Care este impactul extremelor temperaturii asupra populației din Europa și România?

Schimbările climatice sunt asociate cu o creștere a frecvenței și a intensității fenomenelor meteorologie extreme. Europa se încălzește de două ori mai repede decât media globală iar asta înseamnă o creștere a impactului valurilor de căldură și a perioadelor cu temperaturi ridicate și implicit o creștere a mortalității și morbidității. Impactul se traduce, conform unui studiu recent, în mii de decese pe întregul continent.

Aceste schimbări ar putea duce la provocări fără precedent pentru sistemele de sănătate. Asta se va întâmpla mai ales în timpul valurilor de căldură, când ratele mortalității sunt așteptate să crească odată cu temperatura medie globală, conform cercetării, în toate regiunile Europei. La ce ne putem aștepta până în 2050?

---

Ce știm astăzi despre decesele cauzate de temperaturi extreme?

Știm că valurile de căldură sunt din ce în ce mai frecvente, că temperaturile înregistrate în timpul unui val de căldură sunt din ce mai ridicate și că durata acestor fenomene a crescut. Mai știm că 2023 a fost cel mai cald an de când se fac observații meteorologice din cauza creșterii concentrațiilor gazelor cu efect de seră la care s-a adăugat variabilitatea naturală reprezentată de El Niño.

Potrivit unui studiu publicat în 2024 în Nature Medicine, valurile de căldură și perioadele cu temperaturi ridicare din 2023 au fost asociate cu aproximativ 47.690 decese dintre care peste 47.000 au fost înregistrate între 29 mai și 1 octombrie. Anul 2023 este pe locul al doilea în ceea ce privește număr anual de decese asociate temperaturilor ridicate din perioada 2015–2023, după 2022, când au fost înregistrate 61.672. În România au fost înregistrate în 2023 peste 2.500 decese asociate căldurii, cele mai expuse categorii ale populației fiind femeile și cei în vârstă de peste 80 de ani. Figura 1 arată distribuția ratei de mortalitate asociată cu temperaturile ridicate pentru anul 2023.

Figura 1

Cea mai mare parte studiilor care analizează mortalitatea asociată valurilor de căldură și perioadelor cu temperaturi ridicate sunt realizate în general pentru vestul Europei și mai puțin pentru Scandinavia sau estul Europei. Un studiu publicat în 2024 în The Lancet prezintă pentru prima dată o analiză cantitativă a mortalității asociate extremelor temperaturii de-a lungul Europei. Au fost analizate condițiile climatice actuale (1991-2020) dar și condițiile climatice viitoare pentru o creștere a temperaturii medii globale față de perioada preindustrială de 1.5°C, 2°C, 3°C și 4°C.

Datele au fost analizate în detaliu, de exemplu, la nivel de județ pentru România. Pe lângă temperatură, au fost considerați și alți parametrii care pot influența mortalitatea precum vârsta populației, îmbătrânirea acesteia, rata de natalitate sau migrația. 

Autorii studiului estimează că între 1991 și 2020 au fost înregistrate 363.809 decese asociate perioadelor cu temperaturi scăzute și 43.729 decese asociate temperaturilor ridicate. Numărul de decese asociate temperaturilor ridicate este de 6 ori mai mare în nordul Europei (e.g., 0,5–5 decese per 100.000 de locuitori) față de sudul Europei (e.g., Croația 30–47 decese per 100.000 locuitori). 

Cum au evoluat trendurile deceselor în condiții de frig versus cele în condiții de căldură?

În condițiile climatice actuale numărul deceselor asociate frigului este mai mare decât numărul celor asociate căldurii. Astfel, pentru Europa sunt aproximativ 8,3 decese la temperaturi scăzute pentru fiecare deces la temperaturi ridicate (8,3:1). Pentru România, acest raport este de 10,1:1 în climatul actual (Figura 2).

Figura 2

Cele mai mari rate de mortalitate asociate temperaturilor scăzute au fost înregistrate în 2020 în estul și sudul României (200-250 decese per 100.000 locuitori) în timp ce cele mai multe decese produse de temperaturile ridicate au fost înregistrate în sudul și părți din vestul României (20-25 per 100.000 locuitori) (Figura 3). 

