La combinazione di
alte temperature ed elevati tassi di umidità, non solo produce disagi, ma può rappresentare una seria
minaccia per la salute.
La
temperatura percepita (o
indice di calore, heat index) è una misura indiretta (derivata dalla combinazione di due grandezze: umidità relativa e temperatura) della sensazione di caldo percepita, in media, dall'essere umano.
Il meccanismo attraverso cui il corpo disperde il calore in eccesso è principalmente la
sudorazione, ma in condizioni fisiche e ambientali estreme questo sistema non è sufficiente.
Quando il
tasso di umidità è troppo elevato, il sudore evapora molto lentamente o non evapora affatto, quindi il corpo si raffredda a stento e la temperatura corporea può aumentare a valori così elevati, superiori a 40°C, da danneggiare gli organi vitali dell'organismo.
La “temperatura a bulbo umido” e il limite sostenibile per l’uomo
Per comprendere il
limite per l'uomo di
tollerabilità della temperatura ambientale occorre considerare la
temperatura a bulbo umido.
La
temperatura a bulbo umido (in inglese wet bulb temperature) è la
soglia oltre la quale il
nostro organismo non riesce più a regolare la temperatura interna. Essa rappresenta "tecnicamente" la temperatura più bassa alla quale l'aria può essere raffreddata mediante l'evaporazione dell'acqua nell'aria a pressione costante e si misura avvolgendo uno stoppino umido attorno al bulbo di un termometro e la temperatura ottenuta corrisponde alla temperatura del bulbo umido.
Secondo quanto emerso da uno
studio pubblicato nel 2010, la temperatura a bulbo umido di 95 gradi Fahrenheit (ovvero 35°C) era il
limite che, se superato per periodi prolungati, avrebbe indotto
ipertermia nell'uomo e negli altri mammiferi, poiché in tali condizioni la dissipazione del calore metabolico diventava impossibile.
Gli autori di uno
studio più recente del 2022, rilevano che sebbene la soglia teorizzata (35°C) sia basata su principi fisiologici, non era stata testata utilizzando dati empirici.
Lo studio ha esaminato empiricamente la
temperatura critica a bulbo umido (Twb, crit) alla quale lo
stress da calore diventa incompensabile negli adulti giovani e sani, mentre svolgono attività a tassi metabolici modesti, ovvero normali attività di vita quotidiana.
E’ stato rilevato che uno
stress da calore insopportabile in ambienti umidi si verifica in adulti giovani e sani a
temperature a bulbo umido significativamente inferiori a 35°C e molto diverse in funzione del vapore ambientale.
Quali regioni subiranno per prime i rischi delle alte temperature e dell’umidità
Poiché le ondate di calore diventano più frequenti, intense e più durature a causa dei cambiamenti climatici, la questione del
superamento dei limiti termici diventa incalzante.
Un nuovo studio
Greatly enhanced risk to humans as a consequence of empirically determined lower moist heat stress tolerance sull'
esposizione a calore pericoloso e potenzialmente letale a vari livelli di riscaldamento globale, rileva che l’
umanità è più vulnerabile allo stress da calore umido di quanto precedentemente proposto a causa di limiti termici più bassi.
L’entità e l’estensione dello stress termico non sopportabile aumenta, come previsto dalla teoria, con
ogni grado di riscaldamento della
temperatura media globale della superficie (global mean surface temperature - GMST) o “livello di riscaldamento globale”.
L’emergenza regionale da caldo umido pericoloso è eterogenea in relazione ai futuri livelli di riscaldamento, le
regioni semiequatoriali potrebbero sperimentare prima alcune ore di superamento della soglia di
1,5°C di riscaldamento, rispetto ai livelli preindustriali (e probabilmente ancor prima), mentre altre parti del globo rimangono sicure fino a quando l'aumento del GMST raggiungerà i
4°C (
Fig. 1 A–D)
Con l'aumento del riscaldamento globale, le regioni che sperimenteranno le prime ondate di caldo umido e l'esposizione a un aumento sostanziale di ore calde all'anno sono anche le regioni con le
maggiori concentrazioni della popolazione mondiale, in particolare, quella dell’India e della Valle del fiume Indo (popolazione: 2,2 miliardi), Cina orientale (popolazione: 1,0 miliardo) e Africa sub-sahariana (popolazione: 0,8 miliardi) (
Fig. 1E). Queste regioni sono abitate da popolazioni con
redditi medio-bassi e quindi rappresentano alcuni dei paesi del mondo con gli abitanti più vulnerabili.
In futuro, per miliardi di persone,
eventi estremi di caldo umido andranno oltre i limiti sperimentati in passato e al di là delle attuali strategie di mitigazione del calore (
Fig.2 A-T).
Sebbene sia possibile un certo
adattamento fisiologico rispetto alle soglie qui descritte, saranno necessari adattamenti
comportamentali,
culturali e
tecnologici per mantenere stili di vita sani.
Il commento
Closer limits to human tolerance of global heat (no free online) presenta in una figura i risultati dei tre studi prima citati.
La figura mostra la
relazione tra
temperatura a bulbo umido (colore),
temperatura (asse x) e
umidità relativa (asse y). I
limiti empirici della termoregolazione umana in soggetti sani (linea tratteggiata: secondo l'articolo del 2022
Evaluating the 35°C wet-bulb temperature adaptability threshold for young, healthy subjects (PSU HEAT Project) risultano in un numero di ore-persona sostanzialmente più elevato di esposizione al calore non sopportabile, secondo diverse medie di scenari di riscaldamento relativi al periodo preindustriale (rappresentati dai cerchi della ricerca
Greatly enhanced risk to humans as a consequence of empirically determined lower moist heat stress tolerance), che si manifestano rispetto al limite idealizzato (esaminato nello studio del 2010
An adaptability limit to climate change due to heat stress).
L’articolo conclude affermando che si rende ancora più importante rimanere
al di sotto dell’obiettivo di aumento di 2°C (accordo di Parigi) o superarlo di poco. I nuovi studi mostrano che questo obiettivo/limite continuerà a far permanere il calore entro livelli tollerabili (se non confortevoli).
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