پیامدهای گرم شدن هوای زمین: میزان تحمل بدن انسان در برابر گرما
اما غیرقابل‌سکونت شدن یک مکان، دلیل ساده‌ای مانند یک دمای خاص ندارد و حتی با در نظر گرفتن رطوبت هم نمی‌توانیم محدوده تحمل بدن انسان در برابر گرمای شدید را کاملاً توضیح دهیم. میزان تحمل هر فرد ممکن است متفاوت باشد و توانایی هر فرد برای تحمل در برابر گرما می‌تواند تغییر کند. با وجود اینکه در حال حاضر دمای جهان بالاتر و پیش‌بینی ها از رویدادهای آب و هوایی شدیدتر و دشوارتری خبر می دهند، درک محدودیت‌ها و چیزی که باعث تعیین محدودیت‌های ما می‌شود اهمیت زیادی دارد.
کامیلو مورا (Camilo Mora) پژوهشگر آب و هوا در دانشگاه هاوایی می‌گوید: «ممکن است در این لحظه فکر کنید در آینده ما توانایی انتخاب بین خوب و بد را خواهیم داشت.» اما حالا وقتی در مورد گرمای شدید حرف می‌زنیم «انتخاب‌های ما شامل بد و خیلی بدتر هستند.»
عکاس: DARRYL DYCK، منبع The Canadian press via AP
آیا تحمل تغییراتی که روی زمین ایجاد کرده‌ایم را داریم؟
مورا و گروهش برای مطالعه‌ای که در سال 2017 در مجله Nature Climate Change منتشر شد با بررسی صدها رویداد مربوط به گرمای شدید در سراسر جهان قصد داشتند تعیین کنند چه ترکیباتی از گرما و رطوبت به احتمال زیاد مرگبار خواهند بود و در آینده این شرایط در کجا اتفاق می‌افتد.
آنها متوجه شدند با توجه به اینکه امروزه حدود 30 درصد از جمعیت جهان حداقل به مدت 20 روز در هر سال در معرض ترکیبی از گرما و رطوبت مرگبار قرار می‌گیرند حتی اگر انتشار گازهای گلخانه‌ای به شدت کاهش پیدا کند باز هم این درصد تا سال 2100 حدود 15 درصد افزایش پیدا می‌کند.
سایر پژوهشگران متوجه شدند که تغییرات آب و هوایی باعث می‌شوند موج‌های گرما تا صدها برابر افزایش پیدا کنند و پیامد ناشی از آنها، دلیل وقوع حدود یک سوم از مرگ‌های جهان می‌شود. ما در حال تغییر دادن سیاره خود هستیم، محدوده تحمل بدن انسان در برابر گرما چقدر است؟
تحمل بدن انسان در برابر گرما: خنک شدن
انسان‌ها به عنوان پستانداران خونگرم، دمای بدن ثابتی در حدود 98 درجه فارنهایت (37 درجه سانتیگراد) دارند. بدن ما به شکلی طراحی شده است که در حدود همان درجه حرارت کار کند، بنابراین یک توازن ثابت بین از دست دادن گرما و جذب گرما وجود دارد.
مشکلات زمانی ایجاد می‌شوند که بدن ما نمی‌تواند با سرعت کافی گرمای خود را از دست بدهد (یا اینکه در هوای سرد با سرعت زیادی گرمای خود را از دست می‌دهد ولی فعلاً بهتر است بر روی گرما تمرکز کنیم). زمانی که دمای هسته بدن زیادی گرم می‌شود ممکن است همه چیز از اندام‌ها گرفته تا آنزیم‌ها غیرفعال شوند. بر اساس گفته‌های لیز هانا (Liz Hanna) پژوهشگر سابق بهداشت عمومی در دانشگاه ملی استرالیا که بر روی گرمای شدید مطالعه می‌کند گرمای شدید می‌تواند باعث ایجاد مشکلات عمده کلیوی و قلبی و حتی آسیب مغزی شود.
مقاله مرتبط پیشنهادی برای مطالعه: گرمایش زمین چطور و چگونه به ما آسیب می زند
بدن شما اغلب با استفاده از یک ابزار قدرتمند سعی می‌کند دمای هسته بدن را در محیط‌های گرم حفظ کند، این ابزار عرق کردن است. عرقی که شما تولید می‌کنید در هوا بخار می‌شود، گرما را از پوست شما بیرون می‌کشد و بدن را خنک می‌کند و همین باعث می‌شود تحمل بدن انسان در برابر گرما بالاتر برود.
