Folgen der globalen Erwärmung für die Gesundheit

Kern und grundlegende Einflusswege

Die Folgen der globalen Erwärmung für die Gesundheit umfassen direkte und indirekte Auswirkungen auf den Menschen. Direkte Folgen sind vor allem Erkrankungen und Todesfälle durch Hitze, Überflutungen und Stürme, etwa durch Hitzestress, Verletzungen oder Traumatisierungen. Indirekte Folgen entstehen durch Veränderungen natürlicher Systeme, zum Beispiel durch die Ausbreitung von Infektionskrankheiten, veränderte Allergene, Wasser- und Luftverschmutzung. Über menschliche Systeme wirken sich Klimaveränderungen unter anderem auf Ernährung, Arbeit, psychische Gesundheit und Infrastruktur aus. Die WHO bezeichnet den Klimawandel als „größte Bedrohung der Gesundheit, vor der die Menschheit steht“.

Der IPCC unterscheidet im fünften Sachstandsbericht drei Einflusswege: direkte Auswirkungen durch häufigere oder stärkere Extremereignisse wie Hitze, Dürre und Extremniederschläge; über natürliche Systeme vermittelte Folgen wie vektorübertragene und wasserbürtige Krankheiten, Allergene sowie Wasser- und Luftverschmutzung; und stark durch menschliche Systeme vermittelte Folgen wie gesundheitliche Belastungen durch Erwerbsarbeit, Unterernährung und psychischen Stress.

Der Klimawandel verstärkt häufig bereits bestehende Krankheitsmuster, indem er vorhandene Vulnerabilitäten beeinflusst. Eine erhöhte Anfälligkeit kann mit geographischer Lage, bisherigem Gesundheitsstatus, Alter, Geschlecht, sozioökonomischem Status sowie der Qualität der öffentlichen Gesundheitsversorgung und Infrastruktur zusammenhängen. Besonders gefährdet sind unter anderem ältere Menschen, chronisch Kranke und Menschen in Regionen mit schwacher Versorgung.

Direkte Belastungen durch Hitze, Extremereignisse und UV-Strahlung

Zwischen heißen Tagen und steigender Sterblichkeit besteht ein sehr stabiler Zusammenhang. Nach Einschätzung des IPCC stieg durch den Klimawandel wahrscheinlich die Zahl heißer Tage und Nächte, während die Zahl kalter Tage und Nächte sank. Dadurch ist wahrscheinlich auch die Zahl hitzebedingter Todesfälle durch die anthropogene Erwärmung gestiegen.

Steigt die Körpertemperatur über 38 °C, spricht man von „Hitzeerschöpfung“; körperliche und psychische Funktionen werden eingeschränkt. Bei über 40,6 °C kann ein „Hitzeschlag“ mit Organschäden, Bewusstseinsverlust und Tod auftreten. Besonders gefährdet sind Menschen mit Herz-Kreislauf-, Nieren- oder Lungenerkrankungen, Diabetes sowie Menschen über 65 Jahre. Bei Personen mit vorbestehenden psychischen Erkrankungen war die Sterblichkeit während einer Hitzewelle laut einer Metaanalyse um das Dreifache erhöht. Menschen, die im globalen Süden trotz zunehmender Hitze im Freien arbeiten, sind ebenfalls besonders betroffen. In dicht besiedelten Städten stieg die sommerliche Hitzebelastung 2017 gegenüber der Referenzperiode 1986–2007 mehr als doppelt so stark wie die globale Durchschnittstemperatur. In Europa und im östlichen Mittelmeerraum sind viele ältere Menschen betroffen: 42 % beziehungsweise 43 % der Bevölkerung sind dort über 65 Jahre alt und leben in Städten.

Die Kühlgrenztemperatur beschreibt in der Human-Biometeorologie Hitzestress und wird auch zur Berechnung von Indizes wie dem WBGT-Index („Feuchtkugel-Global-Temperatur-Index“) verwendet. Dieser berücksichtigt Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung und Windgeschwindigkeit. Eine Kühlgrenztemperatur von 35 °C wird beispielsweise bei 50 % relativer Luftfeuchte und 46 °C Lufttemperatur erreicht. In der Golfregion näherte sie sich 2015 diesem Wert. In der indischen Metropolregion um Kalkutta wurde sie, Stand 2022, „nahezu jährlich übertroffen“. Nach einer Prognose von Im et al. aus dem Jahr 2016 könnten gegen Ende des 21. Jahrhunderts in Teilen Südasiens Bedingungen entstehen, unter denen menschliches Überleben nicht mehr möglich ist.

