El calor húmedo será una amenaza mucho mayor que el calor seco
Si las temperaturas globales aumentan 1° Celsius (C) o más que los niveles actuales, cada año miles de millones de personas estarán expuestas a un calor y una humedad tan extremos que no podrán refrescarse naturalmente, según una investigación interdisciplinaria de la Facultad de Salud y Desarrollo Humano de Penn State, la Facultad de Ciencias de la Universidad Purdue y el Instituto Purdue para un Futuro Sostenible.
Los resultados de un nuevo artículo indicaron que el calentamiento del planeta más allá de 1,5°C por encima de los niveles preindustriales será cada vez más devastador para la salud humana en todo el planeta.
Los humanos sólo pueden soportar ciertas combinaciones de calor y humedad antes de que sus cuerpos comiencen a experimentar problemas de salud relacionados con el calor, como un golpe de calor o un ataque cardíaco. A medida que el cambio climático eleva las temperaturas en todo el mundo, miles de millones de personas podrían verse empujadas más allá de estos límites.
Desde el comienzo de la revolución industrial, cuando los humanos comenzaron a quemar combustibles fósiles en máquinas y fábricas, las temperaturas en todo el mundo han aumentado aproximadamente 1°C o 1,8° Fahrenheit (F). En 2015, 196 países firmaron el Acuerdo de París, cuyo objetivo es limitar el aumento de la temperatura global a 1,5°C por encima de los niveles preindustriales.
El equipo de investigadores modeló aumentos de temperatura global que oscilan entre 1,5°C y 4°C (considerado el peor escenario en el que el calentamiento comenzaría a acelerarse) para identificar áreas del planeta donde el calentamiento conduciría a niveles de calor y humedad que excederían los límites humanos.
"Para comprender cómo los problemas complejos del mundo real, como el cambio climático, afectarán la salud humana, se necesita experiencia tanto sobre el planeta como sobre el cuerpo humano", dijo el coautor W. Larry Kenney, profesor de fisiología y kinesiología, Cátedra Marie Underhill Noll de Rendimiento Humano en Penn State y coautor del nuevo estudio.
"No soy un científico del clima y mis colaboradores no son fisiólogos. La colaboración es la única manera de comprender las formas complejas en que el medio ambiente afectará la vida de las personas y comenzar a desarrollar soluciones a los problemas que todos debemos enfrentar juntos".
Una amenaza para miles de millones
El límite de temperatura ambiente de bulbo húmedo para personas jóvenes y sanas es de aproximadamente 31°C, lo que equivale a 87,8°F con un 100% de humedad, según un trabajo publicado en 2022 por investigadores de Penn State.
Sin embargo, además de la temperatura y la humedad, el umbral específico para cualquier individuo en un momento concreto también depende de su nivel de esfuerzo y de otros factores ambientales, como la velocidad del viento y la radiación solar. Según los investigadores, en la historia de la humanidad, las temperaturas y la humedad que superan los límites humanos se han registrado sólo un número limitado de veces (y sólo durante unas pocas horas seguidas) en Oriente Medio y el Sudeste Asiático.
Los resultados del estudio indican que si las temperaturas globales aumentan 2°C por encima de los niveles preindustriales, los 2.200 millones de residentes de Pakistán y el valle del río Indo en la India, los mil millones de personas que viven en el este de China y los 800 millones de residentes del África subsahariana experimentarán anualmente muchas horas de calor que superarán la tolerancia humana.
Estas regiones experimentarían principalmente olas de calor de alta humedad. Las olas de calor con mayor humedad pueden ser más peligrosas porque el aire no puede absorber el exceso de humedad, lo que limita la evaporación del sudor de los cuerpos humanos y la humedad de algunas infraestructuras, como los refrigeradores evaporativos.
Lo preocupante, dijeron los investigadores, es que estas regiones también se encuentran en países de ingresos bajos y medios, por lo que muchas de las personas afectadas pueden no tener acceso al aire acondicionado ni a ninguna forma eficaz de mitigar los efectos negativos del calor en la salud.
Si el calentamiento del planeta continúa 3°C por encima de los niveles preindustriales, concluyeron los investigadores, niveles de calor y humedad que superan la tolerancia humana comenzarían a afectar la costa este y el centro de los Estados Unidos, desde Florida hasta Nueva York y desde Houston a Chicago. América del Sur y Australia también experimentarían un calor extremo con ese nivel de calentamiento.
Con los actuales niveles de calentamiento, dijeron los investigadores, Estados Unidos experimentará más olas de calor, pero no se prevé que estas olas de calor superen los límites humanos con tanta frecuencia como en otras regiones del mundo. Aun así, los investigadores advirtieron que este tipo de modelos a menudo no tienen en cuenta los peores y más inusuales fenómenos meteorológicos.
"Los modelos como estos son buenos para predecir tendencias, pero no predicen eventos específicos como la ola de calor de 2021 en Oregón que mató a más de 700 personas o Londres que alcanzó los 40°C el verano pasado", dijo el autor principal Daniel Vecellio, bioclimatólogo que completó una beca postdoctoral en Penn State con Kenney.
"Y recuerde, entonces los niveles de calor estaban todos por debajo de los límites de tolerancia humana que identificamos. Entonces, aunque Estados Unidos escapará de algunos de los peores efectos directos de este calentamiento, veremos un calor mortal e insoportable con más frecuencia. Y, si las temperaturas continúan subiendo, viviremos en un mundo donde las cosechas están fallando y millones o miles de millones de personas tratarán de migrar porque sus regiones nativas son inhabitables".
