Rosnące stężenie dwutlenku węgla w atmosferze od lat budzi niepokój klimatologów. Nowe badania sugerują jednak, że problem może mieć znacznie bardziej osobisty wymiar. Według naukowców zmiany w składzie powietrza mogą już dziś pozostawiać ślad w chemii ludzkiej krwi — a jeśli obecne trendy się utrzymają, skutki mogą stać się wyraźnie odczuwalne w ciągu jednego pokolenia.
Australijscy badacze przeanalizowali dane z dwóch dekad badań krwi dziesiątek tysięcy Amerykanów. W wynikach zauważyli zaskakujący i dotąd słabo dostrzegany wzorzec. Wraz ze wzrostem poziomu CO2 w atmosferze rośnie także stężenie wodorowęglanów we krwi. Jednocześnie spada poziom wapnia i fosforu. Żaden z tych wskaźników nie przekroczył jeszcze granic uznawanych za niebezpieczne, ale kierunek zmian oraz ich tempo zaczynają budzić poważne pytania o przyszłość.
Do tej pory dwutlenek węgla postrzegany był głównie jako problem środowiskowy - czynnik napędzający zmiany klimatu, fale upałów i podnoszenie się poziomu mórz. Nowe ustalenia wskazują jednak, że może on działać także jako czynnik biologicznego stresu, wpływający bezpośrednio na organizm człowieka.
Jak wzrastające stężenie CO2 wpływa na organizm?
Mechanizm tych zmian jest stosunkowo prosty. W organizmie człowieka CO2 powstaje jako produkt uboczny metabolizmu energetycznego. Trafia do krwi, gdzie w dużej części przekształca się w wodorowęglany - związki pomagające utrzymać odpowiednie pH krwi. Gdy jednak stężenie CO2 w powietrzu rośnie, organizm wchłania go więcej przy każdym oddechu, a system regulacji równowagi kwasowo-zasadowej zaczyna pracować pod coraz większym obciążeniem.
Aby sprawdzić, czy ten proces jest widoczny w danych zdrowotnych, naukowcy sięgnęli do wyników amerykańskiego programu National Health and Nutrition Examination Survey, który od lat monitoruje stan zdrowia mieszkańców USA. Analiza objęła okres od 1999 do 2020 roku i około 7 tysięcy uczestników w każdym dwuletnim cyklu badania. Wyniki zestawiono z pomiarami atmosferycznego CO2 prowadzonymi w obserwatorium Mauna Loa na Hawajach.
Obraz, który się wyłania, jest spójny. Średni poziom wodorowęglanów wzrósł w badanym okresie o około 7 procent, podążając niemal równolegle za rosnącym stężeniem CO2 w atmosferze. W tym samym czasie poziom wapnia spadł o około 2 procent, a fosforu o blisko 7 procent.
Największe obawy budzi wzrost wodorowęglanów. Górna granica uznawana za bezpieczną wynosi około 30 miliekwiwalentów na litr krwi. Przy obecnym tempie zmian ta granica może zostać osiągnięta około 2076 roku. W przypadku wapnia i fosforu prognozy wskazują, że ich poziomy mogą zbliżyć się do dolnych granic normy pod koniec stulecia.
Spadek wapnia i fosforu ma związek z tym samym mechanizmem. Gdy krew staje się bardziej kwaśna, organizm sięga po rezerwy zgromadzone w kościach, uwalniając te pierwiastki, by przywrócić równowagę. W dłuższej perspektywie może to oznaczać osłabienie kości oraz problemy z funkcjonowaniem mięśni, układu nerwowego i metabolizmu.
Potencjalne skutki takich zmian nie są natychmiastowe, ale mogą być poważne. Podwyższony poziom wodorowęglanów bywa powiązany z problemami nerek, układu krążenia i funkcjonowania komórek. Zbyt niski poziom wapnia może prowadzić do skurczów mięśni, zaburzeń rytmu serca i utraty gęstości kości. Niedobór fosforu z kolei wpływa na produkcję energii i transport tlenu w organizmie.
Badacze zwracają też uwagę na aspekt poznawczy. W wielu badaniach wykazano, że stężenie CO2 na poziomie 950–1000 ppm - często spotykane w słabo wentylowanych pomieszczeniach - może pogarszać koncentrację i zdolność podejmowania decyzji. Tymczasem Amerykanie spędzają około 87 procent czasu w zamkniętych przestrzeniach, gdzie poziom CO2 bywa wyższy niż na zewnątrz. Po pandemii, wraz z upowszechnieniem pracy z domu, ten problem mógł się jeszcze nasilić.
Dwutlenek węgla jest także znanym wyzwalaczem reakcji stresowych. Badania sugerują, że nawet umiarkowany wzrost jego stężenia może podnosić poziom hormonów stresu. Jeśli trend wzrostowy się utrzyma, organizm może funkcjonować w stanie przewlekłego, niskiego napięcia.
Autorzy badania podkreślają, że ich wnioski nie oznaczają natychmiastowego zagrożenia. Zwracają uwagę na ograniczenia analizy i możliwy wpływ innych czynników, takich jak dieta, leki czy styl życia. Jednocześnie zaznaczają, że zebrane dane są na tyle spójne, iż uzasadniają pilną potrzebę dalszych badań oraz działań ograniczających emisję CO2.
Obecnie stężenie dwutlenku węgla w atmosferze przekracza 420 części na milion — poziom nienotowany od setek tysięcy lat. Przez większość historii ewolucyjnej człowieka było ono znacznie niższe, bliższe 280 ppm. Jeśli nowe ustalenia okażą się trafne, organizm człowieka może już dziś — choć jeszcze bardzo subtelnie — reagować na tę zmianę.
Każdy oddech, który dziś bierzemy, zawiera więcej dwutlenku węgla niż w jakimkolwiek innym momencie w historii ludzkości.
