Steigende globale Temperaturen Die “Globale Erwärmung” beschreibt die seit dem 19. Jahrhundert fortschreitende Erwärmung der Erde, die durch natürliche Ursachen allein nicht erklärbar ist und auf die zunehmende Emission von Treibhausgasen seit der Industralisierung zurückgeführt werden kann. Mithilfe empirischer Daten konnte festgestellt werden, dass die Temperatur der Land- und Wasseroberfläche in den vergangenen Jahrzehnten stetig angestiegen ist. Mit Stand Juni 2021 ist ein Anstieg der globalen mittleren Oberflächentemperatur von 1,23 °C im Vergleich zur vorindustriellen Zeit (1850-1900) zu verzeichnen. [52] .
Mit dem voranschreitenden Klimawandel wird eine weitere Zunahme der globalen Durchschnittstemperatur erwartet, mit z.T. katastrophalen Folgen. Neben der Industrie tragen auch Aktivitäten wie Verkehr, Strom- und Wärmeerzeugung, Abbau organischen Materials (z.B. Mülldeponien oder Kuhfarmen) sowie großflächige stickstoffhaltige Düngungen zur Entstehung bei. Die natürlichen Speicherkapazitäten durch Pflanzen, Ozeane und Böden reichen hier nicht mehr aus, um die stetig zunehmenden Treibhausgase zu puffern, und sind zudem durch Umweltzerstörung (z.B. Rodungen) zusätzlich gefährdet.
Extreme Hitze Mit den steigenden globalen Durchschnittstemperaturen verändern sich auch lokale Temperaturphänomene weltweit. Dabei stellt vor allem die Zunahme der Anzahl heißer Tage (> 30 °C), insbesondere über einen längeren Zeitraum andauernd, eine Herausforderung und Belastung für den Menschen dar. Unter extremer Hitze werden Wetterbedingungen verstanden, an denen die Temperaturen außergewöhnlich hoch sind und durch ungehinderte Sonneneinstrahlung, geringen Wind und z.T. hohe Luftfeuchtigkeit (Schwüle) begleitet werden. Auch Deutschland ist von diesem Phänomen betroffen. So waren die Sommer in den Jahren 2018, 2019 und 2020 in Deutschland die wärmsten seit Beginn der Wetteraufzeichnung, einhergehend mit extremer Wärmebelastung. Im Sommer 2020 verzeichnete die Nordhalbkugel den heißesten Sommer seit Beginn der Wetteraufzeichnungen.
In Deutschland ist im Flächendurchschnitt das Jahresmittel der Lufttemperatur von 1881 bis 2018 um 1,5 °C angestiegen. Damit stieg auch die Anzahl der heißen Tage in den Sommermonaten, an denen die höchste gemessene Tagestemperatur 30 °C oder mehr betrug. Besonders die tieferen Lagen im Südwesten Deutschlands sind davon betroffen. Ohne ein konsequentes Handeln beim Klimaschutz ist mit weiter ansteigenden Temperaturen und zunehmenden Hitzereignissen zu rechnen, mit lebensbedrohlichen Folgen für den Menschen. Die gsundheitlichen Herausforderungen einer hohen Wärmebelastung sind dabei vielfältig und betreffen alle Menschen, insbesondere aber Hochbetagte, chronisch Erkrankte und auch Kinder. Ebenso können Auswirkungen auf die Landwirtschaft, z.B. in der Tierhaltung, oder die Infrastruktur, z.B. Schäden im Straßen- und Schienenverkehr, auftreten. [75]
Hitzekrämpfe der Muskulatur Wer sich stark körperlich oder auch sportlich betätigt, verliert als Folge verstärkten Schwitzens vermehrt Flüssigkeit und Salze. Dies kann selbst bei gesunden aktiven Menschen bei vorherrschenden hohen Temperaturen und starker Luftfeuchtigkeit zu einem Risiko von schmerzhaften Muskelkrämpfen führen (Hitzekrämpfe). [64] Während die meisten Betroffenen das verlorene Wasser durch ausreichende Flüssigkeitsaufnahme ersetzen, bleibt der Salzverlust häufig bestehen. Eine kritische Abnahme der Serumnatriumkonzentration (Hyponatriämie) kann die Folge sein, welche die Krampfentstehung in der Muskulatur verursacht. Hitzekrämpfe setzen meist plötzlich ein und tauchen insbesondere in den Extremitäten auf. Dabei kann der Muskelkrampf einige Minuten bis Stunden anhalten. Vor allem Sportler:innen und Berufsgruppen mit starker körperlicher Belastung erfahren ein erhöhtes Risiko, einen Hitzekrampf zu erleiden.
Hitze
Hitzeohnmacht und -erschöpfung Hitzeohnmacht beschreibt den kurzzeitigen Verlust des Bewusstseins oder ein Schwindelgefühl bei aufrechtem Stehen aufgrund hoher Wärmebelastung, bevor eine Akklimatisierung stattfindet. Fortbestehend und unbehandelt kann diese jedoch auch zu einem Hitzeschlag führen. Dies betrifft häufig Personen mit bestehenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Patienten, welche mit entwässernde Medikamente (Diuretika) behandelt werden. Die Erscheinung wird auf Dehydrierung, periphere Gefäßerweiterung und einen verringerten venösen Rückfluss bei reduziertem Herzminutenvolumen zurückgeführt.
Hitzeassoziierte Symptome wie starker Durst, Schwäche, Unwohlsein, Beklemmung, Schwindel, Ohnmacht und Kopfschmerzen zählen zu den Anzeichen einer Hitzeerschöpfung. Die Körperkerntemperatur kann dabei normal, unter dem Normalwert oder leicht erhöht sein; allerdings unter 40 °C. Fadenförmiger Puls mit Blutdruckabfall und eine schnelle, flache Atmung sind kennzeichnend für eine Hitzeerschöpfung. Der geistige Zustand der Betroffenen ist unverändert. Diese Erscheinung wird i.d.R. mit Wasser- bzw. Salzverlust durch hohe Wärmebelastung oder anstrengende körperliche Tätigkeit zurückgeführt.
Hitze
Dysfunktion des Herzens Im Zusammenhang mit extremer Hitze steht infolge einer durch vermehrten Flüssigkeitsmangel hervorgerufenen Blutviskosität und begünstigt durch Risikofaktoren, wie z.B. Bluthochdruck, ein erhöhtes Risiko für das Auftreten koronarer oder zerebraler Thrombosen (Herzinfarkt, Schlaganfall). So konnte über einen Zeitraum von 28 Jahren in den letzten Jahren ein erhöhtes hitzeinduziertes Herzinfarktrisiko festgestellt werden. Insbesondere bei einem sich erwärmenden Klima ist Hitze als Umweltauslöser von Herzinfarkten zukünftig stärker zu berücksichtigen. Gleichzeitig könnte bei steigenden Durchschnittstemperaturen die Anzahl kälteinduzierter Herzinfarkte sinken. Bei Neugeborenen besteht der Verdacht, dass sich aufgrund der durch den Klimawandel verursachten steigenden Temperaturen die Anzahl angeborener Herzfehler erhöht.
Hitze
Hitzeödem Unter einem Hitzeödem versteht man Ödeme, welche an den Unterschenkeln und üblicherweise an den Knöcheln auftreten. Häufig sind Personen vor allem zu Beginn der heißen Jahreszeit betroffen. Die Erscheinung wird auf eine durch Hitze ausgelöste periphere Gefäßerweiterung, wodurch vermehrt Flüssigkeit aus den Blutgefäßen ins Gewebe abgegeben wird, und die Retention von Wasser und Salz zurückgeführt. Eine Neigung zu Hitzeödeme kann zudem vermehrt bei Personen mit Venenleiden, Herzschwäche, Krampfadern oder Nierenfunktionsstörungen auftreten oder aber mit der Einnahme bestimmter Medikamenter (z.B. Kortison) im Zusammenhang stehen.
Gewebe
Hitzebedingte Exsikkose Eine Exsikkose, auch Dehydratation oder Austrocknung genannt, ist ein typisches Problem bei extremer Hitze. Sie beschreibt einen Flüssigkeits- bzw. Wassermangel im Körper. Dieser entsteht entweder durch einen hohen Flüssigkeitsverlust, z.B. aufgrund von starkem Schwitzen, oder durch eine zu geringe Flüssigkeitsaufnahme. Folglich ist bei einer Exsikkose die Flüssigkeitsmenge im Körperkreislauf verringert. Beeinträchtigt werden hierdurch die Funktion des Kreislaufs sowie die Nierennfunktion. Dies zusammen kann im Körper unterschiedliche Reaktionen auslösen und mitunter zu schwerwiegenden Gesundheitsgefahren wie Kreislauf- oder Nierenversagen führen.
Niere
Hitze
Verstärkung bestehender Atemwegserkrankungen Eine starke Wärmebelastung aufgrund hoher Temperaturen kann bei Menschen mit atemwegsbedingten Vorerkrankungen wie COPD (chronic obstructive pulmonary disease / chronisch obstruktive Atemwegserkrankung) oder Asthma zu vermehrten Beschwerden führen, die auch zu Notfällen werden können. Denn neben der Kühlung des Körpers durch Schwitzen wird Wärme auch über die Lunge reguliert. Die Folge ist eine erhöhte Atemfrequenz, der Betroffene aufgrund ihrer Erkrankung nicht Gerecht warden können. Beschwerden äußern sich beispielsweise in Atemnot und eine zunehmenden Überhitzung. Bei Asthma-Patienten können sich die Symptome aufgrund erhöhter bodennaher Ozonwerte, insbesondere in Städten und Industriegebieten, zusätzlich verstärken.
Dysfunktion der Nieren Die Nieren spielen eine zentrale Rolle beim Schutz des Menschen vor hitzebedingten Folgen, sind aber zugleich auch selbst ein häufig betroffenes Organ hitzeassoziierter Schäden. Denn durch hitzebedingte Austrocknung des Körpers wird der Wasser- und Blutsalz-Haushalt beeinträchtigt und kann zu einer Abnahme der Nierenfunktion führen. Das Spektrum reicht dabei von einer akuten Nierenschädigung, über eine erhöhtes Vorkommen von Nierensteinen und Harnwegsinfekten bis hin zu einer möglichen chronischen Nierenschädigung.
Niere
Verringerte Immunabwehr Hohe Temperaturen während der Sommermonate erhöhen das Risiko einer Dehydrierung des Körpers, vor allem bei älteren Menschen. Davon ist auch das Immunsystem unmittelbar betroffen. Denn bei Dehydration – also einem Flüssigkeitsmangel – wird die Aktivität des Immunsystems im Knochenmark durch histamin-empfindliche weiße Blutkörperchen behindert und die Immunabwehr unterdrückt sowie weniger funktionsfähige Antikörper gebildet. Darüber hinaus zeigten Studien der Charité Berlin, dass hohe Umgebungstemperaturen das Risiko einer Wundinfektion nach einer Operation erhöhen, insbesondere für oberflächliche Enzündungen. Auch besteht der Verdacht einer erhöhten Infektanfälligkeit aufgrund einer verminderten Blutversorgung. Durch eine vermehrte Durchblutung der Haut bei Hitze ist z.B. die Versorgung der Verdauungsorgane reduziert, was eine höhere Infektanfälligkeit zur Folge haben kann. Ebenso kann eine Infektion durch eine verminderte Abwehrbereitschaft länger dauern als zu anderen Jahreszeiten.
Dysfunktion der Keimzellen Es wird angenommen, das eine erhöhte Umgebungstemperatur der spermienproduzierenden Hoden zu einer Beeinträchtigung der Spermienqualität und dadurch der männlichen Zeugungsfähigkeit führen kann. Denn natürlicherweise sind die Hoden des Mannes außerhalb der Körperhöhle platziert, da die dort 2-3 °C niedrigere Temperatur gegenüber der Körperkerntemperatur von 37 °C eine gute Samenqualität begünstigt. Grundlage dieser Annahme ist, das etwa eine Varikozele (Krampfaderbruch) die Temperatur im Hodensack und damit nachweislich die Zeugungsunfähigkeit erhöhe. Dieses temperaturbedingte Krankheitsgeschehen bei der Varikozele lasse sich möglicherweise auch auf eine temperaturbedingte Steigerung der Infertilität als Folge des Klimawandels übertragen. Einer genitalen Hitzeexposition kommt somit eine erhebliche epidemiologische Bedeutung zu. Ein direkter Einfluss von Hitze auf die Funktion der Keimzellen ist für Frauen nicht bekannt.