رطوبت این روش خنک کننده را فلج می‌کند. یعنی اگر هوا آن‌قدر مرطوب باشد که بخار آب زیادی در هوا وجود داشته باشد عرق نمی‌تواند به سرعت بخار شود و عرق کردن بدن نمی‌تواند به اندازه قبل بدن شما را خنک کند.
روش تشخیص شرایط غیرقابل‌سکونت
پژوهشگرانی مانند مورا و گروهش، معمولاً از معیارهایی مانند شاخص گرما یا دمای حباب مرطوب برای بررسی نحوه تعامل گرمای شدید و رطوبت استفاده می‌کنند. با این روش آنها می‌توانند برای تشخیص شرایط غیرقابل‌سکونت بر روی یک عدد واحد تمرکز کنند.
شاخص گرما برآوردی است که احتمالاً در گزارش‌های هواشناسی آن را دیده‌اید. شاخص گرما با داشتن عواملی در زمینه گرما و رطوبت نشان می‌دهد که آب و هوا چه حسی دارد. دمای حباب مرطوب درست مانند دماسنجی است که یک لباس مرطوب دور آن پیچیده باشند. (ازآنجایی‌که دمای پیش‌بینی شده با دماسنج خشک اندازه‌گیری می‌شود از نظر فنی دمای حباب خشک محسوب می‌شود.) دمای حباب مرطوب قادر است دمای پوست شما را در حالت تعریق دائمی برآورد کند به همین دلیل هم معمولاً برای اندازه‌گیری تقریبی میزان تحمل بدن انسان در برابر گرمای شدید مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به گفته زک شریدر (Zach Schlader) فیزیولوژیست دانشگاه ایندیانا بلومینگتون، دمای حباب مرطوب 35 درجه سانتیگراد تقریباً محدوده مطلق تحمل انسان است. علاوه بر این بدن شما نمی‌تواند برای حفظ دمای هسته خود به اندازه کافی گرمای خود را به محیط بدهد. این بدان معنا نیست که گرما فوراً شما را می‌کشد ولی اگر به سرعت بدن خود را خنک نکنید آسیب به مغز و اندام‌ها شروع می‌شود.
عکاس: DAVID LAW، منبع: UNSPLASH
شرایط ایجاد دمای حباب مرطوب 95 درجه
شرایطی که می‌تواند منجر به ایجاد دمای حباب مرطوب 35 درجه سانتیگراد شود خیلی متفاوت است. بدون وجود باد و آسمان آفتابی، منطقه‌ای با 50 درصد رطوبت به دمای حباب مرطوب غیرقابل‌سکونتی حدود 43 درجه سانتیگراد می‌رسد، درصورتی‌که در هوایی که عمدتاً خشک باشد، درجه حرارت برای رسیدن به این محدوده باید از 55 درجه سانتیگراد بالاتر برود.
بر اساس پیش‌بینی برخی از مدل‌های آب و هوایی، دمای حباب مرطوب بیش از 35 درجه سانتیگراد در اواسط قرن 21، شروع خواهد شد. سایر پژوهشگران معتقدند ما همین حالا هم به آن محدوده رسیده‌ایم. در پژوهشی که در سال 2020 منتشر شد محققان ثابت کردند که برخی از بخش‌های مناطق نیمه گرمسیری قبلاً چنین شرایطی را گزارش کرده‌اند و این شرایط در حال رواج پیدا کردن هستند.
با وجود اینکه اکثر پژوهشگران بر این باور هستند که دمای حباب مرطوب 35 درجه سانتیگراد برای بیشتر انسان‌ها غیرقابل‌سکونت است، واقعیت این است که وضعیت‌هایی با گرمای کمتر هم می‌توانند مرگبار باشند. ما بر روی کره زمین فقط چند بار به آن دمای حباب مرطوب رسیده‌ایم ولی گرما هر سال باعث مرگ افرادی در سراسر جهان می‌شود.
