Il caldo estremo ci cambierà

IN una strade senza alberi , sotto un sole cocente, Abbas Abdul Karim, un saldatore con 25 anni di esperienza, lavora su una panca di metallo.

Tutti coloro che vivono a Bassora, in Iraq, devono fare i conti con il caldo intenso, ma per Abbas è implacabile. Deve svolgere il suo lavoro durante le ore diurne per vedere il ferro che piega abilmente in spirali per le ringhiere delle scale oppure quando salda i telai delle porte.

Il caldo è così estenuante che non ci si abitua mai.

Lavorare all'aperto nelle torride temperature estive dell'Iraq meridionale non è solo arduo. Può causare danni a lungo termine al corpo.

Ma alcuni degli effetti di vasta portata del caldo estremo sono già inevitabili e imporranno un’enorme tassa su intere società: sulle loro economie, sulla salute e sullo stile di vita.

Mentre le persone che vivono in climi caldi possono sviluppare una tolleranza al calore man mano che i loro corpi diventano più efficienti nel rimanere freschi, ciò può proteggerli solo parzialmente.

Mentre monitoravamo le attività quotidiane delle persone a Bassora e Kuwait City, abbiamo documentato la loro esposizione al calore e come questo avesse trasformato le loro vite.

Alcuni avevano morsi e punture dolorose di serpenti e scorpioni che erano entrati nelle loro case o anche nelle loro scarpe per sfuggire al caldo.

Non molto tempo dopo che il medico del pronto soccorso ebbe terminato il suo turno, il caldo svegliò Kadhim Fadhil Enad dal sonno.

L'aria condizionata si era bloccata e lui si ritrovò a sudare nel buio.

Le alte temperature avrebbero governato il resto della sua giornata.

Quando Kadhim, 25 anni, e suo fratello Rahda, sono usciti per andare al lavoro poco dopo le 4 del mattino, l'aria fuori era un bagno di vapore, così calda e umida che sembrava di 114 gradi.

Kadhim e Radha lavorano nell'edilizia come lavoratori a cottimo. Nelle afose estati del sud dell'Iraq, ciò significa correre per finire il più possibile prima che il sole sorga e inauguri il caldo più intenso della giornata.

Anche se possono contare sulla flessibilità lavorativa , come ha fatto Kadhim, e iniziare il lavoro nel cuore della notte, fa ancora così caldo che la stanchezza tronca la giornata lavorativa, riducendo la produttività e diminuendo i guadagni.

A livello sociale, significa che ogni progetto richiede più tempo per essere portato a termine.

E questo rende doppiamente difficile fare qualsiasi altra cosa, dal fare un secondo lavoro all’andare a scuola.

Lo sport e la vita sociale iniziano tardi e finiscono più tardi, il che significa che molti la cui giornata lavorativa inizia prima dell’alba lottano con una costante privazione del sonno.

Il calore si ripercuote anche sulle infrastrutture, provocando interruzioni di corrente e acqua contaminata. Le persone si ammalano. I pronto soccorso si riempiono.

Il caldo estremo sta alterando la vita in tutto il mondo

L’enorme ricchezza petrolifera del Kuwait consente di proteggere le persone dal caldo, ma tali protezioni comportano i loro costi, compromettendo allo stesso tempo la cultura e lo stile di vita.

Le persone non si limitano a fare acquisti nei centri commerciali, ma ci camminano intorno per esercitarsi. Gli animali dello zoo vivono in gabbie con aria condizionata. I bambini giocano in ambienti chiusi, toccando raramente alberi, erba o terra.

Molti kuwaitiani non escono mai per il tempo più lungo di quello necessario per raggiungere a piedi la propria auto. Il resto della vita è climatizzato: dove dormono, fanno esercizio, lavorano e socializzano.

Ciò influisce sulla loro salute. Nonostante l’abbondanza di sole, molti kuwaitiani soffrono di carenze di vitamina D, che il corpo produce utilizzando la luce solare. Molti sono anche in sovrappeso.

Entro la fine del secolo, Bassora , Kuwait City e molte altre città avranno molto probabilmente molti più giorni pericolosamente caldi ogni anno. Quanti dipenderanno da cosa faranno gli esseri umani nel frattempo.

Secondo le previsioni dei ricercatori dell’Università di Harvard, anche se gli esseri umani riducessero significativamente le emissioni di carbonio, entro il 2100, Kuwait City e Bassora vivranno mesi di caldo e umidità che supereranno i 39 gradi, molto più di quanto abbiano avuto nell’ultimo decennio. .

Abdullah, il professore, ha detto che la maggior parte dei kuwaitiani non pensa alla relazione tra la combustione di combustibili fossili e il caldo.

E poiché le emissioni atmosferiche non rispettano i confini, Kuwait City e Bassora continueranno a diventare più calde indipendentemente da ciò che fanno, a meno che i principali emettitori come gli Stati Uniti e la Cina non cambino rotta.

Per ora Abdullah, come molti kuwaitiani, trascorre la giornata muovendosi tra le tasche con l'aria condizionata.