Überflutungen verursachen 15 % aller Todesfälle bei Naturkatastrophen. Zu den unmittelbaren Folgen zählen Tod und Verletzungen; langfristig können sich Infektionskrankheiten und psychische Erkrankungen wie eine posttraumatische Belastungsstörung ausbreiten. Die Zerstörung von Infrastruktur, Wohnraum und Lebensgrundlagen verstärkt diese Folgen.

UV-Strahlung und sommerliche Höchsttemperaturen stehen mit Hautkrebs und Grauem Star in Zusammenhang. Sonnenlicht ermöglicht zugleich die Vitamin-D-Synthese. Von 1951 bis 2018 nahm die jährliche Sonnenscheindauer um 96 Stunden zu. Der Rückgang von Aerosolen durch Luftreinhaltung erhöht die UV-Belastung, während weniger Schnee und Eis wegen ihrer hohen Albedo das Rückstrahlvermögen und damit die UV-Belastung in ihrer Umgebung verringern. Das weltweite FCKW-Verbot ermöglicht eine Erholung der Ozonschicht; bis zum Ende des 21. Jahrhunderts könnte die UV-Intensität deshalb zurückgehen, wobei Treibhausgase die Regeneration verlangsamen. Verschattung, möglichst durch Bepflanzung, kann die Belastung im öffentlichen Raum reduzieren; Pflanzen senken durch Verdunstung zugleich die Umgebungstemperatur.

Infektionen, Wasser und Luftqualität

Temperaturen beeinflussen vektorübertragene Infektionskrankheiten, weil sie sowohl das Populationswachstum von Überträgern wie Mücken und Zecken als auch die Entwicklung der Krankheitserreger in diesen Tieren verändern.

In wärmeren Jahren dehnten sich Malaria-Gebiete in höhere Regionen aus, darunter dicht besiedelte Hochlandregionen in Äthiopien und Kolumbien. Eine weitere Erwärmung um 1 °C könnte in Äthiopien schätzungsweise 2,8 Millionen zusätzliche Malariaerkrankungen bei Kindern unter drei Jahren verursachen. Für Zeckenkrankheiten wie Borreliose und FSME wurden Klimazusammenhänge berichtet. In Nordamerika breitete sich Ixodes scapularis zwischen 1996 und 2010 nach Norden aus; bis 2014 gab es jedoch keine Hinweise auf einen damit verbundenen Anstieg menschlicher Infektionen.

Die globale Inzidenz von Denguefieber stieg in den letzten 50 Jahren um das 30-Fache. Jährlich treten etwa 390 Millionen Dengue-Virus-Infektionen auf, davon zeigten 2013 etwa 96 Millionen Symptome. Die Krankheit ist vor allem im asiatisch-pazifischen Raum verbreitet. 2012 wurde auf Madeira die erste Ausbreitung in Europa seit den 1920er Jahren beobachtet. Die Gelbfiebermücke und die Asiatische Tigermücke reagieren empfindlich auf klimatische Bedingungen. Sowohl starke Niederschläge als auch Dürre können die Ausbreitung fördern: Dürre begünstigt das Aufbewahren von Wasser in Behältern, die als Brutstätten dienen. Bis zum Ende dieses Jahrhunderts könnten steigende Temperaturen der Tigermücke auch in weiten Teilen West- und Mitteleuropas bis zur Ukraine günstige Lebensbedingungen bieten. In Deutschland wurden 2007 bis 2013 nur einzelne Tiere beobachtet; inzwischen gibt es im Sommer größere Populationen, besonders in Süddeutschland.

