SALUD Y CAMBIO CLIMÁTICO Efectos de cambio climático en la distribución y concentración de polen...

SALUD Y CAMBIO CLIMÁTICO

Efectos de cambio climático en la distribución y concentración de polen atmosférico y otros aeroalergenos y sus impactos potenciales en la salud humana.

DRA. MARÍA DEL CARMEN CALDERÓN EZQUERRO

ACADÉMICOS

Dra. Amparo Martínez Arroyo (Centro de Ciencias de la Atmósfera)

Dra. María del Mar Trigo (Universidad de Málaga, España)

Dra. Leonor Quiroz García (Laboratorio de Palinología, Escuela Nacional Ciencias Biológicas, IPN)

Dr. Francisco Arenas Huertero (Hospital Rojo Gómez)

Dra. Guillermina González Mancera (Facultad de Química, UNAM)

Dra. María del Carmen Jiménez (Hospital Oftalmológico Conde de la Valenciana)

Dr. Luis Terán (Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias)

Dr. Guillermo Arturo Guidos Fogelbach (Servicio de Alergia, Centro Médico Nacional Siglo XXI)

ALUMNOS:

Candidato a Dr. en Biol. César Guerrero Guerra

Pasante en M. en C. Amb. Fidel Fuentes Rojas

Biol. Tania Robledo Retana

Biol. Virginia Patricia Andrade Zavala

Biol. Ivonn Santiago López

Biol. Ana Vianey Rivera Santamaría

QBP. Mario Solís Paredes

PARTICIPANTES

En las ciudades industrializadas, la incidencia y exposición a aeroalergenos impactan significativamente la salud de más del 20% de la población, dicho porcentaje corresponde a individuos susceptibles de desarrollar cuadros alérgicos al interactuar con el ambiente (Emberlin, 1998; de Weed et al., 2002; Allakhverdi et al., 2005; Okuyama et al., 2007).

Los granos de polen suspendidos en la atmósfera, constituyen el principal tipo de aeroalergeno, conociéndose el efecto de algunos tipos polínicos sobre la salud. Su presencia y concentración dependen del tipo de vegetación, factores meteorológicos (temperatura, humedad, precipitación, dirección y velocidad del viento), así como de las variaciones en el clima que repercuten en los tiempos de floración de las plantas, de aquí la importancia del efecto en la vegetación producido por el cambio climático.

El polen atmosférico se utiliza como modelo experimental para evaluar la calidad del aire y es considerado como un bioindicador de contaminación ambiental, debido a que partículas suspendidas en el aire pueden adherirse a la exina de los granos.

INTRODUCCIÓN

Monitorear y detectar alérgenos polínicos (granos de polen)

dispersos en la atmósfera de la Ciudad de México de manera

permanente, mediante el funcionamiento de la Red Mexicana de

Aerobiología (REMA-2008), con el fin de generar estimaciones a

futuro de los efectos de cambio climático en la distribución y

concentración de polen atmosférico y de sus impactos potenciales

en la salud humana. Así como, determinar su potencial como

bioindicadores de contaminación ambiental.

OBJETIVO GENERAL

MEXICO

Coordinates: 19º 29´52´´N; 99º 07´37´´W

Extension: 1,479 km2

Elevation: 2,400 m above ground level

Population: 21,2 millions of people

Nº of municipalities (Delegaciones): 16

Station Long Lat z Available data from

Coyoacán 99º 10’ 33" W 19º 19’ 32" N 2267 August 2008

Iztapalapa 99º 03’ 34" W 19º 23’ 00" N 2223 October 2008

Miguel Hidalgo 99º 12’ 07" W 19º 24’ 38" N 2292 February 2009

Cuajimalpa 99º 16’ 38" W 19º 22’ 52" N 2590 January 2010

Toluca 99°39'45.69" 19°16'36.58" 2688 July 2011

Estaciones de monitoreo en la Ciudad de México y Toluca

Tlalpan

Coyoacán y Miguel HidalgoCentro de Ciencias de la Atmósfera

PARQUE DE CHAPULTEPEC

CUAJIMALPA IZTAPALAPA

COLEGIO FRANCO INGLÉS CCH ORIENTE

- Trampa de esporas tipo Hirst (modelo 7-day recording por Burkard)

- Fluido de silicona como sustancia adhesiva.