Figura 3 

Proiecțiile climatice climatice arată o schimbare a distribuției deceselor asociate extremelor temperaturii în Europa:

Numărul de decese asociate frigului scade;

În același timp, numărul deceselor asociate căldurilor va crește.

În prezent, mai multe persoane mor din cauza temperaturilor scăzute decât din cauza valurilor de căldură. Asta se datorează unei combinații de factori, inclusiv lipsa unor condiții adecvate de încălzire în locuințe, expunerea prelungită la frig, bolile sezoniere precum gripa, care sunt mai răspândite în lunile de iarnă, precum și accesul limitat la îngrijiri medicale și vulnerabilitatea crescută a anumitor grupuri de populație, cum ar fi vârstnicii.

Pe măsură ce temperatura globală continuă să crească, iernile vor deveni mai blânde, iar valurile de căldură vor fi din ce în ce mai frecvente și mai intense. Astfel, până în 2100, raportul între decesele cauzate de frig și cele cauzate de căldură va ajunge la 6,7:1 (decese temperaturi ridicate:decese temperaturi scăzute) în scenariul în care temperatura medie globală crește cu 1,5°C și la 1,4:1 în scenariul în care temperatura crește cu 4°C. Cu alte cuvinte, numărul de decese din cauza căldurii va crește semnificativ.

Cel mai mare număr de decese va fi înregistrat în rândul oamenilor de peste 85 de ani — pe de o parte pentru că această categorie de vârstă este mai vulnerabilă la temperaturile ridicate, iar pe de altă parte deoarece crește speranța de viață până în 2100. 

Pentru România, scăderea este de la 7,3:1 (1.5°C) la 2:1 (4°C) (Figura 2). În estul României e de așteptat să scadă rata mortalității asociată temperaturilor scăzute. La nivelul întregii țări, însă, va crește trendul în cazul deceselor provocate de temperaturile ridicate — în special în sudul și vestul României (Figura 4).

Iarna va continua să fie, însă, o perioadă cu un număr mai mare de decese în Europa, din mai multe motive. Bolile infecțioase, precum gripa și alte virusuri respiratorii, se răspândesc mai ușor în sezonul rece, afectând în special persoanele vulnerabile, cum ar fi vârstnicii și cei cu afecțiuni cronice.

De asemenea, expunerea la frig, chiar și în ierni mai blânde, poate agrava afecțiuni cardiovasculare și respiratorii, ducând la decese, în special în cazul celor care nu se pot proteja adecvat. Prin urmare, iarna rămâne o perioadă periculoasă pentru sănătate, chiar și în contextul schimbărilor climatice.

Figura 4

Schimbările climatice și demografice contribuie la schimbările anticipate în rata de mortalitate asociată temperaturilor extreme. Creșterea temperaturii medii globale duce la schimbări în caracteristicile valurilor de căldură care devin mai frecvente, mai intense și durată mai mare.

Schimbările demografice includ: o ușoară scădere a populației Europei cu 5% până în 2100, o îmbătrânire a populației în multe țări și regiuni din Europa (o creștere de la 2,9% în 1991-2020 la 9,3% în 2100 a populației în vârstă de peste 85 de ani) și o creștere a speranței de viață.

Figura 5 arată efectul combinat în 2050 al schimbărilor climatice și îmbătrânirii populației pentru România. Pentru majoritatea județelor din România (26 județe și București) rata deceselor este influențată de creșterea temperaturii și mai puțin de îmbătrânirea populației (Figura 5). Rata de mortalitate pentru județul Vâlcea este un caz particular pentru România deoarece atât componenta creșterea temperaturii medii cât și îmbătrânirea populației contribuie în egală măsură la schimbările observate. 

Figura 5

Pentru a înțelege mai bine efectul combinat al schimbărilor climatice și al îmbătrânirii populației în România este prezentată în Figura 6 distribuția temperaturilor medii pentru fiecare județ în 2050, împreună cu procentul din numărul total de locuitori de peste 85 de ani. Temperatura medie la nivel de județ va fi mai mare de 15°C pentru toate județele, iar procentul din populație cu vârsta peste 85 de ani este anticipat să fie între 2-14% (Figura 6). 