Weitere mögliche klimatische Zusammenhänge bestehen beim Hantafieber, bei der Pest, beim Chikungunyafieber und beim Zikavirus. Das Hantafieber verursacht jährlich etwa 200.000 Krankenhausbehandlungen. Chikungunyafieber trat 2007 erstmals in Europa auf. Wärme erweitert beim Zikavirus das Gebiet der Aedes-Mücken, verlängert deren Aktivität, beschleunigt die Larvenentwicklung, erhöht die Stechhäufigkeit weiblicher Mücken und verkürzt die Entwicklungszeit der Erreger. Die Rekordwärme im nördlichen und östlichen Südamerika während eines starken El-Niño-Ereignisses und der globalen Erwärmung trug wahrscheinlich zur Zika-Epidemie 2015/2016 bei. Modellrechnungen zufolge könnten 2050 je nach Erwärmung bis zu 1,1–1,3 Milliarden Menschen in Regionen leben, in denen zusätzliche Virusübertragung möglich ist, auch in Nordamerika und Europa.

Vibrionen vermehren sich besonders ab einer Wassertemperatur von über 16 °C in brackigem Meerwasser. In nördlichen Küstengebieten zwischen 40–70° N nahmen die für sie geeigneten Gebiete in den 2010er Jahren gegenüber den 1980er Jahren um 3,5 % zu. In der Baltischen Region und im Nordosten der USA stiegen Vibrioneninfektionen um 24 % beziehungsweise 27 %. Hohe Temperaturen werden außerdem mit Durchfallerkrankungen in Verbindung gebracht; die Mechanismen sind bisher nur für Salmonellen und Campylobacter bekannt. Steigende Temperaturen können auch giftige Algen fördern.

In Ballungsräumen könnte der bodennahe Ozongehalt mit steigenden Temperaturen zunehmen. Schon kleine Konzentrationsanstiege können die Gesundheit beeinträchtigen und die Sterblichkeit erhöhen. Für die europäische Hitzewelle 2003 wurde geschätzt, dass möglicherweise 50 % der Todesfälle eher mit Ozonbelastung als mit Hitze selbst zusammenhingen. Hitzewellen und Dürren fördern Waldbrände und damit eine Feinstaubbelastung von Tagen bis Monaten. Weltweit entstehen dadurch schätzungsweise jährlich 339.000 vorzeitige Todesfälle; die Schätzung liegt bei 260.000–600.000. Waldbrandrauch enthält unter anderem Rußpartikel, Stickoxide, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe. Bei kalifornischen Bränden 2017 wurden besonders kleine Rußpartikel unter 2,5 Mikrometern in fünfmal höherer Konzentration gemessen; zugleich nahmen Krankenhausbesuche wegen Atemproblemen, Husten und Asthma zu. Wärmere Temperaturen verlängern zudem die Pollen- und Sporenproduktion. In Deutschland hat sich die Pollenflugsaison verlängert; bestimmte allergene Pflanzen könnten künftig wichtiger werden.

Ernährung, Arbeit, Psyche und gesellschaftliche Folgen

Unterernährung hängt von landwirtschaftlicher Produktion, Lebensmittelpreisen und -verfügbarkeit sowie Krankheiten ab, die Appetit, Nährstoffaufnahme oder Stoffwechsel beeinflussen. Individuelle Unterernährung kann chronisch sein und lebenslangen Kleinwuchs verursachen oder akut zu Fett- und Muskelabbau bis hin zum Tod führen. Davon zu unterscheiden ist „undernourishment“, der Anteil einer Bevölkerung, der nicht genügend Nahrungsenergie erhält.

Höhere Temperaturen und veränderte Niederschläge beeinflussen Menge und Qualität der Ernten. Bei afrikanischem Mais sank der Ertrag bei optimalen Niederschlagsmengen für jedes Grad Celsius über 30 °C um 1 %, bei Dürre um 1,7 %. Die Wachstumszeit von Winterweizen, Mais und Sojabohnen nahm weltweit zwischen 1960 und 2017 parallel zur Erwärmung ab; sie gilt als Indikator für spätere Ernteerträge. Der Klimawandel gefährdet daher besonders die Getreideproduktion in Ländern mit ohnehin unsicherer Lebensmittelversorgung. Auch die durch Hitze sinkende Arbeitsleistung von Bauern kann die Ernährungssicherheit beeinträchtigen.

Das individuelle globale Risiko, einer Hitzewelle ausgesetzt zu sein, stieg 2000–2017 gegenüber 1986–2005 um das 1,4-Fache. 2017 gingen weltweit schätzungsweise 153 Milliarden Arbeitsstunden durch hitzeassoziierte gesundheitliche Probleme verloren, 62 Milliarden Stunden mehr als im Jahr 2000. 80 % dieses Arbeitsausfalls entfielen auf den Agrarsektor; besonders betroffen waren Indien, Südostasien, Subsahara-Afrika und Südamerika.