- Glicerogelatina con fucsina básica se utiliza como medio de montaje.

- Se realizan 4 barridos horizontales por laminilla a 400X (Manual de la REA)

MÉTODOS

Volumen de aire aspirado: 10 l/min.

Velocidad de giro: 2 mm/h

Autonomía: 7 días

Trabaja 24 horas al día, 365 días al año

TRAMPA DE ESPORAS TIPO HIRST

RESULTADOS2008 - 2011

www.atmosfera.unam.mx/rema

Coyoacán (56 tipos polínicos)

Miguel Hidalgo (51 tipos polínicos)

Iztapalapa (37 tipos polínicos)

Cuajimalpa (49 tipos polínicos)

Fraxinus (A) Fraxinus (A) Cupressaceae (A) Cupressaceae (A)

Cupressaceae (A) Cupressaceae (A) Fraxinus (A) Fraxinus (A)

Alnus (A) Alnus (A) Alnus (A) Alnus (A)

Poaceae (A) Casuarina (B) Poaceae (A) Quercus (A)

Casuarina (B) Poaceae (A) Pinus (B) Pinus (B)Pinus (B) Pinus (B) Chenopodiaceae-

Amaranthaceae (A)Urticaceae (A)

Myrtaceae (B) Myrtaceae (B) Casuarina (B) Poaceae (A)

Liquidambar (B) Quercus (A) Morus (A) Casuarina (B)

Urticaceae (A) Urticaceae (A) Quercus (A) Mytaceae (B)

Quercus (A) Schinus (A) Urticaceae (A) Morus (A)

Alergenicidad: Alta (A), Baja (B)

PRINCIPALES TIPOS POLÍNICOS

ATLAS POLÍNICO DE LA CIUDAD DE MÉXICO

TIPOS POLÍNICOS AEROVAGANTES DE ÁRBOLES DE LA CIUDAD DE MÉXICO

MALEZAS Y PASTOS

Taxa IPA %Fraxinus 30631 45.05Cupressaceae 12740 18.74Alnus 5914 8.70Poaceae 3187 4.69Casuarina 2735 4.02Pinus 2390 3.52Myrtaceae 2050 3.02Liquidambar 1659 2.44Urticaceae 1393 2.05Quercus 1389 2.04Schinus 780 1.15Morus 686 1.01Chenopodiaceae-Amaranthaceae 465 0.68Ambrosia 200 0.29Ligustrum 188 0.28Buddleia 183 0.27Asteraceae: Senecio 182 0.27Acer 173 0.25Salix 158 0.23Asteraceae: Helianthus 138 0.20Ricinus 97 0.14Tilia 89 0.13Rumex 79 0.12Populus 70 0.10

Taxa IPA %Asteraceae: Anthemidae 54 0.08Ulmus 43 0.06Citrus 37 0.05Rosaceae 32 0.05Carya 31 0.05Plantago 26 0.04Palmae 25 0.04Platanus 24 0.04Asteraceae: Lactucaea 17 0.03Thypaceae 17 0.03Celtis 15 0.02Olea 10 0.01Juglans 7 0.01Apiaceae 5 0.01Prosopis 3 0.00IND Ech 3 0.00Grevillea 2 0.00Acacia 1 0.00

IPA Total 67 988

Coyoacán 2008 - 2009

Taxa IPA %Fraxinus 58965 51.52Cupressaceae 21718 18.98Pinus 7301 6.38Alnus 5671 4.95Quercus 5671 4.95Casuarina 3060 2.67Poaceae 2776 2.43Liquidambar 2313 2.02Myrtaceae 1349 1.18Schinus 937 0.82Chenopodiaceae-Amaranthaceae 561 0.49Urticaceae 535 0.47Morus 476 0.42Corylus 431 0.38Citrus 274 0.24Tilia 268 0.23Asteraceae: Senecio 225 0.20Salix 194 0.17Ambrosia 192 0.17Buddleia 181 0.16Rumex 148 0.13Rosaceae 122 0.11Acer 116 0.10