Figura 6

Există și o serie de limitări ale acestui studiu. De exemplu, nu sunt considerate posibilele efecte ale aclimatizării în viitor la veri din ce în ce mai calde sau implementarea de măsuri care pot reduce riscul asociat extremelor temperaturii. De asemenea, nu a fost luat în calcul (din lipsa datelor) efectul asupra copiilor, un grup de vârstă foarte vulnerabil la extremele temperaturii. 

De ce sunt șanse mari să vedeam mai multe decese cauzate de căldură decât de frig, în viitor?

Schimbările ar putea duce la provocări fără precedent pentru sistemele de sănătate, mai ales în timpul valurilor de căldură. Creșterea mortalității asociată temperaturilor ridicate va crește odată cu temperatura medie globală în toate regiunile Europei.

Deși în prezent mai multe persoane mor din cauza frigului decât din cauza valurilor de căldură, este important să înțelegem că schimbările climatice modifică rapid acest raport și că proiecțiile arată că, pe măsură ce clima se încălzește, numărul de decese cauzate de căldură va crește semnificativ, apropiindu-se sau, în anumite regiuni, depășindu-le pe cele cauzate de frig. Frigul este o cauză semnificativă de decese în multe regiuni, dar aceste decese sunt legate de condiții care, în multe cazuri, pot fi gestionate prin îmbunătățirea accesului la încălzire și la servicii medicale.

În schimb, valurile de căldură reprezintă o amenințare din ce în ce mai mare, pe măsură ce temperatura globală crește. Valurile de căldură au un impact imediat și devastator, în special în orașele aglomerate sau în zonele unde infrastructura (e.g., spitale) nu este pregătită să facă față unor astfel de fenomene extreme.

Pe lângă decesele directe cauzate de căldură, valurile de căldură agravează și alte probleme de sănătate, cum ar fi bolile cardiovasculare și respiratorii. În plus, efectele pe termen lung ale căldurii extreme asupra sănătății și calității vieții nu sunt încă pe deplin înțelese.

De aceea, prevenirea acestor decese și atenuarea impactului valurilor de căldură sunt cruciale pentru protejarea sănătății publice în viitorul apropiat și avem nevoie să integrăm aceste rezultate în toate politicile și măsurile de adaptate legate de sănătatea populației în contextul schimbărilor climatice, cum subliniază și autorii studiului.

---

Bogdan Antonescu este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. În prezent conduce proiectul Extreme weather events in the future climate of Romania (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii puteți găsi pe pagina proiectului. https://www.climex.ro/

Cum ne pun în pericol sănătatea valurile de căldură și ce ne rezervă viitorul

Suntem în mijlocul verii. Căldura soarelui este arzătoare. Nimic deosebit până aici, deoarece în fiecare vară avem astfel de perioade cu temperaturi ridicate. Dar să ne imaginăm în continuare că aceste temperaturi ridicate — mai mari de 35°C — sunt observate mai multe zile la rând, iar în timpul nopții temperaturile minime rămân mai mari de 20°C. În acest caz avem de-a face cu un val de căldură — unul dintre fenomenele extreme cu cel mai mare impact. 

Valurile de căldură, se manifestă pe arii extinse, durează cel puțin trei zile iar efectele lor, de exemplu asupra sănătății, se pot manifesta și după ce acestea au încetat. Valurile de căldură au un impact și asupra agriculturii, economiei și biodiversității. În plus, schimbările climatice modifică caracteristicile valurilor de căldură, acestea devenind tot mai frecvente și mai intense. În continuare vom explora cauzele, impactul și modul în care se vor schimba în viitor caracteristicile valurilor de căldură. 

---

Schimbarea în extremele ca răspuns la o schimbare a temperaturii medii  

Mai jos este ilustrat modul în care se schimbă extremele ca răspuns la schimbările temperaturii medii. Curba neagră reprezintă climatul actual, iar curba punctată reprezintă climatul în care are loc o schimbarea a mediei sau o schimbare a variabilității. O creștere a  mediei duce la o creștere a probabilității de apariție a vremii extrem de calde (extrem de rară în distribuția inițială) și la o scădere a probabilității de apariție pentru vreme extrem de rece. O creștere a variabilității duce la o creștere a probabilității de apariție atât pentru vremea extrem de rece cât și pentru cea extrem de caldă. Pentru anumite regiuni, putem avea atât o modificarea medie cât și a variabilității. (Figură adaptată după Figura 1 din Perkins 2015).

