Regierungen, medizinische Einrichtungen und andere Stellen benötigen genaue Modelle zu gesundheitsbezogenen Themen, um ihre Aktivitäten besser organisieren zu können.
Der Klimawandel hat messbare Auswirkungen auf die Gesellschaft, unter anderem auf die Sterblichkeitsrate. Aktuelle Modelle zur Bewertung der gesundheitlichen Auswirkungen des Klimawandels berücksichtigen jedoch nicht alle Umweltparameter, insbesondere nicht die Luftfeuchtigkeit, die den vom menschlichen Körper wahrgenommenen Hitzestress beeinflussen könnte. Daher besteht Verbesserungsbedarf.
Zum ersten Mal ist es Forschern, darunter auch denen der Universität Tokio, gelungen, Feuchtigkeitsdaten aus Hunderten von Städten in sogenannte Hitzestressindikatoren (HSIs) einzubeziehen und ihre Leistung bei der Vorhersage hitzebedingter Todesfälle zu bewerten. Die Arbeit wurde veröffentlicht in PNAS Nexus.
Der Klimawandel wurde früher aus gutem Grund als globale Erwärmung bezeichnet. Generell steigen die Temperaturen weltweit. Es gibt jedoch noch weitere Probleme, die über die Lufttemperatur hinausgehen. Eines davon, das in einigen Teilen der Welt unglaublich wichtig ist, ist die Luftfeuchtigkeit, also die Wassermenge in der Luft.
Das ist wichtig, da Feuchtigkeit unsere Fähigkeit beeinträchtigen kann, uns durch Schwitzen abzukühlen, wenn Wasser von unserer Haut verdunstet. In Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit ist diese Verdunstungskühlung weniger effektiv und wird ab einem gewissen Punkt unmöglich.
„Ich habe die Auswirkungen der Bewässerung rund um städtische Gebiete auf Hitzestress und den Zusammenhang mit der menschlichen Gesundheit untersucht“, sagte Forschungsstipendiat Qiang Guo von der Abteilung für globale Gesundheitspolitik der Universität Tokio.
„Je nachdem, welche HSIs man betrachtete, schienen die Ergebnisse und Auswirkungen ganz unterschiedlich zu sein. Diese Diskrepanz veranlasste mein Team und mich, nach der besten Kombination aus Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu suchen, mit der sich der vom Menschen wahrgenommene Hitzestress am genauesten abschätzen ließe. Und wir wollten sicherstellen, dass diese Methode auf verschiedene Umgebungen anwendbar ist.“
Guo und sein Team sammelten für 739 Städte in 43 Ländern oder Territorien täglich Daten zu Todesfällen und zum Klima, darunter Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung.
Sie berechneten acht verschiedene HSIs auf Grundlage der Klimadaten. Die meisten HSIs verwenden Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit als Eingangswerte, während andere auch Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung einbeziehen.
Durch die Verwendung ausgefeilter Modelle (sogenannte nichtlineare Modelle mit verteilter Verzögerung) und maschinellem Lernen fand das Team heraus, dass der Schlüsselfaktor, der für die Leistung von HSIs an verschiedenen Standorten verantwortlich ist, die Beziehung zwischen Tagestemperatur und Luftfeuchtigkeit ist.
„Die Wirksamkeit von HSIs, die die Luftfeuchtigkeit berücksichtigen, variiert je nach geografischer Lage. Wir haben Standorte ermittelt, an denen feuchte Hitze ein genauerer Indikator für die Modellierung hitzebedingter Todesfälle ist, darunter Küstengebiete und große Seengebiete in den USA, Peru, Südkorea und Japan. Die Verwendung von HSIs in diesen Regionen, wie etwa der Feuchtkugeltemperatur, die das menschliche Hitzeempfinden nachahmt, könnte die Genauigkeit von Hitzewarnsystemen verbessern“, sagte Guo.
„Natürlich müssen noch viele andere Faktoren berücksichtigt werden, zum Beispiel sozioökonomische Aspekte. Aufgrund der Datenverfügbarkeit konzentrierte sich unsere Studie hauptsächlich auf die entwickelten Regionen, und viele Entwicklungsregionen, die unter starker Hitzebelastung stehen, sind in unserer Analyse nicht berücksichtigt.
„Deshalb planen wir in Zukunft, auch für Regionen des globalen Südens Daten zu erheben und Analysen durchzuführen. Unser Ziel ist es, Menschen in Entwicklungsländern besser dabei zu unterstützen, die gesundheitlichen Auswirkungen von starkem Hitzestress zu reduzieren.“
Weitere Informationen:
Qiang Guo et al., Regionale Unterschiede in der Rolle der Luftfeuchtigkeit bei der hitzebedingten Mortalität auf Stadtebene, PNAS Nexus (2024). DOI: 10.1093/pnasnexus/pgae290