Za gorąco dla ludzi. Ekstremalne upały zmuszą miliardy do migracji

Nowe, interdyscyplinarne badanie przeprowadzone przez naukowców z Penn State College of Science przyniosło niepokojące rezultaty. Naukowcy ustalili, że jeśli globalna temperatura wzrośnie jeszcze o 1 stopień Celsjusza, każdego roku miliardy ludzi będą narażone na tak ekstremalne ciepło i wilgotność, że nie będą w stanie się w naturalny sposób ochłodzić. Badanie opublikowano w czasopiśmie "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Zespół badaczy modelował globalny wzrost temperatury w zakresie od 1,5°C do 4°C - ten ostatni uważany za najgorszy scenariusz - aby zidentyfikować obszary planety, gdzie ocieplenie doprowadzi do tego, że poziomy ciepła i wilgotności przekraczą granice ludzkiej wytrzymałości.

"Aby zrozumieć, jak złożone, rzeczywiste problemy, takie jak zmiany klimatyczne, wpłyną na zdrowie człowieka, potrzebna jest wiedza zarówno na temat planety, jak i ludzkiego ciała" - mówi prof. W. Larry Kenney, fizjolog z uniwersytetu Penn State. "Nie jestem klimatologiem, a moi współpracownicy nie są fizjologami. Współpraca to jedyny sposób, aby zrozumieć złożony wpływ środowiska na życie ludzi i zacząć opracowywać rozwiązania problemów, z którymi wszyscy musimy się wspólnie zmierzyć".

Ludzki organizm jest w stanie wytrzymać jedynie określone kombinacje ciepła i wilgotności. Jeśli temperatura i wysokość są zbyt wysokie, nasze organizmy nie są w stanie się naturalnie chłodzić. Może prowadzić to do udarów, zawałów i śmierci. Badacze przestrzegają, że zmiany klimatyczne sprawią, że warunki w miejscach zamieszkiwanych przez miliardy ludzi przekroczą te limity.

Kombinację temperatury i wilgotności mierzy się za pomocą tzw. temperatury mokrego termometru. Według pracy opublikowanej w zeszłym roku przez badaczy z Penn State, graniczna temperatura mokrego termometru dla młodych, zdrowych ludzi wynosi około 31°C. Konkretny próg dla każdej osoby zależy również od wieku, wysiłku i innych czynników środowiskowych, w tym prędkości wiatru i promieniowania słonecznego. Według naukowców temperatury i wilgotność przekraczające ludzkie granice odnotowano jedynie kilka razy i tylko przez kilka godzin na Bliskim Wschodzie i w Azji Południowo-Wschodniej.

Wyniki badania wskazują jednak, że jeśli globalna temperatura wzrośnie o 2°C w porównaniu z poziomem przedindustrialnym, 2,2 miliarda mieszkańców Pakistanu i doliny rzeki Indus w Indiach, miliard ludzi żyjących we wschodnich Chinach i 800 milionów mieszkańców Afryki Subsaharyjskiej co roku doświadczą wielu godzin upałów, które przekraczają ludzką tolerancję.

Regiony te doświadczyłyby przede wszystkim fal upałów o wysokiej wilgotności. Są one bardziej niebezpieczne, ponieważ powietrze nie może wchłonąć nadmiaru wilgoci, co ogranicza parowanie potu. Naukowcy przestrzegają, że najbardziej dotknięte regiony znajdują się w krajach o niskich i średnich dochodach, gdzie wiele osób może nie mieć dostępu do klimatyzacji ani żadnego skutecznego sposobu łagodzenia negatywnych skutków upałów dla zdrowia.

Jeśli ocieplanie planety przekroczy poziom 3 stopni Celsjusza w stosunku do poziomu sprzed epoki przemysłowej, poziomy ciepła i wilgotności przekraczające ludzką tolerancję zaczną oddziaływać na wschodnie wybrzeże i środkową część Stanów Zjednoczonych - od Florydy po Nowy Jork i Houston do Chicago. Ameryka Południowa i Australia również doświadczyłyby ekstremalnych upałów.

