Si les températures mondiales augmentent de 1°C ou plus, des milliards de personnes seront confrontées à une chaleur et une humidité extrêmes, ce qui entravera le refroidissement naturel, selon une nouvelle étude. Un réchauffement de 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels aura un impact considérable sur la santé humaine, car les humains ont des limites à la quantité de chaleur et d’humidité qu’ils peuvent tolérer.
Une hausse de 1 degré Celsius (C) ou plus des températures mondiales par rapport aux niveaux actuels exposeront des milliards de personnes au risque de subir une chaleur et une humidité extrêmes, rendant impossible le refroidissement naturel du corps, selon une recherche interdisciplinaire du Penn State College of Health and Human Development, du Purdue University College of Sciences et Institut Purdue pour un avenir durable.
Résultats d’un nouvel article récemment publié dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciencesIl a été indiqué qu’un réchauffement de la planète au-delà de 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels serait de plus en plus dévastateur pour la santé humaine sur toute la planète.
Les humains ne peuvent résister qu’à certaines combinaisons de chaleur et d’humidité avant que leur corps ne commence à éprouver des problèmes de santé liés à la chaleur, comme un coup de chaleur ou une crise cardiaque. Alors que le changement climatique fait monter les températures dans le monde entier, des milliards de personnes pourraient être poussées au-delà de ces limites.
Depuis le début de la révolution industrielle, lorsque les humains ont commencé à brûler des combustibles fossiles dans leurs machines et leurs usines, les températures mondiales ont augmenté d’environ 1 °C, soit 1,8 degré. Fahrenheit (F). En 2015, 196 pays ont signé l’Accord de Paris qui vise à limiter l’augmentation de la température mondiale à 1,5°C au-dessus des niveaux préindustriels.
Cette carte composite montre les zones terrestres qui pourraient être confrontées à une chaleur extrême si la planète continue de se réchauffer (indiquées en jaune et orange). Plus la couleur est foncée, plus l’exposition projetée à une chaleur extrême est longue. Crédit : avec l’aimable autorisation de Daniel Vecellio, Qinqin Kong, W. Larry Kenney et Matthew Huber ; image composite par Dennis Maney, Penn State
L’équipe de recherche a modélisé des augmentations de température mondiale comprises entre 1,5 °C et 4 °C – considéré comme le pire des cas où le réchauffement commencerait à s’accélérer – pour identifier les zones de la planète où le réchauffement entraînerait des niveaux de chaleur et d’humidité dépassant les limites humaines.
« Pour comprendre comment des problèmes complexes et réels tels que le changement climatique affecteront la santé humaine, vous avez besoin d’une expertise à la fois sur la planète et sur le corps humain », a déclaré le co-auteur W. Larry Kenney, professeur de physiologie et de kinésiologie au Marie Underhill Noll. Chaire en performance humaine à Penn State et co-auteur de la nouvelle étude. « Je ne suis pas climatologue et mes collaborateurs ne sont pas physiologistes. La collaboration est le seul moyen de comprendre les façons complexes dont l’environnement affectera la vie des gens et de commencer à élaborer des solutions aux problèmes auxquels nous devons tous faire face ensemble.
Une menace pour des milliards
La limite de température ambiante du bulbe humide pour les personnes jeunes et en bonne santé est d’environ 31 °C, ce qui équivaut à 87,8 °F à 100 % d’humidité, selon des travaux publiés l’année dernière par des chercheurs de Penn State. Cependant, outre la température et l’humidité, le seuil spécifique pour chaque individu à un moment donné dépend également de son niveau d’effort et d’autres facteurs environnementaux, notamment la vitesse du vent et le rayonnement solaire. Dans l’histoire de l’humanité, des températures et une humidité dépassant les limites humaines n’ont été enregistrées qu’un nombre limité de fois – et seulement pendant quelques heures à la fois – au Moyen-Orient et en Asie du Sud-Est, selon les chercheurs.
Les résultats de l’étude indiquent que si les températures mondiales augmentent de 2 °C par rapport aux niveaux préindustriels, les 2,2 milliards d’habitants du Pakistan et de la vallée de l’Indus en Inde, le milliard d’habitants de l’est de la Chine et les 800 millions d’habitants de l’Afrique subsaharienne connaîtra chaque année de nombreuses heures de chaleur qui dépassent la tolérance humaine.
