Jaké vedro už vás může zabít? Z teploměru to nevykoukáte

Analýzu si také můžete poslechnout v audioverzi.

Aktualizace: Článek jsme posunuli v čase vzhledem k vlně veder, která v těchto dnech trápí Česko a téma je tak znovu aktuální.

Vedra možná nemusejí působit tak děsivě jako bouře a povodně devastující celá města, přesto jsou pro lidi často vůbec nejsmrtelnějším projevem extrémního počasí. V posledních třech desítkách let to platí například i pro Spojené státy, zemi tornád a hurikánů.

Člověk je přitom na zvládání vysokých teplot dobře uzpůsobený. Jak napsal pro server The Conversation americký odborník na extrémní počasí William H. Calvin, naše těla byla přeci původně stavěna na to, abychom mohli ve sluncem rozpálené africké savaně nahánět kořist. Zdravý člověk by tak měl kombinaci fyzické námahy a vysokých teplot zvládat dobře. Hodně lidí ale zdravých není, a co je ještě důležitější, nejde jen o vysoké teploty.

„Problém je ve vlhkosti. Té v africké Velké příkopové propadlině před dvěma miliony let moc nebylo a evoluce neumí myslet dopředu,“ napsal Calvin. Ať už se vám evolucionistické vysvětlení zamlouvá, nebo ne, o tom, že vlhká vedra jsou pro člověka o hodně víc smrtící než ta suchá, není pochyb. Je to dáno fyzikálními zákony a potvrdila to řada výzkumů.

Pokud není vlhko, člověk je zdravý, spoře oděný a sedí v místnosti s relativní vlhkostí 10 %, dokáže podle studie Ollieho Jaye a jeho kolegů z laboratoře tepelné ergonomie při Univerzitě v Sydney s konstantním přísunem pitné vody bez přehřátí vydržet teplotu 46,1 °C, aniž by se začal přehřívat.

Autor článku deníku New York Times s titulkem „Jak horko už je moc horko?“ se pokusil na základě modelů zmiňované studie spočítat, jakou teplotu v místnosti s totožnou vlhkostí by člověk vydržel, pokud by na sebe lil vodu (fungovalo by to podobě třeba i s mokrým tričkem) a při tom by na sebe nechal foukal větrák. Došel k až zarážejícímu výsledku, že by se tak měla bez příznaků přehřátí dát snést teplota až 60 °C.

Když svůj vlastní výpočet poslal Zacharymu Schladerovi, který na Indiana University studuje vliv vedra na lidské tělo, vědec potvrdil, že novinář počítal správně. Schlader si sice nebyl jistý, jestli dává smysl model uplatňovat i pro tak extrémní teploty jako je 60 °C, dospěl ale ke zhruba stejným výsledkům jako redaktor NYT a přiznal, že ho to „upřímně překvapilo“.

V kontextu otázky, jak velké vedro je pro člověka nebezpečné, jsou výše zmíněné odhady důležité hlavně v jedné věci – dokud se člověku z kůže odpařuje pot, dokáže se ubránit i teplotám vysoko nad 40 °C. Tento chladící efekt se dá ještě zefektivnit, pokud se na tělo dostane další tekutina z vnějšího prostředí (člověk se polije vodou) a rychlost odpařování se zvýší silným prouděním vzduchu (pustí se větrák).

Jak ale ukázaly jiné výzkumy, schopnost lidského těla potýkat se s vedrem prudce klesá s tím, jak stoupá vlhkost. Čím vyšší je vlhkost, tím hůř se z kůže odpařují tekutiny, což znamená, že základní mechanismus ochlazování lidského těla přestává fungovat.

Právě proto vám k odpovědi na otázku „jak velké je vedro“, nikdy nemůže stačit pouhý teploměr.

Meteorologové tento problém podle Martina Nováka z Českého hydrometeorologického ústavu řeší řadou způsobů v podobě různých indexů kombinujících teplotu, vlhkost, ale i další údaje. „K hodnocení zátěže lidského organismu vedrem (nebo obecněji tepelného diskomfortu) lze využít mnoha možných ukazatelů (indexů). Nejrozšířenější jsou „pocitové teploty“ uváděné často i jednoduchými domácími stanicemi jako výpočet na základě teploty a vlhkosti vzduchu,“ řekl meteorolog Seznam Zprávám s dodatkem, že v Česku se hodně používala i tzv. „cítěná teplota“, která teplotu a vlhkost kombinuje s prouděním vzduchu.

