En realistisk beräkningsmodell förutspår en viktig korrelation mellan luftburet pollen och överföring av coronavirus. Kredit:Talib Dbouk
De flesta modeller som förklarar hur virus överförs fokuserar på viruspartiklar som flyr en person för att infektera en närliggande person. En studie om mikroskopiska partiklars roll i hur virus överförs tyder på att pollen inte är något att nysa åt.
I Vätskors fysik , Talib Dbouk och Dimitris Drikakis undersöker hur pollen underlättar spridningen av ett RNA-virus som COVID-19-viruset. Studien bygger på banbrytande beräkningsmetoder för att analysera vätskedynamik för att efterlikna pollenrörelsen från ett pilträd, en prototypisk pollenavsändare. Luftburna pollenkorn bidrar till spridningen av luftburna virus, speciellt i trånga miljöer.
"Så vitt vi vet, detta är första gången vi visar genom modellering och simulering hur luftburna pollenmikrokorn transporteras i en lätt bris, bidrar till luftburen virusöverföring i folkmassor utomhus, " sa Drikakis.
Forskarna märkte en korrelation mellan covid-19-infektionsfrekvensen och pollenkoncentrationen på den nationella allergikartan. Varje pollenkorn kan bära hundratals viruspartiklar åt gången. Enbart träd kan sätta 1, 500 grains per kubikmeter i luften under tunga dagar.
Forskarna satte igång med att skapa alla pollenproducerande delar av deras beräkningspilträd. De simulerade utomhussammankomster med ungefär 10 eller 100 personer, några av dem tappar covid-19-partiklar, och underkastade folket 10, 000 pollenkorn.
"En av de betydande utmaningarna är återskapandet av en fullständigt realistisk miljö av ett mogen pilträd, ", sa Dbouk. "Detta inkluderade tusentals trädlöv och pollenkornspartiklar, hundratals stjälkar och en realistisk samling av en skara på cirka 100 individer på cirka 20 meter från trädet."
Ställa in modellen till temperaturen, vindhastighet, och luftfuktigheten en typisk vårdag i USA, pollen passerade genom folkmassan på mindre än en minut, vilket avsevärt kan påverka den medförda virusmängden och öka risken för infektion.
Författarna sa att avståndet på 6 fot som ofta nämns för covid-19-rekommendationer kanske inte är tillräckligt för dem som löper risk för sjukdomen i trånga områden med hög pollen. Nya rekommendationer baserade på lokala pollennivåer skulle kunna användas för att hantera infektionsrisken bättre.
Samtidigt som vi uppmärksammar andra former av överföring av covid-19, författarna hoppas att deras studie väcker ytterligare intresse för växternas vätskedynamik.
Nästa, de försöker bättre förstå de mekanismer som ligger bakom interaktionen mellan luftburna pollenkorn och det mänskliga andningssystemet under olika miljöförhållanden.