Фото из открытых источников носит иллюстративный характер.
Фото из открытых источников носит иллюстративный характер.

Климат 12 % поверхности планеты ученые считают смертельным для человека. В связи с наступлением глобального потепления области, не подходящие для жизни людей, предположительно расширятся до 45–70 % уже к концу этого столетия. В условиях постоянного стресса из-за действия жары рискуют оказаться 44–75 % населения земного шара. При каких температурах всему живому начинает угрожать опасность, предупреждает международная группа ученых. Результаты исследования опубликованы в The Lancet Planetary Health.

 

Как изменения климата влияют на жизнь на Земле?

 

Первый эпизод экстремальной жары в новом веке был зафиксирован в 2003 году. Это явление унесло жизни 70 тысяч жителей Европы. Пострадало и сельское хозяйство: во Франции, например, в этот год смертность крупного рогатого скота достигла 24 %.

 

По данным ВОЗ, с 1998 по 2017 год от жары в мире скончалось более 160 тысяч человек. А в докладе The Lancet утверждается, что примерно за тот же период в одной только возрастной группе старше 65 лет экстремальная жара унесла около 300 тысяч жизней. Если же учесть все температурные катаклизмы, вызванные изменениями климата, то ежегодно их жертвами, по оценкам The Lancet Planetary Health, становятся более 5 млн человек.

 

В конце весны журнал Nature опубликовал статью, посвященную влиянию высоких температур на уровень смертности от любых причин в разных регионах мира. В анализе приняли участие 70 климатологов и эпидемиологов из 43 стран. По их подсчетам, вклад человеческого фактора в глобальное потепление несет ответственность за 37 % общего числа погибших от жары. В таких странах, как Колумбия или Эквадор, эта доля превышает 75 %.

 

Распространение зон тепла уже сейчас сказывается на людях, сельскохозяйственных культурах, домашнем скоте и дикой природе в Австралии. Например, в 2018 году из-за двухдневной жары с температурой выше 42 °C погибла треть популяции летучих мышей, известных как очковая летучая лисица. В ближайшей перспективе тепловые волны однозначно будут более частыми и продолжительными. Наступление глобального потепления постепенно станет смертоносным для многих видов, если они не смогут мигрировать или иным образом защитить себя от экстремального или продолжительного температурного стресса. Ожидается, что южная Азия —  бассейны рек Ганг и Инд, где проживает примерно пятая часть мирового населения, — подвергнется интенсивному воздействию убийственно высоких температур и влажности к концу 21-го века.

 

Нельзя не принимать во внимание и опосредованные угрозы, например, связанные с продовольственным обеспечением. У животных, обитающих на фермах, тепловая нагрузка возникает при 24 °С в условиях высокой влажности и 29 °С при низкой. Надои снижаются на 10–20 % при тепловом стрессе, ведь у коров наблюдается сильное обезвоживание, 12 % массы их тела теряется в виде воды (у верблюдов и коз этот эффект достигает 30–40 %). Комфортный температурный режим для птицы — не более 20 °С. Цыплята испытывают легкую тепловую нагрузку при 30 °С. При 37 °С и выше яйценоскость резко снижается.

 

Тепловой стресс приводит к замедлению роста молочных коров, свиней, другого домашнего скота, что означает снижение репродуктивной способности. Есть примеры эволюционной адаптации к теплой погоде  — например, трансильванские голые куры более устойчивы к жаре, чем другие разновидности, из-за сложной генетической мутации, подавляющей рост перьев.

 

Растения, эволюционно приспособленные к умеренно-холодному климату, например пшеница, лучше растут при более низких температурах, в то время как культуры, адаптированные к теплу, такие как кукуруза, чувствительны к морозу, но легко переносят более высокие температуры. Стратегии снижения теплового стресса в растениеводстве включают изменение сроков посадки, орошение (если оно возможно), селекцию и переход на более термостойкие культуры.

 

Генетическая адаптация к изменению климата часто занимает несколько поколений. Оставшегося в запасе времени слишком мало для высших форм жизни. Если текущие тенденции сохранятся, многие живые организмы сильно пострадают либо полностью исчезнут.