Hitzebelastung während der Schwangerschaft Eine hohe Wärmebelastung kann sowohl die Mutter als auch das ungeborene Kind während der Schwangerschaft belasten. Typische Beschwerden bei Schwangeren umfassen Kreislaufprobleme, Müdigkeit, sowie schwere und geschwollene Beine. Während der Schwangerschaft, vor allem im zweiten und dritten Trimester, geht die Exposition gegenüber Hitzewellen mit einem niedrigeren durchschnittlichen Geburtsgewicht und einer erhöhten Inzidenz von Frühgeburten einher.
Hitzeausschlag Bei einem Hitzeausschlag, auch umgangssprachlich “Hitzepickel” bezeichnet, ist das Auftreten kleiner roter juckender Papeln an Gesicht, Hals, Brustbereich, Leiste oder auch Hoden zu beobachten. Dieser kann Menschen jeden Alters betreffen, ist jedoch insbesondere unter Säuglingen weit verbreitet. Er wird mit starker Schweißbildung bei heißfeuchtem Wetter in Zusammenhang gebracht, wobei eine unzureichende Verdunstung des Schweißes (z.B. durch Kleidung) die Ausführungsgänge der Schweißdrüsen verstopfen. Für gewöhnlich heilt ein Hitzeausschlag selbst aus. Höhere Temperaturen verursachen zudem vermehrt Rötungen (Intertrigo), besonders bei Menschen mit Übergewicht und Diabetes. Überhitzung und eine heiße Umgebung können zudem verschiedene Hautkrankheiten, wie Miliaria, die Grover-Krankheit und auch Schübe von Rosazea verursachen bzw. verstärken. Wärmere Bedingungen führen zudem zu einer größeren Prävalenz von Hautinfektionen, einschließlich bakterieller Infektionen wie Impetigo und Geschwüren. Hauterkrankungen aufgrund von Pilzinfektionen wie Pityriasis versicolor und Tinea pedis Virale Hauterkrankungen. Eine Studie zeigt, dass für jeden Anstieg der Durchschnittstemperatur um 1 °C die Rate von Hand-, Fuß- und Mundkrankheiten um 10 % und für jeden Anstieg der relativen Luftfeuchtigkeit um 1 % (unter 65 %) die Rate um 6,6 % ansteigt (Kim et al., 2016).
Hitze
TYPO3
Hitzschlag Bei einem Hitzeschlag, welcher als medizinischer Notfall zu behandeln ist, steigen die Temperaturen im Körper lebensbedrohlich auf über 40°C an. Ursache ist das Versagen der Wärmeregulation des Körpers. Allgemeine Symptome umfassen eine gerötete, trockene und heiße Haut, fehlende bzw. verminderte Schweißproduktion, ein stark getrübtes Bewusstsein, eine gesteigerte Atemfrequenz sowie Herzrhythmusstörung. Ebenso kann es zu Erbrechen und Krämpfen kommen. Der Hitzeschlag ist ein lebensbedrohlicher Zustand und kann unbehandelt zum Tod führen.
Sonnenstich Ein Sonnenstich entsteht bei einer übermäßigen Sonnenbestrahlung auf Kopf und Nackenbereich mit starker Hitze und ist gekennzeichnet durch einen roten heißen Kopf, Kopfschmerz und häufig Unruhe. Im Vergleich zu einem Hitzeschlag ist der Sonnenstich i.d.R. nicht lebensbedrohlich. Assoziierter Symptome können zudem ein charakteritisches Meningismuszeichen sein, d.h. Nackensteifigkeit und Schmerzen beim Legen des Kopfes in den Nacken, Lichtscheu, Kopfschmerzen, Fieber, Erbrechen, Bewusstseinsstörungen.
Hitze
Beeinträchtigungen des zentralen Nervensystems Der Anstieg der Umgebungstemperatur kann die Funktion des zentralen Nervensystems beeinträchtigen. Die optimale Temperatur für eine einwandfreie Funktion liegt bei etwa 22 °C. Die Außentemperatur kann das Risiko des Auftretens oder des Andauerns psychischer Störungen auf unterschiedliche Weise beeinflussen. Zum Beispiel kann Temperaturstress die psychophysiologischen Funktionen beeinflussen, indem er sich direkt auf das Niveau der Biochemikalien auswirkt (z. B. durch die Veränderung der Produktion von Serotonin und Dopamin) oder indem er die Homöostase der Thermoregulation stört.
Stress, Angst und Depressionen Andauernde Hitze kann eine ernstzunehmende psychische Belastung für Menschen darstellen. Besonders betroffen sind Personen, welche durch Einschränkungen ihrer Belastbarkeit bzw. Fitness oder aufgrund von Vorerkrankungen enormen Wärmebelastungen ausgesetzt sind und befürchten, diesen nicht ausweichen oder angemessen begegnen zu können. Folglich ist das Risikoempfinden für hitzebedingte Gesundheitskomplikationen groß. Auch können beruflich bedingte vulnerable Gruppen, z.B. Landwirte, bei derartigen Extremen um ihre Einkommensgrundlage fürchten. Mögliche Folgen sind vermehrter Stress, Angstzustände, Depressionen, Panikattacken, bishin zu Suizidversuchen. Ebenso können überdurchschnittlich hohe Temperaturen in der Nacht die Schlafqualität beeinflussen. Ist es in der Nacht zu warm, drohen Schlafstörungen und Erschöpfungen aufgrund fehlender Regenerationsphasen. Ein spezifisches Gesundheitsrisiko besteht zudem für Menschen, welche Beruhigungs- und Schlafmittel wie Benzodiazepine oder auch Antidepressiva einnehmen. Durch die z.T. sedierende Wirkung der Medikamente kann es zu einer verminderten Wahrnehmung einer Hitzeerschöpfung und anderer hitzebedingter Komplikationen kommen.
Luftverschmutzung und UV-Strahlungen Als Luftverschmutzung wird die Freisetzung umwelt- und gesundheitsschädlicher Schadstoffe in die Luft bezeichnet. Zu diesen gehören zum Beispiel Rauch, Ruß, Staub, Abgase, Aerosole, Dämpfe oder auch Geruchsstoffe. Aufgrund der zunehmenden Nutzung von benzin- oder dieselbetriebenen Maschinen und Kraftfahrzeugen kämpft Deutschland seit dem 19. Jahrhundert zunehmend mit der Luftverschmutzung. Besonders in Städten, an stark befahrenen Straßen oder in Industriegebieten ist die Feinstaubbelastung in der Luft besonders hoch, welche zu verschwiegenden gesundheitlichen Problemen führen können. Bei hohen Temperaturen und extremer Trockenheit steigt die Luftbelastung vor allem durch bodennahes Ozon (Ozonsmog) und Feinstaub zusätzlich an. Dies betrifft insbesondere urbanisierte Gebiete mit einem hohen Verkehrsaufkommen.
Neben Licht und Wärme gibt die Sonne ultraviolette (UV-) Strahlung ab. Als energetischster Teil der optischen Strahlung kann die UV-Strahlung sowohl akute als auch chronische Auswirkungen auf den Menschen haben, darunter vor allem auf Haut und Augen. Die stratosphärische Ozonschicht schützt die Organismen auf der Erde vor der UV-Strahlung. Durch die Freisetzung umweltschädlicher Gase, insbesondere Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff (v.a. als Kühlmittel in z.B. Kühlschränken eingesetzt), wurde die Ozonschicht geschädigt. Die Folge sind eine Verringerung der Ozonkonzentration und das Auftreten von Ozonlöcher, welche nicht nur über der Antarktis, Australien und Neuseeland zu beobachten sind, sondern, auch in den mittleren Breitengraden der nördlichen Hemisphäre. Als Folge kann die UV-Belastung für den Menschen steigen und zu ernsthaften Erkrankungen führen.
Trotz konsequenter Maßnahmen zur Reduzierung der Freisetzung von umwelt- und klimaschädigenden Gasen ist nur eine langsame Erholung der Ozonschicht zu beobachten. Der Klimawandel verstärkt das Phänom steigender UV-Strahlung zusätzlich durch die Zunahme wolkenloser, sonniger Tage, so auch in Deutschland. Hier hat die UV-Strahlung im letzten Jahrzehnt zwar nur gering zugenommen, in Zukunft ist jedoch mit einem Anstieg zu rechnen, wobei jedoch große regionale Unterschiede zu erwarten sind.
Knochenbau und Muskulatur Eine der wichtigsten gesundheitsfördernden Wirkungen der Sonnenstrahlung ist die Förderung der Vitamin-D-Produktion, welche selbst vom Körper durch UV-B-Strahlen in der Haut angeregt wird. Vitamin D ist für eine optimale Aufnahme von Kalzium aus der Nahrung notwendig, welches wiederum zum Knochenaufbau und –erhalt erforderlich ist. Hierzu reichen in der Regel bereits 10 min UV-B-Strahlenexposition, z.B. bei Alltagsarbeiten, aus. Eine Vitamin-D-Unterversorgung kann zu einer Entkalkung der Knochen und Störungen des Knochenwachstums führen. Bei einem langfristigen Mangel können auch chronische Erkrankungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes (Typ I) oder Allergien entstehen. Insbesondere in lichtarmen Regionen, wie in Teilen Mittel- und Nordeuropas, kann die Zunahme der Sonnentage daher eine positive Auswirkung auf die Gesundheit haben – bei mäßiger Exposition. Derzeit sind weltweit schätzungsweise 1 Milliarde Menschen und in Deutschland 60% der Bevölkerung von einem Vitamin-D-Mangel betroffen.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen Epidemiologische Studien zeigen, dass Luftverschmutzung durch Feinstaub und Stickstoffoxide mit einer erhöhten kardiovaskulären Krankheitslast und Sterblichkeit assoziiert ist. So zeigen experimentielle Untersuchungen, dass Feinstaubpartikel über einen Transitionsprozess in die Blutbahn gelangen und die Bildung reaktiver Sauerstoffe in der Gefäßwand stimulieren, wodurch gefäßverkalkende (atheroskletorische) Veränderungen begünstigt werden und so das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen steigt. Hierbei ist Feinstaub ein ebenso großer Risikofaktor wie Rauchen, Bluthochdruck oder Diabetes. Betroffen sind vor allem ältere oder chronisch erkrankte Menschen sein. Ohne eine Verringerung der Luftverschmutzung, z.b. verursacht durch motorisierte Mobilität, steigt auch die kardiovaskuläre Krankheitslast, insbesondere in urbanen Räumen und verstärkt durch zunehmende Hitze.
Lungenerkrankungen Die Luftverschmutzung, insbesondere durch Feinstaub und Stickstoffoxide verursacht nach aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen über 8,9 Millionen vorzeitige Todesfälle pro Jahr weltweit. Zu den Ursachen gehören neben Herz-Kreislauf-Erkrankungen auch Krankheiten der Atemwege und der Lunge. Luftverschmutzung, insbesondere in städtischen Gebieten und verursacht durch z.B. motorisierten Straßenverkehr, Kraftwerke oder Heizgeräte für Industrie und Privathaushalte auf Öl-, Kohle- oder Holzbasis, belastet bei zunehmender Hitze und hoher Trockenheit die Atmungsorgane durch Reizstoffe und Entzündungsstimulatoren. Vor allem bei vorerkrankten Menschen mit einer chronisch-obstruktiven Atemwegserkrankung (COPD) oder Asthma können diese Schadstoffe starke Entzündungsprozesse in den bereits geschädigten Schleimhäute auslösen. Die Folge können schwere Lungenerkrankungen oder sogar Lungenkrebs sein.
