἀήρ, aēr, "воздух"; βίος, bios, "жизнь"; и λογία, logia) – это раздел биологии, изучающий пассивный перенос органических частиц, таких как бактерии, споры грибов, очень мелкие насекомые, пыльца и вирусы. Аэробиологи традиционно занимаются измерением и предоставлением информации о содержании в воздухе пыльцы и спор грибов для людей, страдающих аллергией.

Обзор

Первое упоминание об "аэробиологии" было сделано Фредом Кэмпбеллом Мейером в 1930-х годах. Аэрозолизация – это процесс, в результате которого мелкие и легкие частицы взвешиваются в движущемся воздухе. Биоаэрозоли, такие как пыльца и споры грибов, способны переноситься через океаны и даже совершать кругосветные путешествия. Благодаря большому количеству микробов и легкости их распространения, Мартинус Бейеринк однажды сказал: "Всё везде, и среда выбирает". Это означает, что аэропланктон присутствует повсеместно и всегда присутствовал, и лишь факторы окружающей среды определяют, какие организмы сохранятся. Аэропланктон обнаруживается в значительных количествах даже в приземном слое атмосферы (ABL). Влияние этих атмосферных популяций на климат и химию облаков всё ещё изучается. NASA и другие исследовательские организации изучают, как долго эти биоаэрозоли могут оставаться в воздухе и как они способны выживать в таких экстремальных условиях. Условия в верхних слоях атмосферы схожи с климатом на поверхности Марса, и обнаруженные микробы помогают пересмотреть представления об условиях, необходимых для поддержания жизни.

Рассеивание частиц

Процесс рассеивания аэробиологических частиц состоит из 3 этапов: отрыв от источника, распространение в воздухе и осаждение. Геометрия частиц и окружающая среда влияют на все три стадии, однако, после образования аэрозоля, его дальнейшая судьба определяется законами физики, управляющими движением воздуха.

Удаление из источника

Пыльцу и споры могут быть сдуты с их поверхности или стряхнуты. Как правило, скорость ветра, необходимая для их распространения, выше средней. Споры также могут удаляться из воздуха при столкновении с поверхностями; инерция частиц заставляет их сталкиваться с поверхностями по траектории движения, а не обтекать их, как воздух. У людей это обычно вызывается пыльцой и другими биоаэрозолями. От 10 до 30% населения западных стран подвержены этому. Симптомы обычно усиливаются в периоды цветения, когда в воздухе содержится значительно больше пыльцы. Актуальные данные об уровне пыльцы критически важны для людей, страдающих аллергией. Текущее ограничение заключается в том, что для многих ловушек споры требуется, чтобы ученые идентифицировали и подсчитывали отдельные зерна пыльцы под микроскопом.

Последствия изменения климата

Ученые предсказывают, что метеорологические последствия изменения климата ослабят барьеры распространения пыльцы и спор, что приведет к уменьшению биологического разнообразия в различных регионах. Однако для оценки долгосрочных эффектов изменения климата требуются дальнейшие исследования.