 

Принятое в 2016 году Парижское климатическое соглашение призвано работать над удержанием среднегодовых глобальных температур в пределах 1,5–2 °С по сравнению с доиндустриальным периодом. В реальности же далеко не все факторы зависят от человека. По последним данным, ежегодно ледники сокращаются почти на 90 тысяч км2, а разогрев планеты происходит крайне неравномерно — участки суши нагреваются значительно быстрее, чем поверхность Мирового океана. В Великобритании, например, средняя температура календарного лета за последние 100 лет выросла на 2–3 °С. В Канаде и на северо-западе США в июне была зафиксирована температура, превышающая рекордные показатели прошлых лет сразу на 5°С. Побиты все температурные рекорды этим летом в Восточной Европе.

 

Британские ученые рассчитали, что к 2070 году планета в среднем нагреется на 3 °C, но тогда привычные нам среднегодовые температуры на суше вырастут примерно на 7,5 °C.

 

При какой температуре погода превращается в проблему?

 

Когда температуры остаются высокими в течение продолжительного времени, увеличивается физиологический стресс у людей, животных и растений. Профессор Зентхольд Ассенг, директор Всемирного центра сельскохозяйственных систем Мюнхенского технического университета (TUM), один из соавторов статьи, говорит: «Мы изучили, какие температуры предпочтительны, а какие вредны для людей, крупного рогатого скота, свиней, птицы и сельскохозяйственных культур, и обнаружили, что они на удивление похожи».

 

 Проанализировав научные данные о наиболее оптимальных температурах для жизни человека, животных и растений, которые публиковались на английском и немецком языках с 1950 по 2020 год, ученые обнаружили, что человек начинает ощущать легкий тепловой стресс, когда при умеренной и высокой влажности температура поднимается выше 23 °С, а при низкой влажности — выше 27 °С.

 

Согласно исследованию, предпочтительная температура составляет от 17 °С до 24 °С. Пороговые значения стрессовой температуры тем ниже, чем выше влажность. Однако воздействие температур выше 25 °C при условии высокой влажности может вызвать тепловой стресс у многих организмов. Продолжительное воздействие температур выше 35 °C при высокой влажности или выше 40 °C при низкой может привести к летальному исходу.

 

Люди вообще не должны подвергаться воздействию температуры, превышающей 35 ° C при умеренной и высокой влажности (> 50 %), поскольку метаболическое тепло не может рассеиваться в такой среде. Увеличение воздействия, частоты и продолжительности стрессовых и смертельных температур вызывает физиологический дисбаланс и телесные повреждения.

 

Когда для людей становится слишком жарко?

 

При высокой влажности умеренная тепловая нагрузка для человека начинается примерно при 23 °С , при низкой влажности — 27 °С. «Если люди подвергаются воздействию температур выше 32 °С при чрезвычайно высокой влажности или выше 45 °С при крайне низкой значительное время, это может стать для них фатальным, — говорит профессор Ассенг. — Во время экстремальной жары с температурами намного выше 40 °С, как те, которые в настоящее время часто наблюдаются на северо-западном побережье США и в Канаде, людям требуется техническая поддержка, например, обязательное пребывание, хотя бы периодическое, в помещениях с кондиционированием воздуха».

 

Хотя температурный порог, несомненно, является важным показателем для человека, продолжительность воздействия температурного стресса также влияет на прогноз. При длительном воздействии высоких температур степень обезвоживания не должна превышать 5 % от массы тела. Во избежание сильной тепловой нагрузки ректальная температура должна быть ниже 38 °C. Оба параметра (максимальное обезвоживание и ректальная температура) используются для оценки возможного времени пребывания человека в жарких условиях без необратимых негативных последствий. В очень влажных условиях (влажность около 100 %) нельзя пребывать более 6 часов при температуре около 31 °C, более высокие температуры допустимы в сухой среде (например, 6 часов при 42 °C и 50 % влажности). Следует также учесть, что эти параметры рассчитывались для военнослужащих и спортсменов и не слишком репрезентативны для пожилых людей, детей или беременных женщин, для которых следует применять более низкие пороговые значения.

 

Авторы статьи ссылаются на различные защитные стратегии, в том числе на усиление таких факторов, как естественная тень от деревьев или структурное затенение с целью смягчения возрастающей тепловой нагрузки. Строения следует делать более термостабильными, например, используя изоляцию крыш и стен и/или применяя более светлые, светоотражающие цвета, чтобы уменьшать теплоемкость. Первостепенное значение следует придавать вентилированию и  увеличению воздушного потока, кондиционированию воздуха в помещениях и использованию систем охлаждения.