Hautkrebs Bei zu langer und intensiver Sonnenstrahlung steigt das Risiko der Entstehung von Hautkrebs. Forscher erwarten, dass aggressive Hautkrebsformen wie das maligne Melanom (“Schwarzer Hautkrebs”) mit steigender UV-Strahlung, z.B. durch häufige Sonnenbrände in der Kindheit, assoziiert sind. Aufgrund der vielen positiven Wirkungen der Sonne muss ein gesundes Mittelmaß zwischen UV-Protektion zum Schutz vor Hautkrebs auf der einen und zur Sicherstellung einer ausreichenden Vitamin-D-Produktion auf der anderen Seite gefunden werden. Bei der frühzeitigen Hautalterung durch UV-Strahlungen gehen elastische Fasern zugrunde, weshalb die Haut unelastischer und faltig wird. Folglich kann sich auch eine aktinische Keratose entwicklen, die von der Weltgesundheitsorganisation als Präkanzerose eingestuft wird.
Erkrankungen der Augen Die energiereichen UV-Strahlen der Sonnenstrahlung, welche durch eine Zunahme sonnenreicher Tage und eine durch Treibhausgase geschädigte Ozonschicht zukünftig auch in Deutschland häufiger und intensiver wird, kann Auswirkungen auf das menschliche Auge haben und Entzündungen der Hornhaut und Bindehaut hervorrufen. Bei hoher Intensität können bereits innerhalb von Stunden oder sogar von Minuten Schäden entstehen. Eine hohe Bestrahlungsstärke kann dabei zu Verbrennungen der Netzhaut (Leseblindheit) und zu Bindehaut- und Hornhautschädigungen führen, auch unter Schneeblindheit bekannt ist. Viel öfter kommt es jedoch zur Eintrübung der Linse, auch grauer Star genannt, welches das Sehen deutlich erschwert.
Psychische Erkrankungen Verschiedene Studien weisen darauf hin, dass das Risiko für Depressionen, Angststörungen, Psychosen sowie Suizide mit zunehmender Luftverschmutzung steigt. Eine erklärende Rolle könnten dabei biologische Faktoren, wie z.B. neuroinflammatorische Prozesse, sowie psychosoziale Faktoren wie mentaler Stress spielen. Hierbei sind vor allem die Bestandteile Feinstaub, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid und Kohlenstoffdioxid von Bedeutung. Durch zusätzliche Hitze, verstärkt durch den voranschreitenden Klimawandel, und Lärm kann das Risiko für die Entwicklung psychischer Erkrankungen zusätzlich steigen.
Verbreitung von Krankheitsvektoren Verschiedene lebende Organismen, darunter z.B. Stechmücken, Zecken, Flöhe, Fliegen, Läuse oder auch Nagetiere, können als Vektoren Infektionskrankheiten von einem infizierten Menschen oder Tier auf andere Menschen (oder auch Tiere) übertragen. Diese werden als vektorübertragene Krankheiten bezeichnet und umfassen häufig zoonotische Erkrankungen, die direkt oder indirekt zwischen Mensch und Tier übertragen werden. Das lokale (autochthone) Auftreten vektorübertragener Erkrankungen beim Menschen setzt die Anwesenheit des Erregers, eines geeigneten Erregerwirts, eines krankheitsübertragenden Vektors sowie des Menschen am gleichen Ort und zur gleichen Zeit voraus. Insbesondere für das Vorkommen des Vektors, aber auch bestimmter Wirtsarten, spielen dabei lokale Umweltfaktoren und klimatische Verhältnisse eine entscheidende Rolle. So begünstigen beispielsweise erhöhte Temperaturen die Entwicklung und das Überleben von Vektorinsekten.
Das Zusammenspiel zwischen Krankheitsdynamiken, lokalen Umweltfaktoren wie Temperatur und Regenfälle und den klimatischen Veränderungen ist allerdings sehr komplex und verschiedene andere Einflussgrößen spielen eine signifikante Rolle, darunter z.B. die Bevölkerungsdichte, sozio-demografische Faktoren, Urbanisierung, Abholzung und auch der allgemeine Gesundheitszustand der Bevölkerung. Da die meisten Vektoren wärmeliebende Organismen sind, darunter vor allem Zecken und Mücken, stellt die für Deutschland prognostizierte Temperaturerhöhungen prinzipiell eine Verbesserung ihrer Lebensbedingungen dar, mit dem Risiko einer Ausdehnung ihres Verbreitungsgebiets nach Norden bzw. einer Verlängerung der Aktivitätsphase und potentiellen Übertragungssaison im Jahresverlauf.
Infektionsbedingte Gelenkerkrankungen Das Chikungunya-Virus (Alphavirus, Familie Togaviren) gehört zu den exotischen Krankheitserregern, welcher sich, begünstigt durch steigende Durchschnitts-temperaturen, zunehmend in Europa ausbreiten kann. Das Virus wird durch den Stich infizierter Stechmücken, primär die Gelbfiebermücke Aedes aegypti und die Asiatische Tigermücke Aedes albopictus, auf den Menschen übertragen. Die Asiatische Tigermücke ist inzwischen v.a. aufgrund milderer Winter und steigender Sommer-temperaturen auch in Deutschland heimisch. Lokal übertragene Fälle des Chikungunya-Fieber sind jedoch bisher nur in Italien, Frankreich und Spanien aufgetreten.
Nach einer Inkubationszeit von 2-10 Tagen können Betroffene Fieber, Knochen- und Muskelschmerzen entwickeln, häufig begleitet von einem Hautausschlag. Meist sinkt das Fieber bereits nach wenigen Tagen, jedoch können sich in seltenen Fällen Muskel- und Gelenkschmerzen über einen Zeitraum von z.T. ein bis zwei Jahre manifestieren. Aktuell gibt es weder ein effektives Therapeutika noch einen Impfstoff gegen die Infektion. Präventiv ist nur die Vermeidung von Mückenstichen möglich.
Hantavirus-Lungensyndrom Die Viren des Hantavirus werden von infizierten Nagetieren über Speichel, Kot und Urin ausgeschieden und können danach mehrere Tage infektiös bleiben. Die Übertragung auf den Menschen erfolgt durch die Inhalation durch beispielsweise aufgewirbelter Staub oder durch die verletzte Haut, welches mit kontaminierten Materialien in Berührung kommt. Die Inkubationszeit beträgt hier 2 - Wochen. Das Hantavirus zeichnet sich aus durch unspezifischen Symptomen wie Überlkeit, Erbrechen, abdominale Schmerzen und Schwindel. Einige Tage nach der Infizierung kann es zur Lungeninfiltration (pulmonales Ödem) kommen, welches sich schnell zu einem Atemnotsyndrom (Lungensyndrom) entwickeln kann. Die Letalität hier liegt bei diesem Verlaufsform bei 25-40% (RKI, 2020).
Neuartige Infektionskrankheiten Verschiedene lebende Organismen, darunter z.B. Stechmücken, Zecken, Flöhe, Fliegen, Läuse oder auch Nagetiere, können als Vektoren Infektionskrankheiten von einem infizierten Menschen oder Tier auf andere Menschen (oder auch Tiere) übertragen. Diese werden als vektorübertragene Krankheiten bezeichnet und umfassen häufig zoonotische Erkrankungen, die direkt oder indirekt zwischen Mensch und Tier übertragen werden. Durch den Klimawandel bedingte mildere Winter und wärmere und längere Sommertage fühlen sich die meisten Vektoren als wärmeliebende Tiere in Europa und Deutschland zunehmend wohler. Insbesondere durch vermehrten globalen Handel und Tourismus steigt die Gefahr der Importierung invasive Erreger und Vektoren. Mit ihnen nimmt auch das Risiko der Etablierung neuartiger vektorübertragener Infektionskrankheiten in Deutschland zu. Zu den relevantesten Erkrankungen in Deutschland zählen z.B. die Frühsommermeningoenzephalitis, das West-Nil-Virus, das Chikungunya-Virus oder das Dengue-Virus.
Entwicklungsstörungen während der Schwangerschaft Eine außergewöhnliche Herausforderung stellt das Auftreten neuartiger Infektionskrankheiten dar, welche als Infektion bei Schwangeren zu einem Fruchtschaden und somit zur Schädigungen des ungeborenen oder neugeborenen Kindes führen können. Zu diesen zählt das Zika-Virus (Flavivirus, Familie Flaviviridae), welches vorwiegend durch die Gelbfiebermücke Aedes aegypti übertragen wird und über die Infektion der schwangeren Frau zu schweren Fehlbildungen beim ungeborenen Kind führen kann. Hierzu zählt v.a. die Mikrozephalie, bei der der Kopf des Kindes eine vergleichsweise geringe Größe aufweist. Diese droht aufgrund steigender Durchschnittstemperaturen auch in südlicheren Regionen Europas heimisch zu werden und könnte als lokaler Überträger des Virus agieren. Das Zika-Virus hat vor allem durch die Epidemie in Süd- und Mittelamerika in 2016 an globaler Bedeutung gewonnen.
Hautausschlag als Warnsignal Insbesondere Infektionskrankheiten, die durch den Stich einer Stechmücke oder den Biss einer Zecke ausgelöst werden, können mit frühen Infektionssymptomen der Haut einhergehen. Ein mögliches frühes Warnsignal einer durch z.B. Arboviren (Zika, Dengue, Chikungunya) übertragenen Krankheiten ist ein punktartiger Hautausschlag (Petechien). Bei Zecken ist es ein charakteristische rote Kreis um die Zeckenbissstelle als frühes Warnzeichen einer Borreliose. Besonders in der frühzeitigen Erkennung von Infektionskrankheiten können Symptome der Haut eine relevante Rolle spielen, da eine Vielzahl früher Symptome, wie z.B. Fieber und Abgeschlagenheit, eher unspezifisch sind und mit anderen Erkrankungen leicht verwechselt werden können.
Infektion des zentralen Nervensystems Verschiedene bakterielle und auch virale Erreger, welche durch Vektoren, z.B. durch den Stich einer infizierten Stechmücke oder den Biss einer infizierten Zecke auf den Menschen übertragen werden, können neurologische Erkrankungsbilder beim Menschen auslösen. Hierzu zählen v.a. lebensbedrohliche Gehirn- und Hirnhautentzündungen. Die durch Zeckbisse übertragene bakterielle Meningitis bzw. die Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME) kommt zwar selten vor, jedoch ist ihre frühzeitige Erkennung aufgrund potentiellen Langzeitfolgen mit hoher Krankheitslast und einer hohen Letalität im Spätstadium der Erkrankung besonders wichtig. Die folglich entstehende Infektion des zentralen Nervensystems stellt eine diagnostische Herausforderung dar, da sie zu unspezifischen Symptomen wir hohem Fieber, Kopfschmerzen oder Verwirrtheitszustände führt. Seit einigen Jahren steigt auch das Risiko lokal übertragener Infektionsfälle mit dem durch Stechmücken übertragenen West-Nil-Virus oder auch Usutu-Virus. Auch hier kann es in seltenen Fällen zu neurologischen Erkrankungsbildern kommen.
Verbreitung von Allergenen Das milder werdende Klima geht – abhängig von der geografischen Lage und lokalen Witterungsbedingungen – mit einem früheren Beginn und einer längeren Dauer der Vegetationsperiode bzw. einer zeitlichen Ausdehnung der Pollenflugsaison einher. Dies hat zur Folge, dass die allergene Belastung für Menschen mit durch Pollen auslösbaren allergischen Atemwegserkrankungen früher beginnt und später endet. Entsprechend verlängert sich der Expositionszeitraum für Menschen mit Pollenallergie und eine Zunahme allergischer Beschwerden ist zu erwarten. Neben dem Temperaturanstieg scheint auch die Steigerung der atmosphärischen CO2-Konzentration zu einer erhöhten Pollenproduktion allergieauslösender Pflanzen zu führen. Gleichzeitig ist eine zunehmende Verbreitung nicht-einheimischer Pflanzen mit allergenem Potential in Deutschland zu beobachten, darunter die Beifuß-Ambrosie (Ambrosia artemisiifolia). Insgesamt ist dadurch eine Zunahme der gesundheitlichen Belastung durch allergische Erkrankungen zu erwarten.