Mentre i kuwaitiani con i mezzi possono isolarsi dal caldo, il loro stile di vita dipende da una sorta di sistema di caste.

La maggior parte del lavoro necessario per far funzionare la società è svolto da lavoratori stranieri a basso reddito provenienti da India, Bangladesh, Egitto e altre parti del mondo. Questi includono giardinieri, pastori, idraulici, operai edili, addetti ai bagagli aeroportuali, riparatori di condizionatori, paramedici, venditori di gelati e netturbini.

Per comprendere i rischi del caldo estremo per le persone in questa storia:

— Abbiamo utilizzato dispositivi di monitoraggio della temperatura e dell'umidità per misurare l'indice di calore, che cattura la sensazione di calore percepita dal corpo umano.

— Abbiamo utilizzato una termocamera e un termometro a infrarossi per acquisire le temperature superficiali.

— Abbiamo chiesto ad alcune delle persone intervistate di indossare un cardiofrequenzimetro mentre lavoravano, in modo da poter stimare le variazioni della loro temperatura corporea.

I ricercatori che studiano lo stress da calore ci hanno aiutato a comprendere i rischi per la salute di ogni persona sulla base di queste misurazioni e di altri fattori, tra cui l’esposizione al sole, il vento, l’abbigliamento e lo sforzo. I ricercatori climatici hanno modellato il numero di giorni ad alto indice di calore in tutto il mondo previsti nei prossimi decenni.

Esistono alcuni modi per misurare la sensazione di calore sul corpo umano. Abbiamo misurato l'  indice di calore  , comunemente noto come temperatura "percepita", che si basa sulla temperatura e sull'umidità relativa.

Sebbene l’indice di calore sia una misura comunemente utilizzata per valutare il rischio per gli esseri umani in determinate condizioni, altre misure possono offrire maggiore precisione. La temperatura del bulbo umido, utilizzata regolarmente negli studi sullo stress da calore, tiene conto della velocità del vento, della copertura nuvolosa e dell’angolazione del sole. Alcune  ricerche recenti  indicano che la temperatura del bulbo umido è un indicatore più preciso dello stress fisiologico causato dal lavoro al caldo rispetto al solo indice di calore.

Anche se non era pratico registrare ogni fattore per ogni luogo della storia, abbiamo registrato fattori aggiuntivi per i soggetti primari che lavoravano al caldo, tra cui l'esposizione al sole, l'abbigliamento e il livello di sforzo. I ricercatori sullo stress da calore hanno esaminato queste osservazioni, insieme ai video dei soggetti, per aiutarci a comprendere più a fondo i rischi che stavano affrontando.

Per determinare l'indice di calore dei luoghi descritti in questo articolo, abbiamo posizionato nelle vicinanze un monitor di temperatura e umidità. Il dispositivo, un Lascar EL-USB-2-LCD, registrava la temperatura e l'umidità relativa dell'ambiente ogni 15 secondi.

Le letture della temperatura del dispositivo sono risultate accurate entro ±1°F e le letture dell'umidità entro ±2,25%. L'indice di calore è stato calcolato da tali misurazioni utilizzando un'equazione  che  ha un margine di errore di ±1,3°F.

Abbiamo posizionato il dispositivo di misurazione vicino a ciascun soggetto all'ombra, per evitare letture artificialmente elevate dovute alla luce solare diretta. Ciò potrebbe sottostimare il rischio reale. Il Servizio Meteorologico Nazionale stima che, in caso di luce solare diretta, i valori dell’indice di calore possano essere fino a 15 gradi più alti.

Per tenere conto delle fluttuazioni dell’umidità locale, abbiamo utilizzato una media mobile di umidità di cinque minuti per ciascun valore dell’indice di calore. E poiché i registratori di temperatura hanno bisogno di tempo per acclimatarsi quando vengono spostati tra aree interne ed esterne, abbiamo utilizzato più monitor e li abbiamo tenuti dedicati ad attività separate.

In alcuni casi, abbiamo dovuto sostituire una misurazione successiva dell’indice di calore effettuata nella stessa posizione. Tutte le misurazioni avvengono entro 15 minuti dal momento in cui è stato girato ciascun video.

Gli indici di calore superiori a 39°C (103°F) sono  classificati  come pericolosi dalla National Oceanic and Atmospheric Administration degli Stati Uniti e indicano che è probabile un esaurimento da calore e un colpo di calore è possibile con un'esposizione prolungata. Gli indici di calore superiori a 53°C (125°F) sono classificati come estremamente pericolosi, il che significa che il colpo di calore è altamente probabile.

Per acquisire video termici per alcuni dei luoghi più caldi di questa storia, abbiamo utilizzato un sensore radiometrico, un FLIR Lepton 3.5. Invece di catturare la luce visibile, il sensore non raffreddato ha calcolato le temperature superficiali misurando l’intensità dei segnali infrarossi a onda lunga tra 8 µm e 14 µm con una sensibilità termica inferiore a 50 mK.