 

Организмы реагируют на тепловой стресс физиологически и изменением своего поведения. Физиологические реакции включают повышение температуры тела, учащение сердцебиения и дыхания, расширение сосудов, повышенное потоотделение и мышечные судороги (ранний симптом перегрева). Поведенческие механизмы предполагают потребность в большем количестве питья, меньшем — еды, ограничение активности, а также стремление к минимализму в одежде. Повышенное потоотделение может привести к потере влаги и солей, которую необходимо компенсировать усиленным потреблением воды, чтобы избежать обезвоживания.

 

Пять способов защитить свое сердце

 

Американская кардиологическая ассоциация опубликовала рекомендации, как вести себя в аномальную жару, для людей старше 50 лет, страдающих от болезней сердца или избыточного веса.

 

При высокой температуре окружающей среды организм пытается охладить себя, перераспределяя большее количество крови от внутренних органов к коже. Это может способствовать увеличению нагрузки на сердце.

 

«Некоторые сердечные препараты, такие как блокаторы рецепторов ангиотензина (БРА), ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), бета-блокаторы, блокаторы кальциевых каналов и диуретики, которые влияют на артериальное давление или на баланс натрия, могут усилить реакцию организма на тепло, заставляя человека чувствовать себя в жару хуже, — утверждает спикер Американской кардиологической ассоциации, профессор Северо-Восточного университета в Массачусетсе (США) Дональд Ллойд-Джонс. — Но прекращать прием этих препаратов ни в коем случае не следует. Лучше обсудить свое состояние с врачом».

 

Обезвоживание заставляет сердце работать с повышенной нагрузкой, подвергая его тем самым повышенному риску. Гидратация помогает сердцу легче перекачивать кровь по кровеносным сосудам к мышцам, позволяя мышцам работать эффективно.

 

«Обезвоживание получить легко, при этом вы можете даже не думать, что испытываете жажду, — говорит профессор Ллойд-Джонс. — В жаркую погоду пейте воду до выхода на улицу и в процессе пребывания там. Не ждите, пока почувствуете жажду. Лучший способ узнать, достаточно ли жидкости вы получаете, — следить за выделением мочи и за тем, чтобы она была светлой, ни в коем случае не темной, насыщенной».

 

Правила предосторожности:

 

  • Следите за часами: лучше не выходить на улицу в полдень (примерно с 12:00 до 15:00), когда солнце наиболее активно.
  • Одевайтесь соответствующе: легкая светлая одежда из дышащих тканей, таких как хлопок, или современных гигроскопичных материалов. Не забудьте головной убор и солнцезащитные очки. Нанесите солнцезащитный крем с SPF не ниже 15 и обновляйте его каждые два часа.
  • Пейте: поддерживайте водный баланс, выпивая несколько стаканов воды перед выходом на улицу, находясь на ней и после возвращения. Никакого кофеина или алкоголя!
  • Регулярно делайте перерывы: остановитесь на несколько минут в тени или прохладном месте, попейте воды, сбрызните лицо и запястья, а затем продолжайте путь.
  • Следуйте указаниям врача: продолжайте принимать все лекарства в соответствии с предписаниями.

Обратитесь за помощью, если почувствовали признаки теплового удара:

 

  • чрезмерная потливость,
  • холодная влажная кожа, озноб,
  • учащенное дыхание,
  • головная боль,
  • тошнота или рвота,
  • учащение пульса,
  • слабость,
  • головокружение, дурнота,
  • проблемы со зрением,
  • спутанность сознания,
  • мышечные судороги,
  • обморок.

 

Климат изменил размеры нашего тела

 

Миллионы лет размеры тела представителей рода Homo сильно менялись под воздействием климата. Чем выше была средняя температура в регионах, где жили кроманьонцы, неандертальцы и далекие предки современных людей, тем меньше были их тела, и наоборот. К таким выводам пришли ученые из Кембриджского (Великобритания) и Тюбингенского (Германия) университетов, проанализировав более 300 окаменелых останков древних Homo, найденных по всему миру, пишет Nature Communications.

 

Объединив данные анализа ископаемых с реконструкцией регионального климата за последние миллионы лет, ученые пришли к выводу, что средний размер тела людей значительно колебался, при этом более крупные тела развивались в более холодных регионах. Считается, что крупный размер словно буфер против более низких температур: тело теряет меньше тепла, когда его масса больше, чем площадь поверхности.

 

Наш вид Homo sapiens появился около 300 тысяч лет назад в Африке. Род Homo существует гораздо дольше и включает неандертальцев и другие вымершие родственные виды, такие как Homo habilis и Homo erectus.