Allergische Atemwegserkrankungen Der Anstieg der mittleren Lufttemperatur durch die globale Erwärmung wird auch für die Entstehung v.a. von pollenassoziierten allergischen Atemwegserkrankungen diskutiert, da er die Pollensaison der Pflanzen zeitiger im Frühjahr beginnen und auch länger andauern lässt. Für die pollenassoziierten Allergien, Heuschnupfen und Asthma, liegt die Prävalenz in Deutschland im Kindesalter bei 11 % und die Lebenszeitprävalenz bei Erwachsenen bei 15 %. Allergische asthmatische Symptome werden durch Pollen in Kombination mit Luftschadstoffen besonders hervorgerufen. Darüber hinaus werden Asthmaattacken während oder kurz nach Gewittern vermehrt ausgelöst. Eine zunehmende gesundheitliche Belastung stellt in Deutschland auch die Verbreitung des Eichenprozessionsspinner dar. In Deutschland bewohnt er inzwischen den gesamten süddeutschen Raum, maßgeblich in Folge der warmen Witterung der letzten Jahre. Neben dem direkten Kontakt zu den Raupen können durch den Wind Brennhaare zum Menschen geweht werden, die beim Einatmen allergische Symptome der Atemwege verursachen können.
Entstehung von (neuen) Allergien Die Auswirkungen steigender globaler Temperaturen auf die Umwelt spielen bei der Zunahme der Allergien eine zentralle Rolle. Zunächst bedingt ein Temperaturanstieg die Ausdehnung der Vegetationsperiode, wodurch sich die Pollenflugsaison verlängert und die allergene Biomasse vergrößert. Somit sind Allergiker über längere Zeiträume höheren Pollenkonzentrationen ausgesetzt. Folglich sind mit der Zunahme der Pollenexpositionsmenge auch bislang gesunde Menschen dem Risiko ausgesetzt, Allergien zu entwickeln. Insbesondere jüngere Bevölkerungsgruppen sind in Europa vermehrt betroffen. Luftverschmutzungen, insbesondere verkehrsabhängige Faktoren, scheinen zu einer Zunahme von Allergien beizutragen. Allergien sind die in Europa am häufigsten vorkommende nicht-übertragbare Krankheit. So entwickeln Kinder, die in der Nähe stark befahrener Straßen aufwachsen, mit höherer Wahrscheinlichkeit Allergien. Kindern, die in einer ländlichen Umgebung aufwachsen, neigen higegen zu einem geringeren Allergierisiko. Als Folge davon entstehen hohe sozioökonomische Belastungen und demnach der dringende Bedarf effektiver Präventionsmaßnahmen.
Reizungen der Haut Eine zunehmende gesundheitliche Belastung stellt in Deutschland, insbesondere Süddeutschland, die Verbreitung des Eichenprozessionsspinners dar. Bei Kontakt zu Eichenprozessionsspinnern kann es zu urtikariellen oder ekzematösen Hautveränderungen sowie zu allgemeinen allergischen Symptomen kommen. Durch den Klimawandel kommt es zu einer zunehmenden Verbreitung des Eichenprozessionsspinners innerhalb Europas und somit auch zu einer zunehmenden Häufigkeit des Krankheitsbildes Lepidopterismus, der Eichenprozessions-spinnerdermatitis. Neben dem direkten Kontakt zu den Raupen kann auch der Kontakt zu den Gespinstnestern, die nach Jahren noch Brennhaare der Raupen enthalten können, zu Hautreaktionen führen. Insbesondere bei intensiverem Wind können Brennhaare der Raupe aus den Nestern zum Menschen geweht werden.
Reizungen der Augen Sowohl Pollen als auch andere allergene natürliche Stoffe können bei Kontakt mit den Augen zu Reizungen und entzündlichen Prozessen führen. Hervorzuheben ist hierbei die Raupenart Eichenprozessionsspinner. Die Raupen treten in den letzten Jahren vermehrt auch in Deutschland als Folge steigender Durchschnittstemperaturen auf. Der Raupenkörper ist mit für den Menschen bedrohlichen Gifthaaren besetzt, die das Eiweißgift Thaumetopoein enthalten. Das kann bei Menschen und Tieren Allergien und Hautreizungen auslösen. Augenbindehautentzündungen sind in den meisten Fällen die Reaktionen, wenn die Gifthaare des Eichenprozessionsspinners in den Frühjahr- und Sommermonaten den Menschen ins Gesicht wehen.
Psychische Belastung durch Allergien Der Klimawandel hat bereits einen zum Teil erheblichen Einfluss auf das Mensch- Umwelt-System und wirkt sich in direkter und indirekter Form auf die physische und psychische Gesundheit aus. Hierbei spielen Allergien eine große Rolle, da die Pollensaison aufgrund der globalen Erwärmung in Deutschland im Frühjahr eher beginnt sowie länger und intensiver andauern kann. Damit steigt auch die gesundheitliche Belastung von Allergiker:innen. Für diese stellt eine verlängerte und zudem zunehmend intensivere Pollenübertragungszeit eine besondere Herausforderung dar, die sich auch in Form von Stress, Depression und Ängsten äußern kann.
Wasserqualität Die Auswirkungen des Klimawandels auf Ozeane und Gewässer sind vielfältig. Zum einen sinkt die Verfügbarkeit von Wasser, zum anderen verschlechtert sich die Wasserqualität und damit auch der Zugang zu sauberem Trinkwasser. Ein Anstieg der Wassertemperatur sowie die Abnahme gelöster Sauerstoffe im Wasser können dazu führen, dass Gewässer verunreinigen und ihre Schadstoffkonzentration zunimmt. Besonders die Wasserqualität in stehenden Gewässern kann stark beeinträchtigt sein, da sich Bakterien und Algen im zunehmend erwärmenden Wasser vermehrt ansiedeln und der Einfluss von sauerstoffreichem Wasser aus umliegenden Zuströmen durch Dürreperioden eingeschränkt sein kann. Damit steigt auch das Erkrankungungsrisiko für den Menschen sowie die Belastung der Landwirtschaft und Ökosysteme. Derartigen Veränderungen betreffen sowohl die Seen der Alpen und des Alpenvorlands (z.B. Bodensee) und der Mittelgebirge als auch die unterschiedliche Seentypen des Norddeutschen Tieflands.
Atemwegsreizung und -erkrankungen Eine schlechtere Wasserqualität durch verschiedene Schadstoffe kann zur erhöhten Nutzung von Desinfektionsmitteln (z.B. Chlor) führen. Dabei werden als Nebenprodukte der Chlorung Trihalogenmethane (THM) gebildet: Trichlormethan (Chloroform), Bromdichlormethan, Dibromchlormethan und Tribrommethan (Bromoform). Eine erhöhte Menge an Desinfektionsnebenprodukten steigert das Risiko für Atemwegserkrankungen und reizt Nase, Rachen und Bronichien extrem. [25]
Durchfallerkrankungen Höhere Süßwassertemperaturen, mit verringerter Sauerstoffkonzentration und erhöhter Konzentration von Nährstoffen, wie Phosphor, und anderen Faktoren, können zur Verschiebung der geografischen und saisonalen Verteilung von Krankheitserregern, z. B. Cholera und Schistosomiasis führen. [21]
Wundinfektionen Vibrio vulnificus gehört zu einer Gruppe von Bakterien, den Vibrionen, die natürlicherweise in Brackwasser und Meerwasser vorkommen – so auch in Deutschland. Bei hohen Wassertemperaturen über 20 °C kann sich die Konzentration dieser Vibrionen im Meerwasser deutlich erhöhen und zu einer Gesundheitsgefahr für den Menschen werden. Bei Kontakt mit einer offenen Wunde kommt es zur Infektion der Haut und dem Risiko einer Weiterverbreitung im Körper. Erkrankungen durch Vibrionen sind in Deutschland zwar selten, zeichnen sich jedoch durch einen sehr ernsthaften Verlauf in Form von schweren Wundinfektionen und Blutvergiftungen (Sepsis) aus. Mit steigenden Durchschnittstemperaturen und sich erwärmenden Gewässern in den Sommermonaten steigt auch die Infektionsgefahr beim Baden in verkeimten Gewässern, z.B. in der Ostsee.
Haut- und Schleimhautreizungen Cyanobakterien (Blaualgen) entstehen durch einen erhöhten Anteil von Pflanzennährstoffen und werden zusätzlich durch eine stabile thermische Schichtung des Gewässers begünstigt, welche bei hohen Temperaturen und stabilen Wetterlagen entsteht. In geringer Konzentration sind die durch Cyanobakterien produzierten Toxine in Gewässern ungefährlich. Eine vermehrte Entwicklung von Cyanobakterien kann hingegen die Wasserqualität stark beeinträchtigen und die Gewässernutzung aufgrund eines steigenden Infektionsrisikos erhöhen. Das Baden in stark blaualgenhaltigem Wasser kann zu Haut- und Schleimhautreizungen führen. Verschluckt man cyanobakterienhaltiges Wasser, können auch Magen- und Darminfektionen entstehen.
Reizungen der Augen, Nase und Ohren Eine schlechtere Wasserqualität durch verschiedene Schadstoffe, darunter auch Cyano- und andere Bakterien, welche durch steigende Temperaturen begünstigt wird, kann zur erhöhten Nutzung von Desinfektionsmitteln in Gewässern (z.B. Chlor) führen. Dabei werden als Nebenprodukte der Chlorung Trihalogenmethane (THM) gebildet: Trichlormethan (Chloroform), Bromdichlormethan, Dibromchlormethan und Tribrommethan (Bromoform). Eine vermehrte Bildung von schädlichen Algenblüten im Süßwasser auf der einen Seite kann zu Bindehautentzündungen und Ohrenschmerzen führen. Eine erhöhte Menge an Desinfektionsnebenprodukten auf der anderen Seite steigert das Trichloramin, das ebenfalls zu dem gebundenen Chlor gehört, und kann Reizungen der Augen und Nase hervorrufen. [17]
Wasser- und Nahrungsmittelversorgung Der Klimawandel wirkt sich weltweit auf die Bereitstellung von Nahrungsmitteln und Wasser, insbesondere sauberem Trinkwasser, aus. Zum einen beeinträchtigt die zunehmende Bodendegardierung als Folge von Extremwetterereignissen wie Dürren oder Starkregenfällen die Bodenbewirtschaftung, mit der Folge rückläufiger Ernten bei z.B. Mais oder Weizen. Gleichzeitig kann es aufgrund anhaltender hoher Temperaturen zu einer vermehrten Ansiedelung von Krankheitserregern (z.B. Salmonellen) in schnell verderblichen Lebensmitteln kommen. Zum anderen führen Trockenheit und hohe Temperaturen zu einer zunehmenden Wasserknappheit, welche durch einen stetig steigenden Wasserverbrauch, z.b. in der Landwirtschaft, verschärft wird. Auch die Verbreitung verschiedener Fischarten ändert sich durch steigende Wassertemperaturen und die sich damit veränderten Lebensbedingungen. All dies hat auch Folgen für die zivile Sicherheiten und kann im Kampf um Ressourcen zu politischen Unruhen und Konflikten führen.
Deutschland ist, auch im Vergleich zu anderen europäischen Ländern, bisher nicht stark von Engpässen in der Wasser- oder Lebensmittelversorgung, obgleich zunehmende Herauforderungen inbesondere in der Landwirtschaft bestehen. In einigen Regionen Deutschlands führt der Klimawandel sogar zu möglichen ertragreichen Veränderungen. Insgesamt kann sich die Anbausaison in der Landwirtschaft aufgrund einer ausgedehnteren Vegetationsperiode verlängern. Der Anbau wärmeliebender Kulturpflanzenarten könnte sich ausweiten, wenn zugleich eine ausreichende Nachfrage am Markt besteht und der Anbau wirtschaftlich attraktiv ist. Zu den wärmeliebenden Kulturpflanzen gehören u.a. Körnermais, Sorghum-Hirse, Sojabohnen, Sonnenblumen und Hartweizen. Entgegen der Gefahren durch Extremwetterereignisse können milde Temperaturen den Anbau von Wein, sogar in nördlicheren Regionen Deutschlands, fördern. Und auch das Vorrücken mediterraner Fischarten wie Sardine oder Sardelle in Nord- und Ostsee könnte Vorteile bringen.