Figura 1 - Schimbările în temperaturile extreme. (a) Deplasarea mediei și (b) creșterea variabilității. 

---

Cum se formează valurile de căldură?

O regiune cu presiune ridicată (anticiclon) reprezintă elementul cheie pentru apariția valurilor de căldură.  În atmosferă avem în permanență regiuni cu presiune ridicată și regiuni cu presiune scăzută (ciclon). Curgerea aerului este de la regiunile cu presiune ridicată la cele cu presiune scăzută. În acest caz, dacă aerul de la suprafață se îndepărtează față de zona cu presiune ridicată, atunci, prin ceea ce numim conservarea masei, trebuie să apară o mișcare descendentă în coloana de aer.

Este adus astfel aer din regiunile înalte ale atmosferei către regiunile medii și joase.  Acest aer are un conținut redus de vapori de apă ceea ce împiedică formarea norilor. În plus, prin această mișcare descendentă are loc comprimarea aerului și încălzirea lui. În acest caz atmosfera va fi caracterizată de stabilitate. De obicei, prognozele meteo menționează situațiile de instabilitatea atmosferică. Când există instabilitatea atmosferică există mișcări ascendente ce pot duce la apariția furtunilor. În cazul stabilității, aceste mișcări ascendente ale aerului sunt suprimate.

Dar valurile de căldură sunt asociate și cu umiditate ridicată. Prognozele meteo din România menționează pentru perioadele cu temperaturi ridicate și valorile pentru Indicele Temperatură-Umezeală (ITU). În timpul unui val de căldură, umiditate din stratul de aer din apropierea suprafeței crește pentru că are loc evaporarea apei de la suprafață. Deoarece mișcările ascendente sunt reduse într-un anticiclon, toată această umiditate rămâne în apropierea suprafeței. 

În concluzie, atunci când o zonă cu presiune ridicată se formează în timpul verii, cerul va fi senin — fără nori sau precipitații —, iar umiditatea va fi ridicată în apropierea suprafeței. În lipsa norilor mai multă radiație solară ajunge la suprafață. Suprafața terestră se încălzește, iar temperatura aerului începe apoi să crească. Aceste regiuni cu presiune ridicată se deplasează  după o zi sau două către alte zone. Dacă însă își păstrează poziția pentru o anumită perioadă, ca urmare a unui fenomen numit blocaj atmosferic, atunci există condiții de apariție a valurilor de căldură. 

---

Care este impactul valurilor de căldură?

Impactul cel mai mare al valurilor de căldură este asupra sănătății. Persoanele în vârstă, copiii foarte mici și persoanele cu anumite afecțiuni cronice sunt în mod special afectate. Numărul deceselor este de obicei utilizat pentru a cuantifica impactul valurilor de căldură. Conform un studiu publicat în 2023 în revista Nature, 61,672 decese au fost înregistrate în Europa ca urmare a valurilor de căldură din perioada 30 mai - 4 septembrie 2023.

În acest interval, în România, valurile de căldură au dus la creșterea mortalității în special în regiunea de sud și de sud-est. Cei mai vulnerabili sunt bărbații cu vârste între 65-79 ani. Într-un alt studiu publicat tot în 2023 în revista The Lancet Planetary Health, a fost analizat riscul de creștere a mortalității în 30 de capitale europene pentru persoanele cu vârsta de peste 85 de ani. Bucureștiul este una dintre capitalele europene cele mai periculoase pentru persoanele vârstnice după Paris, Amsterdam și Roma. 

• Valurile de căldură pot evidenția inegalitățile sociale. Astfel, persoanele cu venituri mici care nu au acces la aer condiționat sau trăiesc în locuințe care nu îndeplinesc toate standardele vor fi mai mult afectate comparativ cu restul populației. În plus, zonele urbane pot experimenta efectul de insulă de căldură urbană - temperaturile din zone urbane sunt mai mari decât cele din zonele rurale înconjurătoare - lucru care amplifică disparitățile sociale. Impactul valurilor de căldură se extinde și la sănătatea mintală. Studii recente au explorat legătura dintre temperaturile ridicate și creștere agresiunii și violenței sau creșterea ratei de sinucidere.