Überflutungen, Dürren und Hitzewellen können psychische Erkrankungen verschärfen oder erstmals auslösen. Dazu gehören akute Angst- und Belastungsreaktionen, posttraumatische Belastungsstörungen, längerfristige generalisierte Ängste und Depressionen. Hitze steht außerdem mit einer erhöhten, insbesondere gewaltsamen, Suizidrate in Zusammenhang. Anhaltende Umweltveränderungen wie Dürren können chronischen Stress, Solastalgie – belastende Verlustgefühle angesichts der Umweltveränderung – und mehr Suizide verursachen.

Erhöhte Temperaturen, besonders längere Hitzewellen, wurden mit mehr Aggressivität und Kriminalität in Verbindung gebracht. Bodenzerstörung, Wasserknappheit, Bevölkerungsdruck, Armut und schwache staatliche Institutionen können mögliche Ursachen bewaffneter Konflikte sein. Der Einfluss des Klimawandels auf bewaffnete Konflikte war jedoch Stand 2014 umstritten. Schäden an Straßen, Brücken und Telekommunikation durch Starkniederschläge und Hochwasser können den Zugang zu medizinischer Versorgung und Notfalldiensten langfristig erschweren oder unmöglich machen.

Anpassung, Klimaschutz und Akteure

Gesundheitliche Anpassung an den Klimawandel umfasst eine bessere öffentliche Gesundheitsversorgung, die Erfassung besonders gefährdeter Regionen wie städtischer Hitzeinseln, bauliche Maßnahmen wie mehr Grünflächen, Frühwarnsysteme sowie Katastrophenpläne für die Lebensmittelversorgung. Auch Katastrophenmanagement und Armutsbekämpfung können negative Gesundheitsfolgen verringern. Kosten und Aufwand dieser Maßnahmen könnten beträchtlich sein. Nach den Vorhersagen des IPCC werden die Folgen einer starken Erwärmung nach 2050 voraussichtlich schwer zu bewältigen sein.

Mit dem Thema befassen sich Tropenmedizin, Epidemiologie und Public Health. Hinzu kamen Global Health und das Konzept Planetary Health. Der IPCC behandelt gesundheitliche Folgen seit seinem ersten Sachstandsbericht von 1990; seit dem zweiten Sachstandsbericht gibt es jeweils ein eigenes Kapitel. Die WHO veröffentlicht seit 1990 Berichte zu Klimawandel und Gesundheit. Berichte der Lancet-Arbeitsgruppe mit dem University College London aus den Jahren 2009 und 2015 bezeichneten den Klimawandel als größte Gefahr für die globale Gesundheit im 21. Jahrhundert. Ungebremste anthropogene Erwärmung könnte demnach die in den letzten 50 Jahren erreichten Fortschritte der öffentlichen Gesundheit untergraben; umfassender Klimaschutz sei zugleich die „größte Chance für die globale Gesundheit im 21. Jahrhundert“. Seit 2016 fasst der Lancet Countdown jährlich den wissenschaftlichen Kenntnisstand sowie Fortschritte bei Klimaschutz und Anpassung zusammen. Zu den engagierten Organisationen gehören unter anderem die WHO, der Weltärztebund, die Global Climate and Health Alliance, die Planetary Health Alliance und in Deutschland die Deutsche Allianz Klimawandel und Gesundheit. 2019 wurde in Deutschland die erste Professur Klimawandel und Gesundheit am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und an der Charité geschaffen.

Klimaschutzmaßnahmen können gleichzeitig gesundheitliche Vorteile haben. Diese „Co-Benefits“ entstehen etwa durch weniger Luftschadstoffe bei sauberer Energieerzeugung, höhere Energieeffizienz und bessere Deponiekontrolle, besseren Zugang zu reproduktionsmedizinischen Einrichtungen, geringeren Fleischkonsum, mehr aktive Mobilität und zusätzliche städtische Grünflächen. Nach dem etablierten Forschungsstand kann die Umstellung auf saubere Energietechnologien durch geringere Luftverschmutzung Millionen Todesfälle vermeiden und zugleich ökonomische Wohlfahrtsgewinne von Billionen US-Dollar pro Jahr ermöglichen.