Schadstoffbedingte Herz-Kreislauf-Erkrankungen Die Qualität von Wasserressourcen kann sich durch die Auflösung von Chemikalien, insbesondere von landwirtschaftlichen Abfällen und Düngemitteln, verändern. Der Klimawandel kann sich auf die Wasserchemie und verstärkt durch den Anstieg des Meeresspiegels auswirken, sodass die Versalzung von Gewässern begünstigt wird. Dies hat wiederum die Erschöpfung von Süßwasser und Flüssen zur Folge. Aufgrund dieser Auswirkungens wird die Versalzung des Trinkwassers zunehmend zu einem Problem, vor allem in einkommensschwachen Ländern. Studien zeigen, dass mehr Natrium im Wasser zu Bluthochdruck führt und so die Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen begünstigt. Besonders in Küstengebieten wird sich dieses Gesundheitsproblem im Zusammenhang mit dem Klimawandel verstärken.
Salmonella und Campylobacter spp. Zunehmende Temperaturen können verbesserte Bedingung für die Vermehrung von krankheitsauslösenden Erregern schaffen und damit das Infektionsrisiko beim Menschen erhöhen – so auch in Lebensmitteln. In Deutschland betrifft dies vor allem die lebensmittelassoziierten Bakterien Salmonella spp. sowie Campylobacter spp. Vorhersagen deuten darauf hin, dass sowohl Salmonella- als auch Campylobacter-Infektionen durch steigende Temperaturen und eine verlängerte Saisonalitäten steigen werden, denn ihre Populationen können bei warmen Bedingungen während der Lebensmittellagerung, vor allem von Produkten tierischen Ursprungs, zunehmen.
Salmonellen können akute Darmentzündung mit plötzlich einsetzendem Durchfall, Kopf- und Bauchschmerzen, Unwohlsein und manchmal Erbrechen – häufig in Begleitung von Fieber verursachen.. Neben asymptomtischen Verläufen zeichnen sich Campylobacter-Infektionen oft durch eine akute Enteritis aus, zusammen mit Symptomen wie Fieber, Kopf-, Muskel und Gelenkschmerzen und Mattigkeit.
Kontamination durch Escherichia coli Höhere Temperaturen begünstigen die Vermehrung von E.coli-Erregern. Die Bakterienpopulationen können während der Lagerung von Lebensmitteln zunehmen, was je nach Zeit und Temperatur somit auch die Verderblichkeit von Lebensmitteln und somit die Infektionsgefahr durch den Verzehr kontaminierter Lebensmittel erhöhen kann. E. coli verursacht in der Regel leichten Durchfall. Schwerwiegendere pathogene Typen, wie enterohämorrhagische E. Coli (EHEC), werden mit dem hämolytisch-urämischen Syndrom in Verbindung gebracht, hervorgerufen durch ein durch das Bakterium angeregtes Toxin, das die Zerstörung der roten Blutkörperchen verursacht und zu Nierenversagen führen kann. Auch in Deutschland sind Ausbrüche durch E.coli möglich, wie der in Infektionsausbruch von 2011, beginnend in Hamburg, zeigte. Das Risiko wird sich bei unzureichener Lebensmittellagerung mit steigenden Temperaturen erhöhen.
Algenblüte Ein Anstieg der Oberflächentemperatur des Wassers könnte das Wachstum von schädlichen Algenblüten, die Toxine produzieren, beschleunigen. Diese reichern sich vor allem in der Leber an und verursachen dort Schäden. Die Toxine reichern sich z.B. in Fischen und Schalentieren an und können so auf Organismen, die sich weiter oben in der Nahrungskette befinden (Menschen) übertragen werden. Die Bewässerung mit cyanotoxinbelastetem Wasser kann zudem eine Anreicherung der Toxine auf den äußeren Oberflächen essbarer Nahrungspflanzen verursachen (z.B. Raps-, Reis- und Salatpflanzen), und die fortgesetzte Anwendung von stark cyanotoxinbelastetem Wasser kann zu einer signifikanten Anreicherung auf Weiden und zu Vergiftungen von Nutztieren führen. In ähnlicher Weise können Meeresorganismen wie Fische, Krustentiere und andere Meerestiere Toxine akkumulieren und eine Gefahr für den menschlichen Verbraucher darstellen.
Kontamination durch Pestizide Der Klimawandel und damit einhergehende steigende Temperaturen können zu Veränderungen der Landnutzung führen und damit die Einführung neuer Anbausorten in der Landwirtschaft erfordern. Zusätzlichen können eine höhere Luftfeuchtigkeit sowie steigende Temperaturen das Auftreten von Schädlingen und Unkraut begünstigen. Beide Phänomene können den Bedarf des Einsatzes von Pestiziden erhöhen, welche sich über den Boden und Oberflächengewässer auch in Nahrungsmitteln und Trinkwasser anreichern (Steffens et al., 2015). Forscher:innen des Zentrum für Umweltforschung (UFZ) bestätigen zudem einen Zusammenhang zwischen dem Einsatz von Insektiziden und erhöhten Temperaturen. Durch die klimatischen Veränderungen können sich Insekten schneller entwickeln, was zu einer erhöhten Überlebensrate im Winter führt und eine Ausbreitung der Individuen zur Folge haben kann. Je wärmer demzufolge eine Region ist, desto höher ist der Einsatz von Insektiziden, welche die Kulturen vor Schadinsekten schützen sollen (UFZ, 2011).
Über die Nahrungskette können sowohl Pestizid- als auch Insektizidrückstände (diese auch über die Luft) in den menschlichen Organismus gelangen, was wiederum Auswirkungen auf die Gesundheit haben kann. Es kann unter anderem zu Tumorbildungen, Geburtsfehlern, Fehlgeburten, Unfruchtbarkeit oder auch Schädigungen des Nerven- und Immunsystems kommen (Greenpeace, 2015)
Kontamination durch Pilztoxine Wärmeres Wetter, Hitzewellen, vermehrte Niederschläge und Trockenheit haben verschiedene Auswirkungen auf die Produktion von Mykotoxinen – die giftige Substanz, die durch einige Pilzarten produziert wird – und können eine vermehrte Mykotoxinkontamination von Getreidearten (z. B. Aflatoxine) zur Folge haben. Sowohl Mais als auch Erdnüsse sind besonders anfällig für eine Aflatoxin-Kontamination, hervorgerufen durch Pilze der Gattung Aspergillus. Aflatoxine sind potente Mykotoxine, die bei Aufnahme durch z.B. Nahrungsmittel in den menschlichen Körper die Entwicklung und das Immunsystems beeinträchtigen können und dabei Tumorbildungen begünstigen oder sogar zum Tod führen können.
Mangelernährung Insbesondere in Ländern des globalen Südens führen Hitzeereignisse und anhaltende Trockenheit zu einer Knappheit an Nahrungsmitteln. Bei einer Fehl- oder Mangelernährung fehlen dem Körper wichtige Stoffe, die neben einer ausreichenden Energie- und Nährstoffversorgung auch für ein funktionierendes Abwehrsystem notwendig sind. Dadurch kann auch die Immunfunktion beeinträchtigt werden, wodurch sich das Infektionsrisiko aufgrund der beeinträchtigten zellvermittelten Immunität und der Zytokin-, Komplement- und Phagozytenfunktion erhöht. Bei Personen, die unter Mangelernährung leiden, kann es daher z.B. zu einer verschlechterten Wundheilung kommen. Mangelernährung kann zudem die Zwerchfell- und Atemmuskelfunktion schwächen und das Abhusten von Sekreten erschweren, wodurch Atemwegsinfektionen begünstigt werden. Unterernährung kann ebenso Auswirkungen auf Wachstum und Entwicklung sowie ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung chronischer Krankheiten im späteren Leben haben. Hierzu zählen vor allem Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie koronare Herzkrankheiten, zerebrovaskuläre Erkrankungen wie Schlaganfall und periphere Gefäßerkrankungen, aber auch Diabetes und Krebserkrankungen.
Durch Nahrungsmittel und Trinkwasser übertragene Krankheiten Höhere Temperaturen können die Anzahl von Krankheitserregern in Lebensmitteln und Trinkwasser erhöhen. Die Erregerpopulationen können während der Lagerung von Lebensmitteln oder in sich erwärmenden Gewässern zunehmen, was je nach Zeit und Temperatur auch die Verderblichkeit von Lebensmitteln und Kontamination von Wasser und damit das Infektionsrisiko beim Menschen erhöhen kann. So steht z.B. die Meeresoberflächentemperatur in direktem Zusammenhang mit der Exposition von Meeresfrüchten gegenüber Krankheitserregern, welche eine Zunahme lebensmittelassoziierter Erkrankungen zur Folge haben kann. Dabei können verschiedene Erreger und Schadstoffe Erkrankungen auslösen (vgl. Auch Verdauungs- und Harnsystem).
In der Umwelt angereicherte Östrogene Steigende Temperaturen werden die Konzentration von Steroidöstrogenen in der aquatischen Umwelt beeinflussen. Östrogene sind dabei für die normale menschliche Physiologie unverzichtbar, können aber schwerwiegende negative Auswirkungen haben, wenn sie sich in der Umwelt anreichern und in Nahrung und Wasser gelangen. Wenn sie in grenzwertübersteigenden Mengen konsumiert warden, können sie das Krebsrisiko, z.b. Brustkrebs bei Frauen und Prostatakrebs bei Männern. erhöhen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen beim Menschen auslösen. Steroidale Östrogene in Nahrung und Wasser können zudem eine vorzeitige Menopause hervorrufen und die reproduktive Entwicklung insbesondere von jungen Frauen beeinträchtigen. Mehrere Studien zeigen, dass Östrogene am Rückgang der Spermienzahl und an Störungen des männlichen Fortpflanzungssystems sowie an der Feminisierung von Männern beteiligt sind.
Durch steigende Temperaturen ist der Stoffwechsel von Wasserorganismen erhöht und die Sauerstoffkonzentration im Wasser reduziert. Dies begünstigt den Eintritt von gelösten chemischen Schadstoffen in den Körper von Wasserorganismen. Bislang wurde vor allem eine temperaturbedingte Erhöhungen der Aufnahme und Toxizität von Metallen wie Arsen, Kupfer, Kobalt, Cadmium und Blei bei mehreren Meeresorganismen, einschließlich Krebstieren, Stachelhäutern und Weichtieren nachgewiesen. Durch den Verzehr kontaminierter Meeresfrüchte können diese Schwermetalle vom Menschen aufgenommen werden und schwerwiegende Folgen für das Nervensystem haben. Hierzu zählen bei Betroffenen und ihren Nachkommen z.B. geistige Retardierung, oder auch Zerebralparesen. Das Risiko ist jedoch stark von der Menge der aufgenommenen Schadstoffe abhängig und damit eher gering.
Psychische Belastungen durch Ressourcenknappheit Die unzureichende Verfügbarkeit von Wasser und Nahrungsmitteln sowie eine damit verbundene Fehlernährung kann Auswirkungen auf das soziale und psychische Wohlbefinden des Menschen haben und folglich die Wahrscheinlichkeit von psychischen Belastungen, Depressionen und sozialer Isolation erhöhen. Vor allem bei Kindern kann Hunger zu Depressionen und suizidalen Symptomen im Jugend- und frühen Erwachsenenalter führen. Während zwar Ernteeinbußen und sinkende Wasserspiegel in Deutschland vor allem die Landwirtschaft zunehmend stärker treffen werden, ist eine Unterversorgung hierzulande keine drohende Gefahr. Für viele Menschen des globalen Südens ist die Abhängigkeit von selbstangebauten Lebensmitteln jedoch groß, während Wasserbestände zunehmend sinken. Als Folge knapper Ressourcen drohen Konflikte und Migration.