 

Отличительной чертой эволюции нашего вида является тенденция к увеличению размеров тела и мозга; по сравнению с более ранними видами, такими как Homo habilis, мы на 50 % тяжелее, а наш мозг в 3 раза больше. Но движущие силы таких изменений остаются предметом споров.

 

«Наше исследование показывает, что климат — и в первую очередь температура — был основным фактором изменения размеров тела, — утверждает руководитель исследования, профессор кафедры зоологии Кембриджского университета Андреа Маника. —  Даже по нашим современникам мы можем видеть, что те, кто живет в более теплом климате, как правило, мельче, а те, кто живет в более холодном климате, — в среднем крупнее. Теперь мы точно знаем, что те же климатические закономерности действовали в течение последнего миллиона лет».

 

При этом на размеры мозга изменения климата практически не оказывали воздействия. Его развитие связано с другими факторами. Хотя обнаружено некоторое косвенное влияние окружающей среды на размер мозга в более стабильных по температуре и открытых местностях: количество питательных веществ, полученных в природе, должно было быть достаточным для поддержания и роста нашего большого и особенно требовательного к затратам энергии мозга.

 

Исследователи говорят, что есть веские доказательства того, что человеческое тело и размер мозга продолжают развиваться. Наше телосложение все еще адаптируется к разным температурам, и сегодня в среднем более крупные люди живут в более холодном климате. Размер мозга у нашего вида, похоже, уменьшился с начала голоцена (около 11 650 лет назад). Растущая зависимость от технологий, таких как передача сложных задач компьютерам, может привести к еще большему сокращению мозга в следующие несколько тысяч лет.

 

«Забавно размышлять о том, что произойдет с размерами тела и мозга в будущем, но мы не должны легко экстраполировать данные, относящиеся к последнему миллиону лет, потому что непредсказуемо много факторов может и будет изменяться», — считает Андреа Маника.

 

Сильная жара снижает когнитивные способности

 

Любопытное исследование провели среди студентов Гарвардской медицинской школы, живущих в общежитиях без систем кондиционирования. В летние месяцы, когда наступала аномальная жара, показатели их когнитивных тестов резко шли вниз.

 

«Большинство исследований воздействия жары на здоровье проводилось среди уязвимых групп, таких как пожилые люди, и создается впечатление, что население в целом не подвержено риску жары, — поясняет Хосе Гильермо Седеньо-Лоран, научный сотрудник Гарвардского университета. — Чтобы устранить это слепое пятно, мы изучали здоровых молодых людей (кампус для студентов — это своего рода естественная среда обитания, ведь больше 90 % времени современные люди проводят в помещениях). Знание рисков для разных групп населения имеет решающее значение, учитывая, что во многих городах и странах прогнозируется увеличение количества волн тепла из-за изменения климата».

 

Результаты показали, что во время аномальной жары студенты в зданиях без кондиционера показали худшие результаты по тестам, чем их сверстники в общежитиях с кондиционированием воздуха, — снижение по пяти параметрам когнитивных функций, включая время реакции и рабочую память (в среднем на 13 %). Там, где температура была ниже, испытуемые отвечали не только быстрее, но и точнее.

 

Примечательно, что наиболее значительная разница в когнитивных функциях между двумя группами наблюдалась во время, когда температура наружного воздуха начала снижаться, но внутри помещений оставалась повышенной. «Температура в помещении часто продолжает расти даже после того, как температура снаружи падает, создавая ложное впечатление, что опасность миновала, хотя на самом деле тепловое воздействие продолжается, — поясняет Гильермо Седеньо-Лоран. — А все дело в том, что в регионах мира с преимущественно холодным климатом здания спроектированы таким образом, чтобы сохранять тепло. Эти здания с трудом выводят нагретый воздух в жаркие летние дни».

 

Ученые из Калифорнийского университета (США) доказали, что по мере повышения температуры увеличивается риск увечий на рабочем месте. В дни, когда температура воздуха превышала 32 °C, опасность повреждений и травм возрастала на 6–9 % по сравнению с днями, когда столбик термометра показывал 10–15 °C. А при усилении жары до 37 °C количество несчастных случаев увеличивалось на 10–15 %. Авторы подсчитали также, что в Калифорнии из-за жары происходит около 15 тысяч несчастных случаев ежегодно.

 


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

При копировании или цитировании текстов активная гиперссылка обязательна. Все материалы защищены законом Республики Беларусь «Об авторском праве и смежных правах».