Taxa IPA %Populus 93 0.08Asteraceae: Helianthus 90 0.08Asteraceae: Anthemidae 85 0.07IND F 84 0.07Ricinus 76 0.07Ligustrum 70 0.06Artemisia 64 0.06Palmae 51 0.04Casuarina 46 0.04Mimosa 45 0.04Ulmus 30 0.03Wigandia 28 0.02Celtis 27 0.02Thypaceae 27 0.02Juglans 24 0.02IND G 22 0.02Olea 21 0.02Carya 20 0.02Plantago 12 0.01Grevillea 8 0.01Asteraceae: Lactucaea 6 0.01

IPA Total 114 451


Taxa IPA %Fraxinus 56521 65.58Cupressaceae 11344 13.16Alnus 5536 6.42Pinus 1688 1.96Myrtaceae 1661 1.93Casuarina 1640 1.90Quercus 1382 1.60Poaceae 864 1.00Liquidambar 827 0.96Urticaceae 788 0.91Schinus 632 0.73Corylus 562 0.65Morus 386 0.45Chenopodiaceae-Amaranthaceae 359 0.42Buddleia 208 0.24Ambrosia 182 0.21Asteraceae: Senecio 159 0.18Salix 154 0.18Ricinus 150 0.17Rosaceae 134 0.16Asteraceae: Helianthus 126 0.15Asteraceae: Anthemidae 110 0.13Ligustrum 96 0.11Rumex 96 0.11

Taxa IPA %Acer 92 0.11Populus 63 0.07Palmae 56 0.06Artemisia 53 0.06IND F 39 0.05Fagus 38 0.04Juglans 25 0.03IND G 25 0.03Mimosa 21 0.02Thypaceae 21 0.02Carya 20 0.02Citrus 18 0.02Wigandia 17 0.02Celtis 15 0.02Tilia 14 0.02Platanus 13 0.02Plantago 11 0.01Acacia 8 0.01Brassicaceae 8 0.01IND H 7 0.01Tamarix 5 0.01

IPA Total 86 191


IPA Total

Estación 2008-2009 2009-2010 2010-2011

Coyoacán 67 988 114 451 86 191

Miguel Hidalgo 41 733 104 992 84 951

Cuajimalpa ----- ----- 50 898

Iztapalala ----- 15 875 15 598

Índice Polínico Anual Total (IPA)

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Estación CoyoacánGranos de polen totales

Periodo de muestreo 2008-2011

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Estación CuajimalpaGranos de polen totales


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Estación IztapalapaGranos de polen totales


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Estación Miguel HidalgoGranos de polen totales

Periodo de muestreo 2008 - 2011

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(árboles)


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Estación CuajimalpaGranos de polen totales (árboles)


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Estación Miguel HidalgoGranos de polen totales (árboles)


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Estación CoyoacánGranos de polen totales (malezas)


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Estación CuajimalpaGranos de polen totales (malezas)


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Estación IztapalapaGranos de polen totales (malezas)


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Estación Miguel HidalgoGranos de polen totales (malezas)


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Estación CuajimalpaGranos de polen totales (pastos)


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Estación IztapalapaGranos de polen totales (pastos)


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Estación Miguel HidalgoGranos de polen totales (pastos)


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Estación IztapalapaFraxinus


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Estación Miguel HidalgoFraxinus

Periodo de Muestreo de 2008 - 2011

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Estación CoyoacánPoaceae


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Estación IztapalapaPoaceae


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Estación Miguel HidalgoPoaceae


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VARIACIÓN ESTACIONAL

VARIACIÓN INTRADIARIA

Fraxinus

Hours

Pg/

m3

2008 - 2009

Pg/

m3

SALUD Establecer la relación entre los

aeroalergenos polínicos y las respuestas alérgicas de sujetos sensibilizados que son tratados en diversos hospitales de Salud.

- Conjuntivitis (picor ocular y lagrimeo intenso)

- Rinitis y/o rino-conjuntivitis

- Espasmos bronquiales

- Urticaria

ALERGIAS

La Organización Mundial de Alergia ha dictaminado que las

enfermedades de tipo alérgico, representan la epidemia del siglo XXI.