• Valurile de căldură au și un impact economic. De exemplu, în timpul unui val de căldură crește numărul internărilor ceea ce duce la costuri suplimentare pentru sisteme de sănătate.

• Temperaturile extreme și seceta pot reduce randamentele culturilor agricole perturbând astfel aprovizionare cu alimente, ducând la creșterea prețurilor. 

• Valurile de căldură provoacă uscarea rapidă a vegetației și solului crescând astfel probabilitatea de izbucnire și răspândire a incendiilor de vegetație.

• Reducerea veniturilor din turism, în special în zonele care depind de activități în aer liber sau în zonele urbane, reprezintă o altă pierdere economică majoră.

• În plus, valurile de căldură pun o presiune foarte mare asupra sistemelor energetice. Creșterea cererii de energie pentru răcire în timpul unui val de căldură poate duce la întreruperi ale alimentării cu energie electrică și la costuri suplimentare. Aparatele de aer condiționat prin generarea de căldură reziduală contribuie la creșterea temperaturi din zonele urbane. Este astfel amplificat efectul insulei de căldură urbană. La rândul ei insula de căldură urbană amplifică efectele valurilor de căldură. 

Schimbările climatice duc la creșterea frecvenței de apariție și a intensității valurilor de căldură. Conform celui mai recent raport al Grupului Interguvernamental de Experți privind Schimbările Climatice (IPCC 2021), frecvența și intensitatea extremelor de temperatură a crescut la nivel global.

Astfel, un eveniment cu temperaturi extreme care era observat odată la 50 de ani în perioada pre-industrială (1850-1900) este acum observat odată la aproximativ 5 ani. Prin urmare, este crucial să investim în dezvoltarea și implementarea măsurilor de la valuri de căldură și temperaturi extreme.

Aceste măsuri includ sistemele de avertizare timpurie, planificarea urbană care să țină cont de efectul de insulă de căldură urbană, și eforturi de reducere a inegalităților sociale care fac ca o anumită parte a populației populației să fie mai vulnerabile.

---

Cum s-a schimbat stresul termic în ultimele decenii în Europa? 

Stresul termic asociat valurilor de căldură este un parametru important de studiat pentru că are un impact mare asupra populației. Putem analiza stresul termic utilizând diferiți indici biometeorologici. Alături de colegii mei am realizat un studiu în care am analizat schimbările în stresul termic din Europa utilizând Universal Thermal Climate Index. Acest indice ia în considerare o varietate de factori de mediu, cum ar fi temperatura aerului, viteza vântului, umiditatea și radiația solară, dar și factori personali, precum îmbrăcămintea și activitatea fizică. UTCI oferă o reprezentare (în termeni de temperatură echivalentă) a modului în care aceste condiții de mediu sunt percepute de către om.

În timpul unui val de căldură, UTCI poate furniza informații foarte relevante despre nivelul de risc pentru oameni, dincolo de ceea ce ne-ar putea spune doar temperatura aerului. De exemplu, chiar dacă temperatura aerului este mare, dacă există un vânt puternic și umiditate scăzută, UTCI ar putea fi mai mic (un nivel de stres termic redus confortabil) decât ne-ar indicate temperatura aerului. Pe de altă parte, într-o zi senină, fără vânt, cu umiditate ridicată, UTCI ar putea fi semnificativ mai mare (un nivel de stres termic periculos) decât indică doar temperatura aerului.

Rezultatele studiului nostru au arătat că numărul anual de ore cu stres termic a crescut semnificativ în perioada studiată (1979-2019) pentru toate regiunile climatice ale Europei, în special în sudul Europei. Cele mai mari creșteri au fost observate în regiune României, în Ucraina, în Rusia și pe coastele nordice și estice ale Mării Caspice. Pentru a sublinia impactul stresului termic asupra populației, am analizat schimbările în stresul termic pentru un număr de orașe europene selectate pe baza populației și numărului de turiști.