V dnešní době se ale podle Nováka stále častěji využívají komplexnější indexy, které kromě teploty, vlhkosti a proudění vzduchu zahrnují i vliv záření, a to jak infračerveného, tak tepelného. „V Evropě se nejčastěji používají UTCI (Universal Thermal Climate Index), případně PET (Physiological Equivalent Temperature). ČHMÚ chystá zahájit veřejně dostupnou prezentaci předpovědi tepelného komfortu/diskomfortu prostřednictvím UTCI ještě během letošního léta,“ řekl.

Tyto indexy se v posledních letech do předpovědí počasí pro veřejnost zařazují stále častěji kvůli tomu, že s klimatickou změnou jsou vedra stále častější a intenzivnější. Že bychom jim měli věnovat pozornost, úderně demonstruje letos publikovaná studie vědců z Pensylvánské státní univerzity, kteří v laboratoři zkoumali, jak lidé snáší vedro při různé relativní vlhkosti. Pro jednoduchost vědci použili index tzv. vlhké teploty (wet-bulb temperature).

Pro bližší vysvětlení toho, jak experimenty probíhaly, Seznam Zprávy kontaktovaly autory studie. Postdoktorand z výzkumného týmu Tony Wolf vysvětlil, že dobrovolníci při experimentu spolkli malý teploměr a vědci pak sledovali vnitřní teplotu jejich těl při různých činnostech, v různých teplotách a vlhkostech.

Za milník, od kterého už hrozí, že se lidský organismus přehřeje, což může vést i ke smrti, autoři výzkumu označili vlhkou teplotu 31 °C. Maximální vlhká teplota, kterou člověk ještě bez přehřátí může ustát, je podle výzkumu 35 °C.

Za život ohrožující vědci podle Wolfa považovali situaci, kdy se lidem začala nekontrolovatelně zvyšovat vnitřní teplota těla. To podle něj samozřejmě nutně neznamená, že by všichni za chvíli poté zemřeli, ale nestabilita vnitřní teploty je obecně považována za indikátor toho, že vnější chlazení lidského těla selhalo a může nastat kolaps.

„Určitě nechceme tvrdit, že každého by ty teploty zabily. Je velmi těžké říct, jaké by lidé měli příznaky, protože to je velmi individuální. Jsou lidé, kteří i při vnitřní tělní teplotě přes 41 °C nebo 42 °C nepocítí žádné příznaky,“ řekl Wolf.

Druhým dechem nicméně vědec dodal důležité doplnění, že všichni testovaní dobrovolníci byli mladí, zdraví lidé. Studii s dobrovolníky z řad starších lidí a dalších ohrožených skupin Wolf se svými kolegy teprve chystá.

Nejvíc přitom vedro ohrožuje seniory, malé děti nebo nemocné lidi. Nemusí navíc zabíjet přímo přehřátím organismu vedoucím k totálnímu kolapsu, což je i důvod, proč je tak těžké spočítat, kolik úmrtí vedra reálně způsobují nebo k nim přispívají.

Ještě před kolapsem z přehřátí lidé mohou skonat kvůli selhání životně důležitých orgánů, především pak srdce a ledvin, které se při chlazení organismu namáhají nejvíc. To je ale jen velmi zjednodušené vysvětlení. Způsobů, jak může vedro souviset s úmrtím, je celá řada. Camilo Mora z University of Hawaii ve studii z roku 2017 uvádí, že ve skutečnosti může vedro člověka usmrtit až 27 způsoby.

Většina studií, včetně těch výše zmíněných, navíc z praktických důvodů testuje odolnost proti vysokým teplotám pouze v krátkodobém horizontu, vlny veder ale mohou trvat dny a týdny a negativní následky na zdraví se v takových případech prohlubují.

To se projevilo například při katastrofální vlně veder v Evropě v roce 2003, která si podle odhadů vyžádala asi 70 tisíc obětí. Nejtvrději vedra udeřila ve Francii, kde zemřelo mezi 15 až 19 tisíci lidmi, což je asi pětkrát víc než průměrný roční počet mrtvých na silnicích v posledních letech.

Francie je ale zároveň jednou ze zemí, která ukazuje, že se proti vedrům dá efektivně bránit. Zásady, jakými se lidé mají řídit, jsou obecně známé. Je ale důležité, aby se k nim včas dostala informace, že se blíží potenciálně smrtící vedro, a aby byl na takové podmínky přizpůsobený veřejný prostor.