Abbiamo saldato un cavo USB modificato a una scheda di sviluppo PureThermal Mini Pro JST-SR, contenente il sensore FLIR e un microprocessore ARM STM32F412, in modo da poter acquisire video termici su un laptop Linux. Il microprocessore ha analizzato le immagini in arrivo e i video registrati utilizzando firmware e software open source di GroupGets. Il frame rate del sensore era limitato a 8,7 Hz per conformarsi alle normative federali.

Abbiamo misurato le temperature superficiali utilizzando un termometro a infrarossi Bosch con una precisione di ±1,8°F (1,0°C). Abbiamo regolato il termometro per tenere conto dell'emissività dei materiali che abbiamo misurato. Fattori ambientali come polvere o vapore, insieme alla riflettività del materiale misurato, potrebbero influenzare la precisione delle letture della temperatura.

Ci siamo basati su diversi metodi per stimare che la temperatura corporea del saldatore aumentasse di circa tre gradi mentre lavorava. Sebbene la cifra sia una stima, diversi ricercatori sullo stress da calore hanno affermato che la stima era coerente con i dati che abbiamo raccolto sul saldatore e sull’ambiente circostante.

Abbas indossava un monitor che misurava la sua frequenza cardiaca. Abbiamo monitorato il calore, l'umidità e l'esposizione alla luce solare nel suo spazio di lavoro, nonché il calore emesso dai suoi strumenti. Abbiamo anche osservato i suoi indumenti pesanti, i dispositivi di protezione, l'assunzione di acqua e i tempi di riposo. E abbiamo notato quando ha detto che si sentiva instabile e aveva bisogno di prendersi una pausa.

Mentre lavorava, la frequenza cardiaca di Abbas aumentava di circa 45 battiti al minuto.  La ricerca  sulla frequenza cardiaca in condizioni di stress da calore suggerisce che tale aumento corrisponde a un aumento di circa 3 gradi della temperatura corporea interna.

Abbiamo consultato Andreas D. Flouris, un fisiologo ambientale dell’Università della Tessaglia in Grecia, il cui team ha condotto numerosi studi sul campo sullo stress da calore che coinvolge migliaia di lavoratori. Il Dr. Flouris  ha modellato  l'aumento della temperatura interna del saldatore utilizzando  un software sviluppato nel suo laboratorio  e ha confrontato i nostri risultati con le tendenze osservate nel suo lavoro sul campo.

Kenzen, il produttore del monitor che indossava, ha anche stimato che la temperatura interna del saldatore è aumentata di circa 3°F, sulla base dell'algoritmo dell'azienda, che incorpora peso, livelli di forma fisica, temperatura ambientale, umidità e altri fattori.

Un aumento della temperatura corporea di circa 3°F è coerente con tutti questi metodi, ha affermato il dottor Flouris.

Ci sono una serie di potenziali fonti di errore nella stima, hanno detto il dottor Flouris e molti altri ricercatori. Condizioni mediche sconosciute o variazioni nell’esposizione alla luce solare o nell’assunzione di acqua potrebbero confondere le stime, insieme ad altri fattori

Sebbene il futuro sia incerto, gli scienziati del clima concordano ampiamente sul fatto che anche negli scenari migliori – in cui gli esseri umani intraprendono azioni drastiche per ridurre le emissioni di carbonio – è molto probabile che giorni con livelli pericolosi di caldo e umidità diventino più comuni in gran parte del mondo. . In molti posti lo hanno già fatto.

Le previsioni dello stress da caldo mostrate in questo articolo sono di Lucas R. Vargas Zeppetello ed Em Murdock dell'Università di Harvard e Adrian E. Raftery e David S. Battisti dell'Università di Washington. I dettagli di questo modello sono stati descritti in un  articolo  pubblicato su Communications Earth & Environment.

Vengono mostrati tre scenari, che rappresentano le stime bassa, mediana e alta dei livelli atmosferici di CO2 entro il 2100. Questi scenari corrispondono ad aumenti della temperatura media globale di 2,1°C (3,8°F), 3,0°C (5,4°F) e 4,3°C (7,7°F), rispettivamente.

Le proiezioni relative al numero di giorni pericolosi che ciascuna città vivrà nel 2050 si basano su un aumento della temperatura globale di 1,8°C (3,2°F) entro il 2050. Il numero di giorni pericolosi è approssimativo, basato su un set di dati globali con una risoluzione di circa 35 miglia quadrate. Questa analisi non tiene conto degli effetti locali, come ad esempio il fatto che le città sono più calde delle aree rurali circostanti a causa delle attività umane.

L'aumento di 5°F dei valori più alti dell'indice di calore di Bassora si basa sulle stime  ERA5  per il 1987 e il 2021 e sulla modellazione dell'indice di calore di Lucas Vargas Zeppetello ed Em Murdock dell'Università di Harvard. I dati delle stazioni meteorologiche per Bassora tra il 1979 e il 1998 sono incompleti, quindi le stime ERA5 probabilmente presentano maggiore incertezza rispetto ad altri periodi di tempo.