هانا که محقق بهداشت عمومی در استرالیا است با توجه به میزان تحمل بدن انسان در برابر گرما می‌گوید: «همه در معرض این خطر قرار دارند اما بعضی‌ها بیشتر از سایر افراد در معرض این خطر هستند.» بچه‌ها و افراد سالخورده اغلب نمی‌توانند دمای بدن خود را به خوبی جوان‌های بالغ تنظیم کنند و افرادی که از داروهای خاصی استفاده می‌کنند کمتر عرق می‌کنند.
تحمل افراد در برابر گرما ممکن است در طول زمان تغییر کند. ممکن است زمانی که بدن شما بیشتر در معرض گرما قرار می‌گیرد بیشتر به آن عادت کند، درست مانند وقتی که بدن در ارتفاعات زیاد به اکسیژن کم عادت می‌کند.
تحمل بدن انسان در برابر گرما: سازگاری با گرما
سازگاری با گرما در طول زمان ایجاد می‌شود. هانا می‌گوید این سازگاری در طول زمان کوتاهی به اندازه چند روز شروع می‌شود و احتمال دارد کل این فرآیند شش هفته یا بیشتر طول بکشد. افرادی که سازگاری بیشتری با گرما دارند بیشتر عرق می‌کنند و عرق آنها هم رقیق‌تر است یعنی از طریق عرق کردن الکترولیت‌های کمتری از دست می‌دهند. بر اساس حرف‌های هانا چنین چیزی در برابر کم آبی و مشکلات قلبی و کلیوی از بدن حفاظت می‌کند.
دلیل اینکه موج‌های گرمایی که در مکان‌های خنک‌تر یا در ابتدای تابستان پدیدار می‌شوند مرگبارتر از شرایط مشابه در مکان‌های گرم‌تر یا در انتهای تابستان هستند، سازگارتر شدن مردم و افزایش تحمل بدن انسان در برابر گرما است. این پدیده فقط به این خاطر نیست که در مناطقی مانند کانادا یا سیاتل خیلی از کولر استفاده نمی‌شود، یکی دیگر از عوامل تعیین کننده مهم، میزان مرگبار بودن امواج گرما هستند. ساکنان مناطق خنک‌تر سازگاری کمتری با گرما دارند بنابراین دمای حباب مرطوب زیر 35 درجه سانتیگراد هم می‌تواند مرگبار باشد.
مقاله مرتبط پیشنهادی برای مطالعه: کشتار دسته جمعی نهنگ ها وحفره عظیمی که ایجاد کرد
هانا اشاره می‌کند که محدودیت‌هایی برای عادت کردن به گرما وجود دارد. ما نمی‌توانیم برای سازگاری با شرایطی که تغییرات آب و هوایی در دهه‌های آینده ایجاد می‌کند تکامل پیدا کنیم. همچنین او می‌گوید درست است که محدودیت‌های فیزیولوژیکی مهم هستند اما ما باید عوامل دیگری را هم مانند رفتار و زیرساخت‌ها در نظر بگیریم.
هانا می‌گوید زمانی که در حال رفت‌وآمد هستید یا بیرون کار می‌کنید دمای هوا به اندازه ای گرم نمی‌شود که برای شما مرگبار باشد. از کل انرژی که برای انجام یک کار مانند دویدن در یک مسابقه یا شستن ظرف‌ها مصرف می‌کنید 20 درصد آن صرف حرکت دادن ماهیچه‌ها می‌شود و 80 درصد تبدیل به گرما می‌شود. پس هرچه بیشتر فعالیت داشته باشید بدن شما باید گرمای بیشتری از دست بدهد، یعنی اگر خودتان را تحت فشار بگذارید، نمی‌توانید به اندازه زمانی که فقط دراز کشیده‌اید گرما را تحمل کنید.
عکاس: Aan nizal، منبع: unsplash
جمع‌بندی
هانا که در استرالیا زندگی می‌کند با اثراتی که گرمای شدید بر روی مردم و جوامع می‌گذارد به خوبی آشنا است. استرالیا یکی از گرم‌ترین کشورهای روی زمین است که همین حالا هم دمای برخی از مناطق آن از محدوده تحمل بدن انسان در برابر گرما فراتر رفته است. ازآنجایی‌که گرمای شدید در استرالیا در حال عادی شدن است درک خطر گرما برای هانا ضروری‌تر از همیشه است. هانا می‌گوید: «جهان درحال گرم شدن است و این گرما فراتر از چیزی است که فیزیولوژی عادی بتواند با آن کنار بیاید.»