Francie po bolestivé zkušenosti z roku 2003 vytvořila pokročilý systém varování před vedry, který jasně stanovuje, jak na ně mají reagovat lidé i úřady. Podobně se s vedry dobře daří bojovat například i Indii.

Zrovna před měsícem na potřebu zřízení podobného systému varování i zásahů v podobě vysazování zeleně, zřizování stínidel a otevírání klimatizovaných ochlazovacích center upozornili i čeští vědci z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR a Fakulty životního prostředí pražské České zemědělské univerzity.

Že je něco takového u nás potřeba, zdůvodnili výzkumem, podle kterého vedra v hlavním městě způsobila v letech 2010 až 2019 v průměru dvakrát víc obětí (v průměru 90 ročně) než ve třech předešlých dekádách.

„Nechci říct, že současný český systém varování je vyloženě špatný, ale například ve Francii, kde už zažili vlny veder, které měly tisíce obětí, je komunikace mezi meteorology a místními autoritami víc provázaná a data ukazují, že to opravdu funguje,“ řekl k tomu Seznam Zprávám autor výzkumu Aleš Urban.

Ačkoliv nové technologie, vědomosti a znalosti pomáhají fatální dopady veder na lidi zmírňovat, kvůli změně klimatu jsou vedra stále častější a silnější. A to i na místech, kde ještě před pár desítkami let ohrožovala veřejné zdraví jen velmi výjimečně.

Loňská studie, na které se podílelo na 70 vědců z celého světa, spojuje přímo s klimatickou změnou celých 37 % z veškerých světových úmrtí v důsledku veder.

Vypovídající je i trend posledních desítek let – studie z roku 2020, která se zabývala četností výskytu veder s vysokou vlhkou teplotou, uvádí, že frekvence vlhkých teplot ve výši 27, 29, 31 a 33 stupňů se po celém světě za období mezi lety 1979 a 2017 zdvojnásobila a v budoucnu to bude jen horší.

Vedro navíc samozřejmě lidem škodí i jinak než úmrtím. Vědci často upozorňují i na problém v podobě teplých nocí, kdy lidé bez klimatizace nemohou pořádně spát, nebo na dlouhodobé zdravotní důsledky způsobené přílišným namáháním ledvin a srdce.

Ani to ale není všechno.

Klimatizace silně zatěžuje energetickou síť, což se letos naplno projevilo například ve výše zmiňované Indii, kde na jaře musely továrny v nejsilněji postižených regionech přerušovat provoz i na deset hodin denně.

Celou řadu problémů působí i prostá skutečnost, že ve velkém vedru člověk prakticky nedokáže normálně fungovat ve venkovním nechlazeném prostředí. Indie podle některých odhadů může kvůli tomu přicházet asi o sto miliard pracovních hodin každý rok.

Například Spojené státy kvůli poklesu produktivity způsobenému vedry ztrácejí podle zprávy think-tanku Arsht-Rock ročně až 100 miliard dolarů a už do roku 2030 by se částka měla vyšplhat na 200 miliard.

Dalším negativním efektem veder, o kterém se příliš nemluví, je zhoršování kvality ovzduší vlivem vysokých koncentrací přízemního ozonu, který může poškozovat plíce, dráždit oči a způsobovat bolesti hlavy nebo nespavost.

Přízemní ozon vzniká reakcemi oxidů dusíku a organických těkavých látek, přičemž katalyzátorem je sluneční záření. Podle Jáchyma Brzeziny, vedoucího oddělení kvality ovzduší ČHMÚ v Brně, je přízemní ozon zcela jedinečný. „Chová se jinak, ostatní škodlivé látky, které měříme, mají většinou největší koncentrace v zimě ve městech a vznikají většinou z topení. Přízemní ozon měříme nejvíc naopak v létě a na odlehlých místech,“ řekl meteorolog Seznam Zprávám. „Lidé na horách mají pocit, že dýchají čerstvý vzduch, ale nemusí to tak být, kvůli ozonu jsme v létě v těch opravdu teplých rocích vyhlašovali i smogovou situaci,“ dodal.

Když se ale ještě jednou a naposled obloukem vrátíme k vedrům a úmrtím, nezbývá než zopakovat již řečené – v drtivé většině se jim dá předejít, je to ale velká výzva, kterou už teď značná část světa nezvládá.