Veränderungen der Lebens- und Umwelt Die bereits eingetretenen und antizipierten Veränderungen der Umwelt durch den Klimawandel werden verschiedene Lebens- und auch Erholungsräume in Deutschland beeinflussen. Sowohl Flora als auch Fauna passen sich zügig den veränderten Konditionen an, die Biodiversität verändert sich und auch der Mensch wird mit diesen Veränderungen konfrontiert, welche je nach Intensität und abhängig von Kapazitäten der Resilienz verschiedene Herausforderungen mit sich bringen. So verstärken sich beispielsweise die umweltbedingten Belastungen im städtischen Raum (z.B. Hitze-Inseln), lokale Landnutzung und Hydrologie werden beeinflusst, naturbasierte Erholungsräume verändern sich und sind durch veränderte Umweltbedingungen (z.B. Trockenheit) oder auch das Auftreten von Extremwettereignissen (z.B. Überflutungen) zunehmend gefährdet und auch invasive Arten der Tier- und Pflanzenwelt breiten sich verstärkt aus.
Eine sich aufheizende Umwelt Eine sich aufheizende Umwelt hat sowohl im urbanen als auch in naturbelasseren Lebensräume signifikante Folgen. Während sich städtische Umgebungen zunehmend Aufheizen und zusammen mit der vorherrschenden Luftverschmutzung zu Atemwegserkrankungen führen können (vgl. Hitze und Luftverschmutzung), steigt die Belastung von Naturgebieten durch Trockenheit und anhaltende Hitze. Hiermit erhöht sich auch die Wahrscheinlichkeit von Waldbränden sowie das potenzieller Ausmaß der Schädigungen durch die Verlängerung der "Feuersaison" und die höhere Brandanfälligkeit der Vegetation bei Kontakt mit Zündquellen. Vor allem Teile Nordostdeutschlands, das östliche Nordwestdeutschland und das Oberrheinische Tiefland sind häufiger betroffen. Klinische und toxikologische Untersuchungen haben mehrere mögliche Mechanismen der durch Waldbrandrauch induzierten kardiovaskulären Wirkungen aufgezeigt. Dazu gehören unteranderem systemische Entzündungen und oxidativer Stress und das Ungleichgewicht des autonomen Nervensystem, welche sich auf das kardiovaskulär System auswirken können (Chen et al., 2021).
Eine sich aufheizende Umwelt Eine sich aufheizende Umwelt hat sowohl im urbanen als auch in naturbelasseren Lebensräume signifikante Folgen. Während sich städtische Umgebungen zunehmend Aufheizen und zusammen mit der vorherrschenden Luftverschmutzung zu Atemwegserkrankungen führen können (vgl. Hitze und Luftverschmutzung), steigt die Belastung von Naturgebieten durch Trockenheit und anhaltende Hitze. Hiermit erhöht sich auch die Wahrscheinlichkeit von Waldbränden sowie das potenzieller Ausmaß der Schädigungen durch die Verlängerung der "Feuersaison" und die höhere Brandanfälligkeit der Vegetation bei Kontakt mit Zündquellen. Vor allem Teile Nordostdeutschlands, das östliche Nordwestdeutschland und das Oberrheinische Tiefland sind häufiger betroffen. Mit diesen steigt auch das Risiko von waldbrandbedingte Atemwegserkrankungen durch das Einatmen von Rauch, insbesondere Feinstaub. Das Gesundheitsrisiko ist jedoch im Vergleich zu anderen stark betroffenen Regionen, wie z.B. der USA, noch gering.
Eine sich aufheizende Umwelt Das Niederschlagsgeschehen und der Temperaturhaushalt haben einen entscheidenden Einfluss auf den Wasserhaushalt und die Wasserqualität. Durch steigende Temperaturen, vermehrte Hochwasserereignisse und Dürreperioden gerät auch in einem wasserreichen Land wie Deutschland die Versorgung des Trink- und Brauchwassers immer stärker in den Fokus (Monitoringbericht, 2019, S. 47). Der Temperaturanstieg des Wasser führt zu einer geringeren Konzentration gelösten Sauerstoffs, was den Selbstreinigungsprozess von Süßgewässern einschränkt und zu einer geminderten Wasserqualität führt. Des Weiteren können Überschwemmungen oder höhere Schadstoffkonzentrationen während einer Trockenzeit zu Wasserverschmutzung und Verunreinigungen durch Krankheitserreger führen (UNESCO, 2020). Der Klimawandel beeinflusst aber auch zunehmend die Nahrungsmittelversorgung. So wirken sich Extremwetterereignisse wie Hitze- und Trockenperioden oder Starkniederschläge auf die Produktion aus. Es kann zu Ernteausfällen und einer Anpassung der Obst- und Gemüsesorten kommen (Monitoringbericht, 2019, S. 91).
Neuartige Infektionskrankheiten Der Wandel des globalen Klimas führt lokal zu höheren Temperaturen, einer höheren Luftfeuchtigkeit und vermehrten Überschwemmungsereignissen und verändert mit diesen auch die Begegnungsräume und Interaktion zwischen Mensch, Tier und Umwelt. In diesem Zusammenhang steht auch das steigende Risiko für Infektionskrankheiten in Deutschland, darunter wasserbürtige Infektionen, durch Vektoren übertragene Infektionen oder die zunehmende Verbreitung antibiotikaresistenter Erreger in der Umwelt. Damit steigt auch die Gefahr von neuartigen Infektionsausbrüchen in der Bevölkerung und Maßnahmen des Infektionsschutzes, der frühzeitigen Infektionskrankheitserkennung – auch unter Betrachtung der Umwelt und Tierwelt – sowie preventive und effective therapeutische Maßnahmen gewinnen an Bedeutung. Gleichzeitig steigt auch der Bedarf an gezielten Risikokommunikationsstrategien und gesundheitlicher Aufklärung.
Umwelthormone Endokrine Disruptoren beschreiben Substanzen, welche die Funktionen des endokrinen Systems des Menschen durch verschiedene Mechanismen hormonähnlicher Effekte beeinflussen können und nachteilige gesundheitliche Folgen beim Menschen hervorrufen können. Zu diesen zählen vor allem Disruptoren mit östrogenem Potenzial. Während vor allem unnatürliche Disruptoren, z.B. als Abfall- oder Nebenprodukt in die Umwelt gelangen, treten auch natürliche Substanzen auf, z.B. Mykoöstrogene über durch Nahrung befallende Schimmelpilze, welche bei steigenden Temperaturen und steigender Feuchtigkeit im Sommer zunehmend Getreide- und andere Nutzpflanzen befallen. Zu den gesundheitlichen Folgen zählen z.B. Veränderungen der Spermienqualität und Fruchtbarkeit, Anomalien der Geschlechtsorgane, Endometriose, frühe Pubertät, eine veränderte Funktionalität des Nervensystems und der Immunfunktion und auch die Entstehung bestimmter Krebsarten. Viele dieser Schadstoffe gelangen dabei als Bei- oder Abfallprodukte in die Umwelt, so auch über die falsche Entsorgung von Medikamenten.
Sostalgie Die Veränderung der Landschaft, und damit der Lebensumwelt, durch den Klimawandel, aber auch Umweltzerstörung, kann dazu führen, dass Menschen ein tiefgreifendes Gefühl des Verlusts und der Loslösung von der ihnen bekannten Umgebung entwickeln. Dieses Phänomen wird als Solastalgie bezeichnet und beschreibt insbesondere die Schwierigkeiten der Anpassung einer Person an die sich verändernde Umwelt. Mit dem voranschreitenden Klimawandel und den zunehmend auch in Deutschland sichtbaren Veränderungen und Landschaftsverlusten nimmt diese Belastung potentiell auch in Deutschland zu, z.B. durch Waldsterben, Naturkatastrophen oder auch Waldbrände. Einhergehend kann die psychische Gesundheit beeinträchtigt werden, welche oft mit einem Gefühl von Heimweh beschrieben wird.
Konfliktbereitschaft Bei warmen Außenbedingungen halten sich Menschen zunehmend im Freien auf, was neben gesellschaftllichen Begegnungen auch die Gelegenheit für Konflikte erhöhen kann. Bei heißen Temperaturen kann zudem die Zunahme eines allgemeinen Unwohlseins zu vermehrten Gefühlen von Aggressivität und möglicherweise aggressiven Handlungen und Auseinandersetzungen führen. So können höhere Temperaturen, vor allem im Juni und Juli, mit einem Anstieg von aggressiven Straftaten in Verbindung gebracht werden. Heißere Städte sind dabei "gewalttätiger" als kühlere Städte. Der Anstieg der hitzebedingten Gewalt ist in heißen Sommern größer und zeigt in den heißeren Jahren auch ein erhöhtes Vorkommen. Dabei ist Alkohol ist vermutlich an der Steigerung der Aggression beteiligt. Das gleichzeitige Auftreten von heißen Sommertagen und Wochenenden scheinen die perfekte Mischung zu sein, die zu einem Anstieg von Gewalttaten führt.
Stress und biosphärische Besorgnis Mit dem voranschreitenden Klimawandel steigt aufgrund zunehmender Temperaturen und ausbleibender Regenfälle die Belastung der Ökosysteme, darunter auch unsere naturbelassenen Erholungsräume in Deutschland. Während beispielsweise Wälder aufgrund des Klimawandels unter einem erhöhten Druck stehen, führt die zunehmende Entwaldung durch den Menschen zu einem erheblichen Verlust pflanzlicher Biomasse und Biodiversität. Ein ernormer Verlust an Wäldern und seiner Lebensräume – direkt durch menschliche Aktivitäten, indirekt durch klimatische Veränderungen – kann z.B. aufgrund eines gestiegenen ökologischen Bewusstseins eine stressauslösende Wirkung auf Menschen haben. Dieses Gefühl wird als biosphärische Besorgnis beschrieben. Besonders indigene Bevölkerungen können aufgrund von Entwaldung, tiefgreifende maladaptive Störungen und Depressionen entwickeln.
Zunehmende Wetterextreme Extremwetterereignisse beschreiben seltene "außerordentliche" Wettererscheinungen, die sich stark von den üblich zu beobachtbaren Wetterverhältnissen der gleichen Art unterscheiden. Extremwetter weisen i.d.R. einen starken räumlichen Bezug auf und sind durch lange unregelmäßige Wiederkehrperioden gekennzeichnet.[29] . Zu den gesundheitlichen Auswirkungen im Zusammenhang mit klimabedingten Extremereignissen gehören Tod, Verletzungen oder Krankheiten; Verschlimmerung zugrunde liegender Erkrankungen; und nachteilige Auswirkungen auf die psychische Gesundheit. Viele Arten von Extremereignissen im Zusammenhang mit dem Klimawandel führen darüber hinaus zu Störungen der Infrastruktur, einschließlich Strom, Wasser, Verkehr, Kommunikationssysteme, die für die Aufrechterhaltung des Zugangs zu Gesundheitsversorgung und Reaktionsdienste und den Schutz der menschlichen Gesundheit [Crimmins et al., 2016].
Im Zusammenhang mit dem Klimawandel wird erwartet, dass Extremwetterereignisse in ihrer Häufigkeit und ihrem Ausmaß zunehmen. Einzelne Ereignisse ausschließlich dem anthropogenen Klimawandel zuzuschreiben ist derzeit jedoch schwierig und verlangt nach weiteren zuverlässigen Beobachtungsdaten, da Wetterextreme auch natürlicherweise auftreten können[28] . Das sich veränderndes globale Klima ist jedoch eine wahrscheinliche Ursache.