En México las enfermedades alérgicas han aumentado de forma

considerable en los últimos años, cifras dadas a conocer por la

Secretaría de Salud, reportan que existe un número elevado de casos

que oscilan entre un 25 a 30% de la población (Blanquet, 2007).

La alergia al polen o polinosis es una enfermedad común causada

por la reacción de hipersensibilidad del tracto respiratorio y conjuntiva

del ojo a los granos de polen. Esto se refiere a manifestaciones de

ALERGIA ESTACIONAL POR LA RECURRENCIA DE LOS SINTOMAS en

individuos sensibilizados.

Los pólenes de malezas, pastos y árboles son considerados como

uno de los agentes causales más importantes de las enfermedades

alérgicas: asma y rinitis alérgica, principalmente (Blanquet 2007).

ALERGIAS

Se realizó una búsqueda de información clínica vertida en los expedientes de pacientes que son tratados como alérgicos o asmáticos en el Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias (INER) de la Ciudad de México y del Centro Médico, así como de pacientes con conjuntivitis alérgica tratados en el Instituto Oftalmológico Conde de Valenciana (IOCV). Lo anterior tuvo como base conocer los antecedentes de los pacientes, qué tipo de alérgenos a los que están expuestos les provocan respuestas alérgicas, en que épocas del año, etc.

A la fecha y partiendo del 2008 se han revisado 224 expedientes de pacientes atendidos en el IOCV, en donde se tienen los resultados de las pruebas cutáneas que determinan respuestas positivas o negativas a los diversos tipos polínicos probados. Asimismo, se revisaron 371 expedientes clínicos del INER, los cuales pertenecen a la clínica 11 de Inmunología y alergia, y 945 expedientes del Centro Médico.

INER IOCV

CM

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CENTRO MÉDICO

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PÓLENES

INHALABLES

ALIMENTOS

HONGOS

% de PC positivas por tipo de alergeno

Porcentaje de respuestas positivas obtenidas en las pruebas cutáneas realizadas en pacientes con diversos tipos de alérgenos.

INER

Frecuencia de sensibilidad a alergenos de cada paciente vs. edad

El análisis exploratorio de datos realizado hasta el momento, muestra lo siguiente:

0 20 40 60 80 100

arboles

pastos

malezas

% Casos positivos INER

0 20 40 60 80 100

ARBOLES

MALEZAS,

% Casos Positivos CV

ARBUSTOS

Porcentaje de pacientes que responden positivamente

a polinosis en el INER y en el IOCV.

Histo g ra m a E d a d

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0

E DA D

0 %

2 %

4 %

6 %

8 %

1 1 %

1 3 %

1 5 %

1 7 %

1 9 %

2 1 %

% o

bse

rvacio

ne

s

Frecuencia de pacientes que presentaron alergias con respecto a su edad

CENTRO MÉDICO

INER

La mayor frecuencia la alcanzan los grupos de niños entre los 5 y 15 años de edad. Siendo ésta, la población más vulnerable a la exposición a aeroalérgenos polínicos

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

ARBOLES

0 1 2 3 4 5 6

MALEZAS

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

PASTOS

100

80

60

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

ARBOLES

0 1 2 3 4 5 6

MALEZAS

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

PASTOS

40

6

5

4

3

PO

RC

EN

TAJE

DE

IND

IVID

UO

S

TIPOS POLÍNICOS

Porcentaje de individuos tratados en el INER que responden a diferentes alérgenos polínicos a los que están sensibilizados.

El número mayor de pacientes del INER respondieron a pólenes de árboles, seguidos por pastos y malezas. Asimismo, el 6% de sujetos presentaron reacción, principalmente a 1, 2, 5 y 9 tipos polínicos diferentes de árboles y pastos. Y aproximadamente el 1% respondieron hasta 13 tipos polínicos de árboles, 9 de pastos y 6 de malezas.

