Ученые обнаружили тревожные изменения в крови человека из-за роста CO₂ в атмосфере

Рост уровня CO₂ в атмосфере может уже сейчас влиять на химический состав крови человека, и один из ключевых показателей может приблизиться к верхней границе нормы в ближайшие десятилетия. Credit: Shutterstock

Повышение уровня углекислого газа в атмосфере может уже влиять на биологию человека. Новое исследование выявило долгосрочные изменения в химическом составе крови, которые, по-видимому, коррелируют с ростом атмосферного CO₂, вызывая опасения, что важный маркер крови может приблизиться к верхней границе здорового диапазона в ближайшие несколько десятилетий.

Результаты могут быть особенно важны для детей и подростков. Поскольку их организмы еще развиваются, молодые поколения, как ожидается, получат наибольшую пожизненную экспозицию к повышенному уровню атмосферного CO₂.

Десятилетия данных о крови выявили сдвиг

В исследовании, опубликованном в журнале Air Quality, Atmosphere and Health, ученые из Института исследований детей Австралии, Университета Кертина и Австралийского национального университета (ANU) изучили более 20 лет данных о здоровье населения США. Они обнаружили устойчивые изменения в нескольких показателях химического состава крови, которые тесно следовали за восходящим трендом атмосферного CO₂.

Исследователи использовали информацию из Национального обследования здоровья и питания США (NHANES), анализируя результаты анализов крови примерно 7000 человек с двухлетними интервалами в период с 1999 по 2020 год.

С 1999 года средний уровень бикарбоната в сыворотке крови увеличился примерно на 7 процентов. Бикарбонат — это маркер крови, тесно связанный с углекислым газом в организме. За тот же период средние уровни кальция и фосфора снизились.

Эти биологические тенденции происходили на фоне роста атмосферного CO₂ с примерно 369 частей на миллион (ppm) в 2000 году до более чем 420 ppm сегодня.

Автор исследования, доцент Александр Ларкомб, заявил, что результаты указывают на то, что организм уже может приспосабливаться к изменениям состава атмосферы.

«Мы наблюдаем постепенный сдвиг в химическом составе крови, который отражает рост атмосферного углекислого газа, движущего изменение климата», — сказал доцент Ларкомб.

Как организм реагирует на большее количество CO₂

Бикарбонат необходим для регулирования кислотно-щелочного баланса организма. По мере увеличения CO₂ организм может задерживать дополнительный бикарбонат, чтобы поддерживать стабильный pH крови. Хотя эта реакция помогает сохранить баланс, поддержание его в течение длительного времени может иметь физиологические последствия.

«Если нынешние тенденции сохранятся, моделирование показывает, что средний уровень бикарбоната может приблизиться к верхней границе принятого сегодня здорового диапазона в течение 50 лет», — сказал доцент Ларкомб.

«Уровни кальция и фосфора также могут достичь нижней границы здорового диапазона позже в этом столетии».

Люди эволюционировали, когда концентрация атмосферного CO₂ составляла примерно 280–300 ppm. За последнее десятилетие атмосферные уровни росли в среднем примерно на 2,6 ppm в год, а только в 2024 году рост составил 3,5 ppm.

Соавтор исследования, доктор Фил Бирвирт, вышедший на пенсию геоученый-эколог, связанный с факультетом Emeritus ANU, подчеркнул, что исследование не устанавливает прямую причинно-следственную связь. Однако он сказал, что согласованность изменений в большой популяции заслуживает внимания.

«Я на самом деле думаю, что то, что мы видим, происходит потому, что наши тела не адаптируются», — сказал доктор Бирвирт.

«Похоже, мы адаптированы к диапазону CO₂ в воздухе, который, возможно, уже был превышен.

Нормальный диапазон поддерживает тонкий баланс между количеством CO₂ в воздухе, pH нашей крови, частотой дыхания и уровнем бикарбоната в крови.

Поскольку CO₂ в воздухе сейчас выше, чем когда-либо испытывали люди, похоже, он накапливается в наших телах. Возможно, мы никогда не сможем адаптироваться, поэтому жизненно важно ограничить атмосферные уровни CO₂».

Потенциальное новое измерение климатического риска

Исследователи говорят, что результаты позволяют предположить, что рост атмосферного CO₂ может представлять собой форму климатического риска, отличную от более знакомых угроз, таких как волны тепла, экстремальные погодные явления и повышение уровня моря.

По словам доцента Ларкомба, растущий CO₂, возможно, необходимо рассматривать не только как экологическую проблему, но и как долгосрочный фактор общественного здравоохранения, за которым следует следить.

«Мы не говорим, что люди внезапно заболеют, когда мы пересечем определенный порог», — сказал он.

«Но это предполагает, что могут происходить постепенные физиологические изменения на уровне популяции, и это то, что мы должны отслеживать в рамках будущей политики в области изменения климата».

Исследователи рекомендуют отслеживать состав атмосферы вместе с биологическими маркерами среди населения. Отслеживание обоих параметров наряду с установленными климатическими индикаторами может помочь ученым определить, как медленные изменения окружающей среды влияют на биологию человека в течение десятилетий.

Сокращение CO₂ может иметь последствия для здоровья

Сокращение выбросов CO₂ остается необходимым для ограничения глобального потепления. Результаты также поднимают возможность того, что снижение выбросов может сыграть дополнительную роль в защите долгосрочного здоровья человека.

Исследователи утверждают, что потенциальные физиологические эффекты от роста CO₂ должны поэтому учитываться в будущих обсуждениях климатической политики наряду с установленными экологическими последствиями.

Доцент Ларкомб является частью Исследовательского центра респираторных заболеваний Вал-ян, партнерства между Институтом исследований детей Австралии, Детской больницей Перта и Фондом детской больницы Перта.

Источники:

Материалы предоставлены Институтом исследований детей Австралии.

Александр Н. Ларкомб, Фил Н. Бирвирт. Передозировка углекислого газа, обнаруженная в крови человека, предполагает потенциально токсичную атмосферу в течение 50 лет. Air Quality, Atmosphere, 2026; 19 (3) DOI: 10.1007/s11869-026-01918-5