Direkte Folgen von Unwetter In diesem Lerntool fassen wir unter „Unwetter“ die mit Wind und Wasser oder ihrer Abwesenheit assoziierten Extremwetterereignisse zusammen (gesundheitliche Herausforderungen durch extreme Hitze sind unter „Steigende globale Temperaturen“ zu finden). Hierzu gehören beispielsweise Extremniederschläge (Stark- und Dauerregen) mit drohenden Überflutungen, Überschwemmungen oder der Gefahr von Erdrutschen und Murenabgängen; Stürme und Orkane mit hohen Windgeschwindigkeiten und Winddruck und ihrer Bedeutung in der Nähe von Küsten oder größeren Gewässern; Gewitter assoziiert mit Blitzschlag, aber auch Hagelereignissen; sowie Schneefälle, Schneeverwehungen, Glätteereignissen, aber auch Tauwetter [Quelle].
Risiken durch starke Winde, Stürme und Orkane Ein Großteil von Verletzungen und Todesfällen assoziiert mit lokalen Unwettern werden durch herabfallende Trümmer und herumfliegende Gegenstände während Unwetterereignissen hervorgerufen. Während des Sturmtiefs „Klaus“ wurden im Sommer 2019 im Osten Deutschlands mindestens 21 Personen verletzt [Quelle]. Um Gesundheitsgefahren zu minimieren, wird beispielsweise dringlichst vom Verlassen schützender Räumlichkeiten abgeraten und zur Befestigung bzw. Beseitigung loser Gegenstände geraten [Quelle].
Risiken durch Stark- oder Dauerniederschläge Als Folge von Stark- oder Dauerniederschlägen sowie Starkwindereignissen in der Nähe von größeren Gewässern und Küsten kann es zu Überschwemmungen und Überflutungen kommen, die eine direkte Gefahr für Leib und Leben darstellen können. Hierzu zählen z.B. Verletzungen des Bewegungs- und Stützsystems (z.B. Wunden, Zerrungen, Knochenbrüche) innerhalb der Fluten oder auch Todesfolge durch Ertrinken [Quelle]. Auch starke Tauereignisse, z.B. in Gebirgslagen, können zu derartigen lebensbedrohlichen Überschwemmungen führen.
Risiken durch Hagelstürme Hagelstürme, häufig zusammen mit Extremwetterereignissen wie Starkregen oder Gewitter auftretend, verursachen insbesondere Schäden an Infrastrukturen sowie Gebäuden, können bei direkter Exposition aber auch eine Gefahr für die Gesundheit sein. So können Hagelkörner zu stumpfen Verletzungen und Blutergüssen führen sowie Hagelstürme das Risiko von Stürzen erhöhen, wobei auch andere Körpersysteme verletzt werden können.
Blitzeinschläge mit Folgen für das Bewegungs- und Stützsystem Blitzschläge sind für Menschen lebensgefährlich und wirken aufgrund ihrer erheblichen Stromstärke (ca. 200.000 Ampere) und Hitzeentwicklung vielseitig auf Gehirn, Herz und Nerven ein [Quelle]. Aber auch das Bewegungs- und Stützsystem kann in Folge der immensen Krafteinwirkung betroffen sein. So kann es zum Beispiel zu Verletzungen durch starke Kontraktionen als Folge des Stromdurchlaufs im Körper kommen, bis hin zu Organprellungen. Gleichzeitig sind Stürze oder Verletzungen an umliegenden Gegenständen möglich [Quelle].
Gesundheitsgefahren durch Schneefall und Glättereignisse Schneefall und Glättereignisse können die Gefahr von Stürzen oder auch Unfällen begünstigen, darunter insbesondere im Straßenverkehr, oder auch zu lebensbedrohlicher Unterkühlung führen, welche Verletzungen bis hin zu Todesfällen zur Folge haben können. In Gebirgslagen steigt dieses Risiko zusätzlich durch die Gefahr von Schneelawinen, insbesondere bei starkem Schneefall. [Quelle] Diese Ereignisse können neben den gesundheitlichen Bedrohungen auch Risiken für wichtige Infrastrukturleistungen (u.a. auch die Gesundheitsversorgung) bergen, z.B. der Ausfall wichtiger Straßen- und Schienenwege oder Schäden an Gebäuden und Infrastruktur (z.B. Stromversorgung). Insgesamt ist aufgrund der steigenden Durchschnittstemperaturen mit einer Abnahme der Gefahren durch Glätte und Schneefall zu rechnen. Dies liegt vor allem an den wärmeren Winter und somit der Abnahme der Tage mit Schnellfall und tiefen Temperaturen in Deutschland. Jedoch kann dieser Trend lokal stark variieren und auch in Zukunft kann es vereinzelt zu kalten und schneereichen Wintern kommen.
Verletzungen des Herzens durch Blitzeinschläge Blitzschläge sind für Menschen lebensgefährlich und wirken aufgrund ihrer erheblichen Stromstärke (ca. 200.000 Ampere) und Hitzeentwicklung vielseitig auf Gehirn, Herz und Nerven ein [Quelle]. Blitzeinschläge können zu einem direkten Herz- und/oder Atemstillstand führen, welcher auch noch als spätere Folge wenige Stunden nach dem Ereignis auftreten kann. Daher ist eine medizinische Überwachung des Betroffenen nach einem Blitzeinschlag (i.d.R. 24 Stunden) wichtig. In seltenen Fällen kann eine Herzrhythmusstörung fortbestehen. [Quelle, Quelle].
Irritationen und Infektionen der Haut und Wunden Als Folge von Stark- oder Dauerniederschlägen sowie Starkwindereignissen in der Nähe von größeren Gewässern und Küsten kann es zu Überschwemmungen und Überflutungen kommen, die eine direkte Gefahr für Leib und Leben darstellen können. Hierzu zählen auch Erkrankungen der Haut, die z.B. aufgrund des Kontakts zu verunreinigtem Wasser oder Oberflächen entstehen können. Auch kann es bei derartigen Ereignissen zu Wundverletzungen kommen, die sich entzünden können. [Quelle, Quelle]
Verletzungen der Haut durch Blitzeinschläge Blitzschläge sind für Menschen lebensgefährlich und wirken aufgrund ihrer erheblichen Stromstärke (ca. 200.000 Ampere) und Hitzeentwicklung vielseitig auf Gehirn, Herz und Nerven ein [Quelle]. Blitzeinschläge können zu Verbrennungen der Haut führe, wobei oberflächliche Verbrennungen häufiger vorkommen, z.B. in Form linien- oder punktförmiger Verbrennungen [Quelle].
Verletzungen des Nervensystems und Sinnesorgane durch Blitzeinschläge Blitzschläge sind für Menschen lebensgefährlich und wirken aufgrund ihrer erheblichen Stromstärke (ca. 200.000 Ampere) und Hitzeentwicklung vielseitig auf Gehirn, Herz und Nerven ein [Quelle]. Am häufigsten sind Verletzungen oder Schädigungen am Nervensystem, die z.B. zu kurzzeitiger Übelkeit, Verwirrung oder Schwindel führen können (eher milde Auswirkungen), aber auch zu Seh- und Riechstörungen, bis hin zu neurologischen Ausfällen, Gedächtnisverlust und Persönlichkeitsveränderungen. Auch intrakranielle Blutungen sind möglich. Darüber hinaus können Verletzungen und Schäden an den Augen auftreten, verursacht durch Nervenschädigungen oder Blutungen [Quelle, Quelle].
Psychische Belastungen durch Extremwetterereignisse Das Erleben von Unwetterereignissen kann eine starke psychische Belastung für die Betroffenen darstellen und Menschen traumatisiert zurücklassen. Aus diesen können Stress- und Angststörungen, Depressionen oder posttraumatischen Belastungsstörungen resultieren. Darüber hinaus können derartige Folgen zu Substanzmissbrauch oder -abhängigkeit führen, um z.B. mit dem Erlebten besser umgehen zu können, oder gar zu Suizidversuchen führen. Die psychologische Betreuung und Versorgung von traumatisierten Menschen während und nach Unwetterereignissen ist daher von enormer Wichtigkeit.
Luftverschmutzung und UV-Strahlungen Als Luftverschmutzung wird die Freisetzung umwelt- und gesundheitsschädlicher Schadstoffe in die Luft bezeichnet. Zu diesen gehören zum Beispiel Rauch, Ruß, Staub, Abgase, Aerosole, Dämpfe oder auch Geruchsstoffe. Aufgrund der zunehmenden Nutzung von benzin- oder dieselbetriebenen Maschinen und Kraftfahrzeugen kämpft Deutschland seit dem 19. Jahrhundert zunehmend mit der Luftverschmutzung. Besonders in Städten, an stark befahrenen Straßen oder in Industriegebieten ist die Feinstaubbelastung in der Luft besonders hoch, welche zu verschwiegenden gesundheitlichen Problemen führen können. Bei hohen Temperaturen und extremer Trockenheit steigt die Luftbelastung vor allem durch bodennahes Ozon (Ozonsmog) und Feinstaub zusätzlich an. Dies betrifft insbesondere urbanisierte Gebiete mit einem hohen Verkehrsaufkommen.
Neben Licht und Wärme gibt die Sonne ultraviolette (UV-) Strahlung ab. Als energetischster Teil der optischen Strahlung kann die UV-Strahlung sowohl akute als auch chronische Auswirkungen auf den Menschen haben, darunter vor allem auf Haut und Augen. Die stratosphärische Ozonschicht schützt die Organismen auf der Erde vor der UV-Strahlung. Durch die Freisetzung umweltschädlicher Gase, insbesondere Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoff (v.a. als Kühlmittel in z.B. Kühlschränken eingesetzt), wurde die Ozonschicht geschädigt. Die Folge sind eine Verringerung der Ozonkonzentration und das Auftreten von Ozonlöcher, welche nicht nur über der Antarktis, Australien und Neuseeland zu beobachten sind, sondern, auch in den mittleren Breitengraden der nördlichen Hemisphäre. Als Folge kann die UV-Belastung für den Menschen steigen und zu ernsthaften Erkrankungen führen.
Trotz konsequenter Maßnahmen zur Reduzierung der Freisetzung von umwelt- und klimaschädigenden Gasen ist nur eine langsame Erholung der Ozonschicht zu beobachten. Der Klimawandel verstärkt das Phänom steigender UV-Strahlung zusätzlich durch die Zunahme wolkenloser, sonniger Tage, so auch in Deutschland. Hier hat die UV-Strahlung im letzten Jahrzehnt zwar nur gering zugenommen, in Zukunft ist jedoch mit einem Anstieg zu rechnen, wobei jedoch große regionale Unterschiede zu erwarten sind.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen durch Waldbrände Waldbrände in Verbindung mit Trockenheit können die Luftqualität in betroffenen Regionen erheblich beeinträchtigen und damit die Gesundheit der Menschen gefährden. So können Waldbrandrauch und hohe Feinstaubbelastungen zu Herzkreislaufbeschwerden und -erkrankungen führen und chronische Erkrankungen zudem verstärken. Begründet liegen diese vermutlich in systemischen Entzündungsprozessen, oxidativem Stress sowie der Förderung von Gerinnungsprozessen, die zu ischämischen Ereignissen, Herzrhythmusstörungen, der Verschlechterung einer bestehenden Herzinsuffizienz oder auch pulmonalen Embolien führen können [Quelle]. Trockenere Böden und Vegetationen aufgrund Ausbleibender Regenfälle erhöhen das Risiko größerer und intensiverer Waldbrände und damit auch das Risiko von respiratorischen sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen. [Quelle]
Atemwegsbeschwerden durch Waldbrände Waldbrände in Verbindung mit Trockenheit können die Luftqualität in betroffenen Regionen erheblich beeinträchtigen und damit die Gesundheit der Menschen gefährden. So können Waldbrandrauch und hohe Feinstaubbelastungen zu Atemwegsbeschwerden und -erkrankungen führen und chronische Erkrankungen zudem verstärken, darunter Asthma, chronische Bronchitis und andere Atemprobleme. Darüber hinaus können sich je nach Brandregion Reizgase (z.B. Ammoniak, Chlor- oder Schwefelwasserstoff) verbreiten (z.B. bei betroffenen Industriegebieten) und die Atemwege massiv schädigen. Trockenere Böden und Vegetationen aufgrund Ausbleibender Regenfälle erhöhen das Risiko größerer und intensiverer Waldbrände und damit auch das Risiko von respiratorischen sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen. [Quelle]
Atemwegsbelastungen durch Schimmel und Pilze Eine Folge von Überschwemmungen und Überflutungen kann die Entstehung von Schimmel in nicht vollständig oder nur schlecht getrockneten Gebäuden sein, welcher die Luftqualität in Innenräumen beeinträchtigt. Dies kann zur Entwicklung oder Verschlimmerung asthmatischer Erkrankungen führen, in Belastungen und Erkrankungen der oberen Atemwege (z.B. Husten und Keuchen) sowie Infektionen der unteren Atemwege (z.B. Entstehung von Lungenentzündung) resultieren. [Quelle]
Verbreitung von Krankheitsvektoren Verschiedene lebende Organismen, darunter z.B. Stechmücken, Zecken, Flöhe, Fliegen, Läuse oder auch Nagetiere, können als Vektoren Infektionskrankheiten von einem infizierten Menschen oder Tier auf andere Menschen (oder auch Tiere) übertragen. Diese werden als vektorübertragene Krankheiten bezeichnet und umfassen häufig zoonotische Erkrankungen, die direkt oder indirekt zwischen Mensch und Tier übertragen werden. Das lokale (autochthone) Auftreten vektorübertragener Erkrankungen beim Menschen setzt die Anwesenheit des Erregers, eines geeigneten Erregerwirts, eines krankheitsübertragenden Vektors sowie des Menschen am gleichen Ort und zur gleichen Zeit voraus. Insbesondere für das Vorkommen des Vektors, aber auch bestimmter Wirtsarten, spielen dabei lokale Umweltfaktoren und klimatische Verhältnisse eine entscheidende Rolle. So begünstigen beispielsweise erhöhte Temperaturen die Entwicklung und das Überleben von Vektorinsekten.