Ces régions connaîtraient principalement des vagues de chaleur très humides. Les vagues de chaleur avec une humidité plus élevée peuvent être plus dangereuses car l’air ne peut pas absorber l’excès d’humidité, ce qui limite l’évaporation de la sueur du corps humain et l’humidité de certaines infrastructures, comme les refroidisseurs par évaporation. Ce qui est troublant, selon les chercheurs, c’est que ces régions se trouvent également dans des pays à revenu faible ou intermédiaire, de sorte que de nombreuses personnes touchées n’ont peut-être pas accès à la climatisation ni à aucun moyen efficace pour atténuer les effets négatifs de la chaleur sur la santé.
Si le réchauffement de la planète continue à 3°C au-dessus des niveaux préindustriels, concluent les chercheurs, des niveaux de chaleur et d’humidité dépassant la tolérance humaine commenceraient à affecter la côte est et le centre des États-Unis, de la Floride à New York et de Houston. à Chicago. L’Amérique du Sud et l’Australie connaîtraient également une chaleur extrême à ce niveau de réchauffement.
Aux niveaux de réchauffement actuels, affirment les chercheurs, les États-Unis connaîtront davantage de vagues de chaleur, mais ces vagues de chaleur ne devraient pas dépasser les limites humaines aussi souvent que dans d’autres régions du monde. Néanmoins, les chercheurs ont averti que ces types de modèles ne tiennent souvent pas compte des événements météorologiques les plus graves et les plus inhabituels.
« Des modèles comme ceux-ci sont efficaces pour prédire les tendances, mais ils ne prédisent pas d’événements spécifiques comme la vague de chaleur de 2021 dans l’Oregon qui a tué plus de 700 personnes ou Londres atteignant 40°C l’été dernier », a déclaré l’auteur principal Daniel Vecellio, bioclimatologue qui a terminé un postdoctoral. bourse à Penn State avec Kenney. « Et rappelez-vous, les niveaux de chaleur étaient alors tous inférieurs aux limites de tolérance humaine que nous avons identifiées. Ainsi, même si les États-Unis échapperont à certains des pires effets directs de ce réchauffement, nous serons plus souvent confrontés à des chaleurs mortelles et insupportables. Et si les températures continuent d’augmenter, nous vivrons dans un monde où les récoltes sont mauvaises et où des millions, voire des milliards de personnes tentent de migrer parce que leurs régions d’origine sont inhabitables.
Comprendre les limites humaines et le réchauffement futur
Au cours des dernières années, Kenney et ses collaborateurs ont mené 462 expériences distinctes pour documenter les niveaux combinés de chaleur, d’humidité et d’effort physique que les humains peuvent tolérer avant que leur corps ne puisse plus maintenir une température centrale stable.
« À mesure que les gens se réchauffent, ils transpirent et davantage de sang est pompé vers leur peau afin qu’ils puissent maintenir leur température centrale en perdant de la chaleur dans l’environnement », a déclaré Kenney. « À certains niveaux de chaleur et d’humidité, ces ajustements ne suffisent plus et la température corporelle commence à augmenter. Il ne s’agit pas d’une menace immédiate, mais elle nécessite une certaine forme de soulagement. Si les gens ne trouvent pas un moyen de se rafraîchir en quelques heures, cela peut entraîner un épuisement dû à la chaleur, un coup de chaleur et une tension sur le système cardiovasculaire pouvant entraîner des crises cardiaques chez les personnes vulnérables.
En 2022, Kenney, Vecellio et leurs collaborateurs ont démontré que les limites de chaleur et d’humidité auxquelles les gens peuvent résister sont inférieures à ce qui avait été théorisé auparavant.
« Les données recueillies par l’équipe de Kenney à Penn State ont fourni des preuves empiriques indispensables sur la capacité du corps humain à tolérer la chaleur. Ces études ont constitué le fondement de ces nouvelles prédictions sur les endroits où le changement climatique créera des conditions que les humains ne pourront pas tolérer longtemps », a déclaré le co-auteur Matthew Huber, professeur de sciences de la Terre, de l’atmosphère et des planètes à l’Université Purdue.
