Jak duże ciepło może znieść człowiek? Wyniki eksperymentu zaskoczyły naukowców

Fale upałów, które rokrocznie stają się coraz dłuższe i intensywniejsze, potrafią niekorzystnie wpływać na organizm człowieka. Długotrwałe i częste narażenie na wysoką temperaturę może powodować przegrzanie, zawroty głowy, uczucie wyczerpania, zaburzenia krążenia, w skrajnych przypadkach wywoływać udar, śpiączkę, a nawet prowadzić do śmierci. Upał jest szczególnie niebezpieczny dla dzieci, osób w podeszłym wieku oraz chorych, ale i młody, zdrowy człowiek może odczuwać poważne dolegliwości.

Środowisko naukowe od lat przekonane było, że ostateczna granica przetrwania młodego i zdrowego człowieka przez sześć godzin wynosi 35 stopni Celsjusza przy stuprocentowej wilgotności lub 46 stopni przy wilgotności rzędu 50 procent. Wtedy pot – główne narzędzie, jakim organizm obniża swą ciepłotę – nie odparowuje już ze skóry, co prowadzi do udaru cieplnego, niewydolności narządów i śmierci.

Wspomniane warunki są w zasadzie teoretyczne, takie wartości bardzo rzadko bowiem zostają naprawdę przekroczone w naturze. Ale i to się zdarzało, kilkanaście razy odnotowano to w Azji Południowej i rejonie Zatoki Perskiej. - Nigdy takie ekstremalne warunki nie trwały dłużej niż dwie godziny, dlatego też nie doszło do masowego umierania ludzi - zaznaczył w rozmowie z AFP, cytowanej przez serwis ScienceAlert, Colin Raymond z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (NASA Jet Propulsion Laboratory ), który sam prowadził szeroko zakrojone studia nad tą kwestią.

Jednak według najnowszych badań próg naszej wytrzymałości może być o wiele niższy. Szacuje się, że latem 2022 roku w Europie z powodu upałów zmarło ponad 61 tysięcy osób, a przecież - choć temperatura bywa bardzo wysoka - rzadko na naszym kontynencie występuje stuprocentowa wilgotność.

Granicę niebezpiecznej temperatury określa się, wykorzystując metodę zwaną mokrym termometrem. Nakłada się na termometr wilgotną szmatkę i wystawia na działanie powietrza. Pozwala to zmierzyć, jak szybko woda - imitująca pot na skórze - odparowuje z tkaniny.

By przetestować opisane powyżej limity, badacze z Pennsylvania State University w Stanach Zjednoczonych mierzyli temperaturę organów wewnętrznych młodych, zdrowych ludzi, umieszczonych w komorze cieplnej o stuprocentowej wilgotności. Okazało się, że uczestnicy eksperymentu osiągali granicę krytyczną - kiedy ich ciało nie było w stanie powstrzymać dalszego wzrostu temperatury organów wewnętrznych - przy 30,6 stopnia Celsjusza, a więc znacznie poniżej wcześniej zakładanych 35 st. C. Zespół oszacował przy tym, że osiągnięcie "naprawdę, naprawdę niebezpiecznych" poziomów nastąpiłoby po upływie pięciu do siedmiu godzin – powiedział agencji AFP Daniel Vecellio, jeden z badaczy pracujących przy eksperymencie.

Należy podkreślić, że wartości ustalone w trakcie badania dotyczyły ludzi młodych i zdrowych, którzy nie wykonywali aktywności fizycznej, lecz przebywali we względnym spoczynku. Większość śmiertelnych przypadków w czasie fal upałów w Europie i Azji Południowej nastąpiła przy znacznie niższych poziomach temperatury i wilgotności. 

Naukowcy ostrzegają, że wraz ze wzrostem globalnej temperatury na świecie niebezpieczne warunki, do których dochodzi, gdy duża wilgoć łączy się z upałem, stają się coraz bardziej powszechne. - Częstotliwość występowania wspólnie tych dwóch czynników w ciągu ostatnich 40 lat co najmniej się podwoiła i ma to związek ze zmianami klimatu spowodowanymi przez człowieka - podkreślił Colin Raymond.

Jego badania przewidują, że temperatura rzędu 35 stopni przy wilgotności 100 procent będzie "regularnie przekraczana" w najbliższych latach w kilku miejscach na świecie, jeśli Ziemia ogrzeje się o 2,5 st. Celsjusza powyżej poziomów sprzed epoki przemysłowej.

(Wyjaśnijmy, że zgodnie z decyzją specjalistów opracowujących Raport Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu - IPCC - obecnie za reprezentatywne dla "okresu przedprzemysłowego" uznaje się średnie z lat 1850-1900. Nie brakuje jednak naukowców, którzy sugerują, że te ramy czasowe powinno się cofnąć.)