Orașele cele mai afectate de stresul termic (creșterea numărului de ore cu stres termic) au fost Salonic, Roma și București. Majoritatea orașelor selectate arată o tendință de scădere a numărului de ore cu stres de frig. Pentru unele dintre orașele selectate - Odessa, Istanbul, Amsterdam, București, Praga, Kiev - nu doar că numărul de ore cu stres termic a crescut, dar și perioada de manifestare (perioade mai lungi cu ore consecutive de stres termic). 

Figura 2 - Numărul mediu anual de ore cu stres termic asociat temperaturile ridicate față de perioada de referință 1981-2010 pentru 32 de orașe din Europa. Valorile din coloana din dreapta reprezintă trendul (număr de ore pe an). Pentru toate orașele (cu două excepții Dublin și Reykjavik) trendul este crescător. Valorile statistic semnificative sunt indicate prin asterix. Pentru București creșterea între 1979 și 2019 este de 6.6 ore cu stres termic pe an. 

---

Care este viitorul valurilor de căldură în România?

Schimbările în caracteristicile valurilor de căldură din România pot fi analizate utilizând diferiți parametrii sau diferite definiții. Împreună cu colegii mei am analizat schimbările în caracteristicile valurilor de căldură folosind un parametru numit Excess Heat Factor, un parametru dezvoltat ca o măsură a intensității valurilor de căldură. Apoi am considerat două scenarii climatice: RCP4.5 și RCP8.5. 

RCP4.5 este descris de IPCC ca un scenariu moderat în care emisiile gazelor cu efect de seră ating un maxim în jurul anului 2040 și apoi scad. În scenariu RCP8.5 emisiile continuă să crească pe tot parcursul secolului XXI. Schimbările au fost evaluate pentru viitorul apropiat 2021-2050 comparativ cu perioada de referință 1971-2000. 

Astfel, frecvența de apariție și durata valurilor de căldură este proiectată să crească pentru ambele scenarii climatice, în special în sudul României. În această regiune, procentul de schimbare în viitorul apropiat pentru numărul de valuri de căldură este între 50 și 60% pentru scenariul RCP4.5 și 60-80% pentru scenariul RCP8.5. De asemenea, pentru aceeași regiune, durata valurilor de căldură va crește cu 30-50% pentru scenariul RCP4.5 și 60-80% pentru scenariul RCP8.5. Aceste rezultate indică faptul că expunerea umană la valuri de căldură va crește în România în viitorul apropiat.

Figura 3 - Schimbarea (% față de perioada de referință 1971-2000) proiectată pentru durata valurilor de căldură (a, c) și pentru numărul valurilor de căldură între 2021-2050. Punctele albe reprezintă zone în care rezultatele sunt semnificative statistic. 

Creșterea temperaturii medii globale cu aproximativ 1.2°C — o încălzire fără precedent cel puțin în ultimii 2000 de ani — a dus la schimbarea caracteristicile valurilor de căldură. Comparativ cu perioada pre-industrială, valurile de căldură sunt astăzi mai frecvente, mai intense și au o durată mai mare.

Deja valurile de căldură au un impact social și economic semnificativ în climatul actual. Acest impact va continua să crească odată cu creșterea temperaturii medii globale. Vom avea un stres termic mai pronunțat, mai multe decese și pierderi economice din ce în ce mai mari. Prin impactul lor actual, valurile de căldură ne arată foarte clar că avem o nevoie urgentă de măsuri de reducere a concentrației gazelor cu efect de seră și de adaptarea la impactul inevitabil al acestor fenomenelor extreme.

Aceste măsuri sunt esențiale pentru protejarea planetei și a vieții noastre. Dacă vom continua să emitem ca și până acum gaze cu efect de seră, ne putem aștepta ca în 2050 în București să avem patru valuri de căldură cu o durată medie de 12 zile, iar numărul de ore cu stres termic se va dubla față de 2023.

---

Bogdan Antonescu

Este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. În prezent conduce proiectul Extreme weather events in the future climate of Romania (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii despre acest proiect puteți găsi pe pagina proiectului. https://www.climex.ro/