Imagen: Este mapa muestra las horas anuales proyectadas de calor más allá de los límites humanos en el sur de Asia (A–D), el este de Asia (E–H), el norte de África (I–L), el Medio Oriente (M–P) y América del Norte (Q– T) si el mundo se calienta 1,5 C, 2 C, 3 C y 4 C por encima de los niveles preindustriales. Crédito: Cortesía de Daniel Vecellio, Qinqin Kong, W. Larry Kenney y Matthew Huber.
Comprender los límites humanos y el calentamiento futuro
Durante los últimos años, Kenney y sus colaboradores han realizado 462 experimentos separados para documentar los niveles combinados de calor, humedad y esfuerzo físico que los humanos pueden tolerar antes de que sus cuerpos ya no puedan mantener una temperatura central estable.
"A medida que las personas se calientan, sudan y se bombea más sangre a la piel para que puedan mantener su temperatura central perdiendo calor al medio ambiente", dijo Kenney. "En ciertos niveles de calor y humedad, estos ajustes ya no son suficientes y la temperatura central del cuerpo comienza a subir. Esta no es una amenaza inmediata, pero requiere algún tipo de alivio. Si las personas no encuentran una manera de refrescarse en cuestión de horas, puede provocar agotamiento por calor, insolación y tensión en el sistema cardiovascular que puede provocar ataques cardíacos en personas vulnerables".
En 2022, Kenney, Vecellio y sus colaboradores demostraron que los límites de calor y humedad que las personas pueden soportar son más bajos de lo que se teorizó anteriormente.
"Los datos recopilados por el equipo de Kenney en Penn State proporcionaron evidencia empírica muy necesaria sobre la capacidad del cuerpo humano para tolerar el calor. Esos estudios fueron la base de estas nuevas predicciones sobre dónde el cambio climático creará condiciones que los humanos no pueden tolerar por mucho tiempo", dijo el coautor Matthew Huber, profesor de ciencias terrestres, atmosféricas y planetarias en la Universidad Purdue.
Cuando se publicó este trabajo, Huber, que ya había comenzado a trabajar en el mapeo de los impactos del cambio climático, se puso en contacto con Vecellio sobre una posible colaboración. Huber había publicado anteriormente un trabajo ampliamente citado que proponía un límite teórico para los límites de calor y humedad de los seres humanos.
Los investigadores, junto con el estudiante de posgrado de Huber, Qinqin Kong, decidieron explorar cómo las personas se verían afectadas en diferentes regiones del mundo si el planeta se calentara entre 1,5°C y 4°C. Los investigadores dijeron que 3°C es la mejor estimación de cuánto se calentará el planeta para 2100 si no se toman medidas.
"En todo el mundo, las estrategias oficiales para adaptarse al clima se centran únicamente en la temperatura", dijo Kong. "Pero esta investigación muestra que el calor húmedo será una amenaza mucho mayor que el calor seco. Los gobiernos y los responsables de la formulación de políticas deben reevaluar la eficacia de las estrategias de mitigación del calor para invertir en programas que aborden los mayores peligros a los que se enfrentará la gente".
Mantenerse a salvo en el calor
Independientemente de cuánto se caliente el planeta, los investigadores dijeron que la gente siempre debería preocuparse por el calor y la humedad extremos, incluso cuando permanecen por debajo de los límites humanos identificados. En estudios preliminares de poblaciones de mayor edad, Kenney descubrió que los adultos mayores experimentan estrés por calor y las consecuencias asociadas para la salud a niveles más bajos de calor y humedad que los jóvenes.
"El calor ya es el fenómeno climático que mata a la mayoría de las personas en los Estados Unidos", dijo Vecellio, ahora investigador postdoctoral en el Centro Climático de Virginia de la Universidad George Mason. "La gente debe cuidar de sí misma y de sus vecinos, especialmente los ancianos y los enfermos, cuando llegan las olas de calor".
Los datos utilizados en este estudio examinaron la temperatura central del cuerpo, pero los investigadores dijeron que durante las olas de calor, las personas también experimentan problemas de salud por otras causas. Por ejemplo, Kenney dijo que la mayoría de las 739 personas que murieron durante la ola de calor de 1995 en Chicago tenían más de 65 años y experimentaron una combinación de alta temperatura corporal y problemas cardiovasculares, que provocaron ataques cardíacos y otras causas de muerte cardiovascular.
Mirando hacia el futuro
Para evitar que las temperaturas aumenten, los investigadores citan décadas de investigaciones que indican que los humanos deben reducir la emisión de gases de efecto invernadero, especialmente el dióxido de carbono emitido por la quema de combustibles fósiles. Si no se hacen cambios, los países de ingresos medios y bajos serán los más afectados, afirmó Vecellio.
Como ejemplo, los investigadores señalaron Al Hudaydah, Yemen, una ciudad portuaria de más de 700.000 habitantes en el Mar Rojo. Los resultados del estudio indicaron que si el planeta se calienta 4°C, esta ciudad puede esperar más de 300 días en que las temperaturas superen los límites de la tolerancia humana cada año, haciéndola casi inhabitable.
"El peor estrés por calor se producirá en regiones que no son ricas y que se espera que experimenten un rápido crecimiento demográfico en las próximas décadas", afirmó Huber.
"Esto es cierto a pesar de que estas naciones generan muchas menos emisiones de gases de efecto invernadero que las naciones ricas. Como resultado, miles de millones de pobres sufrirán y muchos podrían morir. Pero las naciones ricas también sufrirán este calor y, en este mundo interconectado, todos pueden esperar verse afectados negativamente de alguna manera".
La investigación se ha publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences: Greatly enhanced risk to humans as a consequence of empirically determined lower moist heat stress tolerance