Respuestas de pacientes del INER a árboles, malezas y pastos

52%

Porcentaje de alergenicidad de pacientes atendidos en el IOCV

Se observa que el 50% de las respuestas alérgicas corresponden a pólenes del las familias Oleaceae (Fraxinus, Ligustrum), Fagaceae (Quercus) y Betulaceae (Alnus, Betula).

Se observa que el 52.5% de sujetos con conjuntivitis alérgica respondieron a pólenes de Betula, Mezquite (Prosopis), Encino (Fagaceae) y Olivo (Olea), principalmente.

ALERGENICIDAD DE PACIENTES POR EXPOSICIÓN A PÓLENES

50%

Ca te g o ri ze d Hi sto g ra m : S E X O x FRA X IUS x E DA D

E DA D

No

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60

80

100

FR AXIU S: +

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Frecuencia de pacientes que responden a Fraxinus, por género y edad.

CENTRO MÉDICO

Distribución por edades y género de pacientes con conjuntivitis alérgica los cuales respondieron positivamente a pruebas cutáneas con extractos de alérgenos polínicos de 2008 a 2010.

INSTITUTO OFTALMOLÓGICO CONDE DE VALENCIANA

Porcentaje de ingresos al INER por enfermedades alérgicas.

Observándose el incremento en los meses de enero, febrero y marzo y posteriormente en junio y julio. Lo que coincide con las concentraciones de pólenes más altas registradas en el aire de la Ciudad de México según la ReMA.

Aug Oct Jan

Mar Jun

Sep

Nov FebMay Ju

lOct

Dec Mar Jun

Aug0

1000200030004000



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octoctoctoctoctoctoctoctoctoctnovnovnovnovnovnovnovnovnovnovdicdicdicdicdicdicdicdicdicdiceneeneeneeneeneeneeneeneeneeneenefebfebfebfebfebfebfebfebfebmarmarmarmarmarmarmarmarmarmarabrabrabrabrabrabrabrabrabrabrmaymaymaymaymaymaymaymaymaymaymayjunjunjunjunjunjunjunjunjunjunjuljuljuljuljuljuljuljuljuljulagoagoagoagoagoagoagoagoagoagosepsepsepsepsepsepsepsepsepsepoctoctoctoctoctoctoctoctoctoctoctnovnovnovnovnovnovnovnovnovnovdicdicdicdicdicdicdicdicdicdiceneeneeneeneeneeneeneeneeneenefebfebfebfebfebfebfebfebfebfebmarmarmarmarmarmarmarmarmarmarabrabrabrabrabrabrabrabrabrabrmaymaymaymaymaymaymaymaymaymayjunjunjunjunjunjunjunjunjunjunjuljuljuljuljuljuljuljuljuljuljulagoagoagoagoagoagoagoagoagoagosepsepsepsepsepsepsepsepsepsepoctoctoctoctoctoctoctoctoctoctnovnovnovnovnovnovnovnovnovnovdicdicdicdicdicdicdicdicdicdicdiceneeneeneeneeneeneeneeneeneenefebfebfebfebfebfebfebfebfebmarmarmarmarmarmarmarmarmarmarmarabrabrabrabrabrabrabrabrabrabrmaymaymaymaymaymaymaymaymaymayjunjunjunjunjunjunjunjunjunjunjuljuljuljuljuljuljuljuljuljulagoagoagoagoagoagoagoagoagoagoagosepsepsepsepsepsepsepsepsepsepoctoctoct0

1000

2000

3000

4000

Estación Miguel HidalgoGranos de polen totales


gp

/m3

air

e

AprMay Ju

n JulAug Se

pOct

Dec Jan

Feb

Mar AprMay Ju

n JulAug

0

500

1000

1500

Estación CuajimalpaGranos de polen totales


gp

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e

Feb

Apr Jun

Aug Sep

Nov Jan

MarMay Ju

nAug Oct

Dec Jan

MarMay Ju

lSe

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gp

/m3

air

e

Cuando se tenga el registro polínico de al menos 5 años continuos de monitoreo del aire, será posible hacer los calendarios polínicos de cada zona e iniciar la estimación de la distribución de los tipos polínicos de interés, con base en los escenarios de temperatura y precipitación disponibles para la Ciudad de México.