W ekstremalnych przypadkach taki upał może utrzymywać się niemal przez cały czas. Jako jeden z przykładów badacze wskazali Al Hudaydah w Jemenie, miasto portowe nad Morzem Czerwonym liczące ponad 700 000 mieszkańców. Wyniki badania wykazały, że jeśli planeta ociepli się o 4°C, to miasto to może spodziewać się ponad 300 dni w roku, gdy temperatury przekroczą granice ludzkiej tolerancji, czyniąc je niemal niezdatnym do zamieszkania.

"Takie modele dobrze przewidują trendy, ale nie przewidują konkretnych wydarzeń, takich jak fala upałów w Oregonie w 2021 r., wskutek której zginęło ponad 700 osób, czy 40-stopniowych upałów jakie dotknęły w zeszłym roku Londyn" podkreśla bioklimatolog Daniel Vecellio, bioklimatolog, który odbył staż podoktorski w Penn State u Kenneya. "A podczas tych wydarzeń poziomy ciepła były poniżej ustalonych przez nas granic ludzkiej tolerancji. Tak więc częściej będziemy świadkami śmiercionośnych i nieznośnych upałów. A jeśli temperatury będą nadal rosły, będziemy żyć w świecie, w którym nie ma plonów, a miliony, a nawet miliardy ludzi próbują migrować, ponieważ ich rodzime regiony nie będą nadawały się do zamieszkania".

W ciągu ostatnich kilku lat Kenney i jego współpracownicy przeprowadzili 462 oddzielne eksperymenty, aby udokumentować łączny poziom ciepła, wilgotności i wysiłku fizycznego, jaki człowiek jest w stanie tolerować, zanim jego ciało nie będzie już w stanie utrzymać stabilnej temperatury ciała.

"W miarę jak ludzie się rozgrzewają, pocą się, a do ich skóry trafia więcej krwi, dzięki czemu mogą utrzymać temperaturę ciała, oddając ciepło do otoczenia" mówi Kenney. "Przy pewnych poziomach ciepła i wilgotności te procesy nie wystarczają  i temperatura ciała zaczyna rosnąć. Jeśli ludzie nie znajdą sposobu na ochłodzenie się w ciągu kilku godzin, może to prowadzić do wyczerpania cieplnego, udaru cieplnego i obciążenia układu sercowo-naczyniowego, co może prowadzić do zawałów serca.

W 2022 roku Kenney, Vecellio i ich współpracownicy wykazali, że granice ciepła i wilgoci, jakie mogą wytrzymać ludzie, są niższe, niż wcześniej sądzono.

"Dane zebrane przez zespół Kenneya w Penn State dostarczyły bardzo potrzebnych dowodów empirycznych na temat zdolności organizmu ludzkiego do tolerowania ciepła. Badania te stały się podstawą nowych przewidywań dotyczących tego, gdzie zmiany klimatu stworzą nieznośne dla człowieka warunki" mówi prof. Matthew Huber, klimatolog z Uniwersytetu Purdue który był jednym z autorów najnowszego badania.

Kenney odkrył, że starsze osoby dorosłe doświadczają stresu cieplnego i związanych z nim konsekwencji zdrowotnych przy niższym poziomie ciepła i wilgotności niż młodzi ludzie. Większość z 739 osób, które zmarły podczas fali upałów w Chicago w 1995 r., miała ponad 65 lat i zmarła z powodu problemów sercowo-naczyniowych.

"Najgorszy stres cieplny wystąpi w regionach, które nie są zamożne i w których oczekuje się szybkiego wzrostu populacji" mówi Huber. "W rezultacie ucierpią miliardy biednych ludzi, a wielu może umrzeć. Ale bogate narody również ucierpią z powodu upału, a w połączonym świecie każdy w jakiś sposób odczuje jego negatywne skutki".