Wenn die Erde zu heiß wird

Der Mensch bevölkert erst seit rund 300.000 Jahren die 4,6 Milliarden Jahre alte Erde – und hat sie seither verändert wie kein anderes Lebewesen. Aufgrund des menschengemachten Klimawandels haben sich allein in den letzten 200 Jahren die globalen Temperaturen um etwa 1,1 bis 1,2 Grad Celsius erhöht. Und sie werden weiter steigen. Für die Erde ist das nichts Neues – in der Geschichte unseres Planeten lagen die weltweiten Temperaturen zeitweise mehrere Grad Celsius über dem heutigen Durchschnitt. Nur: Damals gab es keine Menschen.

Anpassung an Hitze
Gleichwohl ist Homo sapiens ein tropisches Lebewesen, davon ist der Thermophysiologe Hein Daanen von der Vrije Universiteit Amsterdam überzeugt. Der Mensch entstand zwar erst in Zeiten lebensfreundlicher Temperaturen. Trotzdem passte er sich im Laufe der Evolution vor allem an die Wärme an. So verfügten schon die Menschenaffen in Zentralafrika über Schweißdrüsen. Aber auch wenn der Mensch sich nicht zuletzt dadurch an Hitze anpassen konnte, heißt das nicht, dass er alle tropischen Klimabedingungen aushalten kann.

Der Erste, der ein Maß dafür entwickelte, wie viel Hitze der Mensch verträgt, war der schottische Physiologe John Scott Haldane. Er wollte herausfinden, unter welchen Bedingungen Menschen noch arbeiten können. Dafür stieg er im Jahr 1905 in eine Zinnmine im englischen Cornwall hinab. Haldane stellte fest, dass bei etwa 31,7 Grad Celsius und bewegungsloser, wassergesättigter Luft die körperliche Belastungsgrenze erreicht ist. Die Körpertemperatur stieg an, der Puls beschleunigte sich, Kurzatmigkeit und Kopfschmerzen waren die Folge.

Experiment in Klimakammer
Laut Haldane stellt diese sogenannte Feuchtkugeltemperatur das Limit dar. Sie beschreibt die niedrigste Temperatur, die durch Verdunstungskühlung erreicht werden kann. Um eine Körpertemperatur von etwa 36,8 Grad Celsius zu halten, darf die Hauttemperatur 35 Grad nicht überschreiten. Danach beginnt der Körper zu schwitzen. Das Problem: Je feuchter die Luft, desto schlechter gelingt die Verdunstung des Schweißes und damit die Kühlung. Das führt dazu, dass Menschen in trockener Wüstenhitze überleben können, in feuchter Hitze jedoch die Kühlung versagt. Die Körpertemperatur klettert nach oben. „Eine unzureichende Schweißverdunstung führt zu einem Anstieg der Körperkerntemperatur und verursacht damit möglicherweise Hitzeschäden wie einen Hitzschlag, der tödlich enden kann“, fasst Hein Daanen zusammen.

Bei welcher Feuchtkugeltemperatur der menschliche Körper an seine Belastungsgrenze kommt, das beschäftigt auch Forschende der George Mason University im US-Bundesstaat Virginia. Sie ließen in einer Klimakammer Probanden auf einem Fahrradergometer radeln und erhöhten während des Versuches kontinuierlich Temperatur oder Luftfeuchtigkeit. „In der Kammer wurde es also ziemlich heiß und feucht“, berichtet die Physiologin Kathleen Grace Fisher aus dem Forscherteam, die während des Experimentes den Blutdruck und das Wärmeempfinden der Teilnehmenden kontrollierte.

Bedrohliche Aussichten
Das Ergebnis: Die maximal zu ertragende Feuchtkugeltemperatur lag bei 100-prozentiger Luftfeuchtigkeit bei 30,6 Grad Celsius und damit niedriger als zuvor angenommen. Klimatologen modellierten daraufhin, wo auf der Erde sich eine solche potenziell gefährliche Hitze zuerst entwickeln würde. Ihre Karte zeigt, dass bei einer Erwärmung der Erde um zwei Grad eine für den Menschen gefährliche Feuchtkugeltemperatur in weiten Teilen Indiens, Pakistans, Ostchinas sowie in Afrika südlich der Sahara auftreten würde. Ab drei Grad Temperaturanstieg käme es in der Mitte und im Osten der USA zu solchen klimatischen Bedingungen. Und bei vier Grad Celsius würden die Bewohner der USA in den Flusstälern von Missouri und Mississippi, am Golf von Mexiko und entlang der Ostküste regelmäßig unter gefährlichen feuchtwarmen Hitzewellen ächzen.

Andere Gebiete wie die Hafenstadt Al-Hudaida im Jemen wären fast das gesamte Jahr über unbewohnbar. „Es macht mir Sorge“, sagt Kathleen Grace Fisher, „dass die Temperaturen, die wir für einen längeren Aufenthalt im Freien als gefährlich einstufen, allmählich und vor allem in dicht besiedelten Gebieten oder in Gegenden auftreten, in denen die Menschen keinen ausreichenden Zugang zu Klimaanlagen haben.“ Sie rät Menschen ohne Klimaeinrichtungen deshalb, elektrische Ventilatoren zu nutzen, Füße und Hände in kühles Wasser zu tauchen, Kleidung anzufeuchten, sich mit kühlem Wasser einzusprühen und selbstverständlich genug zu trinken. Ein Tropfen auf dem heißen Stein und längst keine Dauerlösung für die heißen Monate, vom steigenden Energieverbrauch einmal abgesehen. Fisher: „Auch unsere Erkenntnisse zeigen: Wir müssen dringend etwas gegen den Klimawandel unternehmen.“