1. Generar estimaciones a futuro de los efectos de cambio climático en la distribución y concentración de polen atmosférico (y otros alergenos) y de sus impactos potenciales en la salud humana.

2. Crear mapas a futuro que muestren la distribución potencial de polen atmosférico bajo condiciones de cambio climático.

3. Identificar zonas con mayor propensión a mostrar impactos negativos por cambio climático en la salud humana.

Cuando se tenga el registró polínico de al menos 10 años continuos de monitoreo del aire, será posible establecer el efecto del Cambio Climático sobre la floración de las plantas, cuyos pólenes se han determinado en la atmósfera de la Ciudad de México yen otros estados de la República Mexicana donde se establezca la REMA.

EL POLEN ATMOSFÉRICO COMO INDICADOR DE CAMBIO CLIMÁTICO

Fecha de inicio del periodo de floración para Rumex, Urtica y Sambucus de 1960 a 2099 bajo el escenario HadCM2Sa1.

THE INFLUENCE OF TEMPERATURE AND CLIMATE CHANGE ON THE TIMING OF POLLEN RELEASE IN THE NETHERLANDS. Arnold J. H. Van Vliet., et al. 2002

Fechas de inicio del periodo de floración y liberación de polen de Betula de 1970 a 2000.

CENTRO DE CIENCIAS DE LA ATMOSFERA

RED MEXICANA DE AEROBIOLOGÍA

13 629 VISITASAL 17/10/2011

http://www.atmosfera.unam.mx/rema/VISITAS 13 629

SEMAFORO DE POLEN DEL AIRE

AGRADECIMIENTOS

CENTRO VIRTUAL DE CAMBIO CLIMÁTICO

INSTITUTO DE CIENCIA Y TECNOLÓGIA DEL D.F.-ICyTDF

CENTRO DE CIENCIAS DE LA ATMÓSFERA, UNAM- CCA

PROGRAMA DE APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA-PAPIIT

AGENCIA ESPAÑOLA DE COOPERACIÓN INTERNACIONAL- AECI

INSTITUO NACIONAL DE ENFERMEDADES RESPIRATORAS-INER

PROGRAMA DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS DE BACHLLERATO UNIVERSITARIO – PEMBU

CENTRO MÉDICO

PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN EN CAMBIO CLIMÁTICO

INSTITUO OFTALMOLÓGICO CONDE DE VALENCIANA

LABORATORIO DE BIOINDICADORES DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL,DEPARTAMENTO DE CIENCIAS AMBIENTALES

Dra. Ma. Carmen Calderón

César Guerrero (Doctorado)

Fidel Fuentes (Maestría)

Ana Vianey Adriana Guerrero Tania Robledo

Marisol Olivé

Licenciatura

Virginia M

Fraxinus: (Fresno)Cupressaceae 19 géneros autóctonos en Europa Tetraclinis y Juniperus( Cupressus y Thuja)Cipreses, tuyas y enebros). Asi como representa otras familias difíciles de distinguir:Taxaceae, Taxidiaceae.Alnus: AlisoPoaceae:Gramíneas. Con más de 10 000 especies, ej Zea mays (maiz)

CHENOPODIACEAE-Amaranthaceae: Hierbas o arbustosCenizos, pazotes , amaranto, etc. (elotita de golf).Canabis marhiuana, hachís, cáñamo. Fam Cannabáceaes Cannabis sativaOriginario de AsiaCasuarina: casuarina , pino australiano viene de Australia y AsiaCompuestas girasoles Helianthus annuus, hierbas anuales.(entomofilospero al ser cultivaas sus pólenses llegan al aire. Taraxacum tiene reaccion cruzada con especies de Helianthus annuus.Otras compuestas Lactuceae (diente de leon y Senecio (margarita del monte). Ligustrum fam oleaceas aligustreQuercus: EncinosUrticaceae: Urtica membranaceae, ORTIGA HIERBA ANUAL, capacidad Alergenica alta despues de las gramineas.

SALUD Y CAMBIO CLIMÁTICO Efectos de cambio climático en la distribución y concentración de polen...

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