Das Zusammenspiel zwischen Krankheitsdynamiken, lokalen Umweltfaktoren wie Temperatur und Regenfälle und den klimatischen Veränderungen ist allerdings sehr komplex und verschiedene andere Einflussgrößen spielen eine signifikante Rolle, darunter z.B. die Bevölkerungsdichte, sozio-demografische Faktoren, Urbanisierung, Abholzung und auch der allgemeine Gesundheitszustand der Bevölkerung. Da die meisten Vektoren wärmeliebende Organismen sind, darunter vor allem Zecken und Mücken, stellt die für Deutschland prognostizierte Temperaturerhöhungen prinzipiell eine Verbesserung ihrer Lebensbedingungen dar, mit dem Risiko einer Ausdehnung ihres Verbreitungsgebiets nach Norden bzw. einer Verlängerung der Aktivitätsphase und potentiellen Übertragungssaison im Jahresverlauf.
Ausbreitung von Krankheitsvektoren bei Hochwassern Stehendes Wasser, das nach Stark- und Dauerregenfällen sowie Überschwemmungen zurückbleiben kann, schafft günstige Bedingungen für krankheitsübertragende Vektoren. In Deutschland sind insbesondere Stechmücken von Bedeutung, welche sich zunehmend im Süden Deutschlands etablieren und langsam nach Norden ausbreiten. So können durch Überschwemmungen beispielsweise in bisher trockenen Gebieten angesammelte Eier überschwemmt werden und damit schlagartig große Mückenpopulationen schlüpfen, die sich bei fortbestehenden Niederschlägen weiter ausbreiten. Hierdurch erhöht sich das Risiko der Übertragung von vektorbürtigen Infektionskrankheiten. Von Bedeutung ist das West-Nil-Virus (vgl. Nervensystem und Sinnesorgane), aber auch andere Infektionskrankheiten könnten mit der zunehmenden Ausbreitung invasiver Stechmückenarten und wärmeren Bedingungen in Deutschland auftreten (z.B. Dengue-Virus, Chikungunya-Virus), wie es bereits in wärmeren Ländern wie Spanien [Quelle] oder Italien [Quelle] vereinzelt vorkam.
West-Nil-Virusinfektionen Eine besondere Herausforderung in Deutschland ist die zunehmende Ausbreitung des durch Stechmücken übertragenen West-Nil-Fiebers, verursacht durch das West-Nil-Virus, welches insbesondere bei wildlebenden Vögeln auftritt. Das West-Nil-Virus zirkuliert vor allem saisonal im Sommer und wurde erstmals in 2018 auch in Deutschland bei Vögeln und Pferden festgestellt. In 2019 wurden auch Erkrankungsfälle beim Menschen identifiziert. Das West-Nil-Fieber ist in den meisten Fällen klinisch unauffällig und führt bei etwa 20% der Infizierten zu grippeartigen Symptomen wie Fieber, Schüttelfrost, Kopf- und Gliederschmerzen. Etwa jede 100. Person erkrankt jedoch schwer an einer neuroinvasiven Form der West-Nil-Virusinfektion, einhergehend mit einer meist gutartigen Meningitis oder, seltener, Enzephalitis. Etwas 5-10% der Betroffenen mit neuroinvasiver Erkrankungsform versterben, darunter vor allem ältere und vorerkrankte Personen. [Quelle]
Wasserqualität Die Auswirkungen des Klimawandels auf Ozeane und Gewässer sind vielfältig. Zum einen sinkt die Verfügbarkeit von Wasser, zum anderen verschlechtert sich die Wasserqualität und damit auch der Zugang zu sauberem Trinkwasser. Ein Anstieg der Wassertemperatur sowie die Abnahme gelöster Sauerstoffe im Wasser können dazu führen, dass Gewässer verunreinigen und ihre Schadstoffkonzentration zunimmt. Besonders die Wasserqualität in stehenden Gewässern kann stark beeinträchtigt sein, da sich Bakterien und Algen im zunehmend erwärmenden Wasser vermehrt ansiedeln und der Einfluss von sauerstoffreichem Wasser aus umliegenden Zuströmen durch Dürreperioden eingeschränkt sein kann. Damit steigt auch das Erkrankungungsrisiko für den Menschen sowie die Belastung der Landwirtschaft und Ökosysteme. Derartigen Veränderungen betreffen sowohl die Seen der Alpen und des Alpenvorlands (z.B. Bodensee) und der Mittelgebirge als auch die unterschiedliche Seentypen des Norddeutschen Tieflands.
Verunreinigung von Trink- und Grundwasser Das Übertreten von Flüssen und Bächen sowie Überflutungen an Küsten können dazu führen, dass Entwässerungs- und Abwasseraufbereitungssysteme oder auch Industrieanlagen überschwemmen und dabei Trink- und Grundwasser verschmutzen. Hierdurch kann eine Exposition gegenüber Bakterien, Parasiten und anderen Giftstoffen entstehen, welche z.B. Durchfallerkrankungen auslösen können. [Quelle]
Wasser- und Nahrungsmittelversorgung Der Klimawandel wirkt sich weltweit auf die Bereitstellung von Nahrungsmitteln und Wasser, insbesondere sauberem Trinkwasser, aus. Zum einen beeinträchtigt die zunehmende Bodendegardierung als Folge von Extremwetterereignissen wie Dürren oder Starkregenfällen die Bodenbewirtschaftung, mit der Folge rückläufiger Ernten bei z.B. Mais oder Weizen. Gleichzeitig kann es aufgrund anhaltender hoher Temperaturen zu einer vermehrten Ansiedelung von Krankheitserregern (z.B. Salmonellen) in schnell verderblichen Lebensmitteln kommen. Zum anderen führen Trockenheit und hohe Temperaturen zu einer zunehmenden Wasserknappheit, welche durch einen stetig steigenden Wasserverbrauch, z.b. in der Landwirtschaft, verschärft wird. Auch die Verbreitung verschiedener Fischarten ändert sich durch steigende Wassertemperaturen und die sich damit veränderten Lebensbedingungen. All dies hat auch Folgen für die zivile Sicherheiten und kann im Kampf um Ressourcen zu politischen Unruhen und Konflikten führen.
Deutschland ist, auch im Vergleich zu anderen europäischen Ländern, bisher nicht stark von Engpässen in der Wasser- oder Lebensmittelversorgung, obgleich zunehmende Herauforderungen inbesondere in der Landwirtschaft bestehen. In einigen Regionen Deutschlands führt der Klimawandel sogar zu möglichen ertragreichen Veränderungen. Insgesamt kann sich die Anbausaison in der Landwirtschaft aufgrund einer ausgedehnteren Vegetationsperiode verlängern. Der Anbau wärmeliebender Kulturpflanzenarten könnte sich ausweiten, wenn zugleich eine ausreichende Nachfrage am Markt besteht und der Anbau wirtschaftlich attraktiv ist. Zu den wärmeliebenden Kulturpflanzen gehören u.a. Körnermais, Sorghum-Hirse, Sojabohnen, Sonnenblumen und Hartweizen. Entgegen der Gefahren durch Extremwetterereignisse können milde Temperaturen den Anbau von Wein, sogar in nördlicheren Regionen Deutschlands, fördern. Und auch das Vorrücken mediterraner Fischarten wie Sardine oder Sardelle in Nord- und Ostsee könnte Vorteile bringen.
Verunreinigung von Trinkwasser Das Übertreten von Flüssen und Bächen sowie Überflutungen an Küsten können dazu führen, dass Entwässerungs- und Abwasseraufbereitungssysteme oder auch Industrieanlagen überschwemmen und dabei Trink- und Grundwasser verschmutzen. Hierdurch kann eine Exposition gegenüber Bakterien, Parasiten und anderen Giftstoffen entstehen, welche z.B. Durchfallerkrankungen auslösen können. [Quelle]
Folgen von Dürren und Wasserknappheit Bei anhaltender Dürre, damit einhergehend Verknappung von Wasser für die Bewässerung, kann es zu Ernteausfällen oder Unterbrechungen der Nahrungsmittelproduktion kommen und so die Nahrungsmittelsicherheit beeinträchtigt werden bzw. in einem eingeschränkten Zugang zu gesunden Nahrungsmitteln resultieren. Dies kann eine Nahrungsmittelknappheit und mögliche Mangelernährung zur Folge haben, stellt bisher jedoch für lokal produzierte Nahrungsmittel kaum eine Herausforderung in Deutschland dar. Dem entgegen steht der Verlust von Ernten durch Unwetter (z.B. Starkniederschläge, Hagelstürme oder Überschwemmungen), aber auch die Kontamination von Grund- und Trinkwasser als Folge von Überschwemmungen. [Quelle, Quelle]
Steigender Meeresspiegel Da das Eis an den Polen durch die globale Erwärmung schmilzt, fließen große Mengen von Schmelzwasser in die Meere. Gleichzeitig dehnt sich jedoch bei steigenden Wassertemperatu¬ren das Meerwasser aus. Hierdurch steigt der Meeresspie¬gel weltweit an. In den letzten 100 Jahren betrug der mittlere Anstieg des Meeresspiegels z.B. etwa 1,1–1,9 mm pro Jahr in der südlichen Deutschen Bucht. Mit ansteigendem Meeresspiegel erhöht sich die Gefahr von Überflutungen in den Küstenregionen (Umweltbundesministerium, 2020).
Steigende Klima-Emissionen Der CO2-Gehalt in der Atmosphäre wird maßgeblich vom Menschen beeinflusst. Durch die Nutzung von Benziner oder Dieselfahrzeugen, aber auch durch die groß angelegte Zucht von Nutztieren (Schweine, Kühe) setzt der Mensch Jahr für Jahr mehr CO2 frei. Das zeigt sich nicht nur in den absoluten Werten, sondern auch im Ausmaß des CO2-Anstiegs in der Atmosphäre. Zwischen dem 1. Januar 2018 und dem 1. Januar 2019 wuchs der Gehalt von 407.05 ppm auf 409,92 ppm an – dieses ist der viertstärkste Anstieg seit Beginn der Messungen. Drei der vier Jahre mit dem höchsten CO2-Anstieg in der Atmosphäre befinden sich in den vergangenen vier Jahren. Ein hoher CO2 Gehalt in der Atmosphäre wird mit dem Temperaturanstieg in Verbindung gebracht (Spiegel, 2019).