Lors de la publication de ces travaux, Huber, qui avait déjà commencé à travailler sur la cartographie des impacts du changement climatique, a contacté Vecellio au sujet d’une éventuelle collaboration. Huber avait déjà publié des travaux largement cités proposant une limite théorique des limites de chaleur et d’humidité des humains.
Les chercheurs, en collaboration avec Qinqin Kong, étudiant diplômé de Huber, ont décidé d’explorer comment les populations seraient affectées dans différentes régions du monde si la planète se réchauffait entre 1,5°C et 4°C. Les chercheurs ont déclaré que 3°C est la meilleure estimation de la façon dont la planète se réchauffera d’autant d’ici 2100 si aucune mesure n’est prise.
« Partout dans le monde, les stratégies officielles d’adaptation aux conditions météorologiques se concentrent uniquement sur la température », a déclaré Kong. « Mais cette recherche montre que la chaleur humide constitue une menace bien plus grande que la chaleur sèche. Les gouvernements et les décideurs politiques doivent réévaluer l’efficacité des stratégies d’atténuation de la chaleur afin d’investir dans des programmes qui répondront aux plus grands dangers auxquels les gens seront confrontés.
Rester en sécurité malgré la chaleur
Indépendamment du réchauffement de la planète, les chercheurs affirment que les gens devraient toujours se préoccuper de la chaleur et de l’humidité extrêmes, même lorsqu’elles restent en dessous des limites humaines identifiées. Dans des études préliminaires sur des populations âgées, Kenney a découvert que les personnes âgées subissaient un stress thermique et les conséquences sur la santé qui y sont associées à des niveaux de chaleur et d’humidité inférieurs à ceux des jeunes.
« La chaleur est déjà le phénomène météorologique qui tue le plus de personnes aux États-Unis », a déclaré Vecellio, aujourd’hui chercheur postdoctoral au Virginia Climate Center de l’Université George Mason. « Les gens devraient prendre soin d’eux-mêmes et de leurs voisins – en particulier des personnes âgées et des malades – lorsque frappent les vagues de chaleur. »
Les données utilisées dans cette étude ont examiné la température centrale du corps, mais les chercheurs ont déclaré que pendant les vagues de chaleur, les gens souffrent également de problèmes de santé dus à d’autres causes. Par exemple, Kenney a déclaré que la plupart des 739 personnes décédées lors de la canicule de Chicago en 1995 avaient plus de 65 ans et souffraient d’une combinaison de température corporelle élevée et de problèmes cardiovasculaires, conduisant à des crises cardiaques et à d’autres causes de décès cardiovasculaires.
Regard vers l’avenir
Pour empêcher la hausse des températures, les chercheurs citent des décennies de recherche indiquant que les humains doivent réduire les émissions de gaz à effet de serre, en particulier le dioxyde de carbone émis par la combustion de combustibles fossiles. Si aucun changement n’est apporté, ce sont les pays à revenu intermédiaire et faible qui souffriront le plus, a déclaré Vecellio.
À titre d’exemple, les chercheurs ont cité Al Hudaydah, au Yémen, une ville portuaire de plus de 700 000 habitants située sur la mer Rouge. Les résultats de l’étude ont indiqué que si la planète se réchauffe de 4 °C, cette ville peut s’attendre à plus de 300 jours par an où les températures dépasseront les limites de tolérance humaine, la rendant presque inhabitable.
« Le pire stress thermique se produira dans les régions qui ne sont pas riches et qui devraient connaître une croissance démographique rapide au cours des prochaines décennies », a déclaré Huber. « Cela est vrai même si ces pays génèrent beaucoup moins d’émissions de gaz à effet de serre que les pays riches. En conséquence, des milliards de personnes pauvres souffriront et nombre d’entre elles pourraient mourir. Mais les pays riches souffriront également de cette chaleur, et dans ce monde interconnecté, tout le monde peut s’attendre à être affecté négativement d’une manière ou d’une autre.
Cette recherche a été financée par des subventions du National Institute on Aging, de la National Aeronautics and Space Administration et de la National Science Foundation.
