I södra Asien, en region av djup fattigdom där en femtedel av världens människor bor, ny forskning tyder på att klimatförändringar i slutet av detta århundrade kan leda till sommarvärmevågor med nivåer av värme och luftfuktighet som överstiger vad människor kan överleva utan skydd.

Det finns fortfarande tid att avvärja en sådan allvarlig uppvärmning om åtgärder genomförs nu för att minska de allvarligaste konsekvenserna av den globala uppvärmningen. Dock, under business-as-usual-scenarier, utan betydande minskningar av koldioxidutsläpp, studien visar att dessa dödliga värmeböljor kan börja inom så lite som några decennier för att träffa regioner i Indien, Pakistan, och Bangladesh, inklusive de bördiga flodbassängerna Indus och Ganges som producerar mycket av regionens livsmedelsförsörjning.

De nya fynden, baserat på detaljerade datorsimuleringar med de bästa tillgängliga globala cirkulationsmodellerna, beskrivs i veckan i tidningen Vetenskapliga framsteg , i en artikel av MIT professor i miljöteknik Elfatih Eltahir, MIT-forskaren Eun Soon Im, och professor Jeremy Pal vid Loyola Marymount University i Los Angeles.

Studien följer en tidigare rapport från Eltahir och hans team som tittade på förväntade värmeböljor i Persiska viken. Medan antalet dagar med extrem hetta som beräknades för den regionen var ännu värre än för Sydasien, Eltahir säger att påverkan i det senare området kan bli mycket allvarligare. Det beror på att medan Persiska viken har en relativt liten, relativt rik befolkning och lite jordbruksmark, de områden som sannolikt kommer att drabbas hårdast i norra Indien, Bangladesh, och södra Pakistan är hem för 1,5 miljarder människor. Dessa områden är också bland de fattigaste i regionen, med en stor del av befolkningen beroende av självförsörjande jordbruk som kräver långa timmars hårt arbete ute i det fria och oskyddat från solen.

"Det gör dem väldigt sårbara för dessa klimatförändringar, förutsatt att det inte föreligger någon begränsning, säger Eltahir, som pratade med MIT News från Singapore, där han utför uppföljande forskning om potentiella klimateffekter inom det området.

Medan prognoserna visar att Persiska viken kan bli regionen för de värsta värmeböljorna på planeten, norra Indien är en nära tvåa, Eltahir säger, och östra Kina, också tätbefolkat, är trea. Men de högsta koncentrationerna av värme i Persiska viken skulle vara ute över vattnet i själva viken, med mindre nivåer över bebodd mark.

Den nya analysen är baserad på nyare forskning som visar att det varma vädrets mest dödliga effekter för människor kommer från en kombination av hög temperatur och hög luftfuktighet, ett index som mäts med en avläsning som kallas våtbulbtemperatur. Detta återspeglar fuktens förmåga att avdunsta, vilket är den mekanism som krävs för att människokroppen ska bibehålla sin inre temperatur genom avdunstning av svett. Vid en temperatur på 35 grader Celsius (95 grader Fahrenheit), människokroppen kan inte kyla sig själv tillräckligt för att överleva mer än några timmar.

En tidigare studie av temperatur- och luftfuktighetsrekord visar att i dagens klimat, våt-bulb temperaturer har sällan överskridit cirka 31 C någonstans på jorden. Medan den tidigare rapporten från Eltahir och hans kollegor visade att denna överlevnadsgräns ibland skulle börja överskridas i Persiska viken i slutet av detta århundrade, faktiska avläsningar där sommaren 2015 visade att 35-graders gränsen för våtkulor nästan redan hade nåtts, vilket tyder på att sådana extremer kan börja inträffa tidigare än beräknat. Sommaren 2015 producerade också en av de dödligaste värmeböljorna i historien i södra Asien, dödade uppskattningsvis 3, 500 personer i Pakistan och Indien.

Och ändå, Indien och Kina är fortfarande två länder där utsläppstakten av växthusgaser fortsätter att stiga, drivs främst av ekonomisk tillväxt, säger Eltahir. "Så jag tror att dessa resultat utgör ett dilemma för länder som Indien. Global uppvärmning är inte bara ett globalt problem - för dem, de kommer att ha några av de hetaste platserna" på planeten. Faktum är att en separat studie av forskare vid University of California i Irvine och på andra håll, publicerades nyligen också i Scientific Advances, kom fram till liknande slutsatser baserat på en annan typ av analys med hjälp av senaste väderrekord.

Den tidningen var "kompletterande till vår, som bygger på modellering, "Säger Eltahir. Den nya analysen tittade på resultat från tre av de mer än 20 omfattande globala klimatmodellerna, som valdes eftersom de mest exakt matchade faktiska väderdata från den sydasiatiska regionen. Studien visar att vid seklets slut, frånvarande allvarliga minskningar av globala utsläpp, det mest extrema, en gång i 25-årsperioden skulle värmeböljor öka från våta temperaturer på cirka 31 C till 34,2 C. "Det för oss nära tröskeln" för överlevnadsförmåga, han säger, och "allt på 30-talet är väldigt allvarligt."

I dagens klimat, cirka 2 procent av den indiska befolkningen utsätts ibland för extrema temperaturer på 32 grader. Enligt denna studie, år 2100 kommer det att öka till cirka 70 procent av befolkningen, och cirka 2 procent av människorna kommer ibland att utsättas för överlevnadsgränsen på 35 grader. Och eftersom regionen är viktig jordbruksmässigt, det är inte bara de som direkt påverkas av värmen som kommer att lida, Eltahir säger:"Med störningen av jordbruksproduktionen, det behöver inte vara själva värmeböljan som dödar människor. Produktionen går ner, så potentiellt alla kommer att lida."

Men medan studien ger en dyster varning om vad som kan hända, det är långt ifrån oundvikligt, Eltahir betonar. Studien undersökte inte bara fallet "business as usual" utan också effekterna under ett måttligt begränsningsscenario, som visade att dessa dramatiska, dödliga effekter kan fortfarande avvärjas. "Det finns värde i begränsning, när det gäller folkhälsa och minskning av värmeböljor, " säger han. "Med mildring, Vi hoppas att vi kommer att kunna undvika dessa allvarliga prognoser. Det här är inget som är oundvikligt."