Läkare runt om i landet ser redan bevis på att klimatförändringar påverkar deras patienters hälsa. I florida, människor efterfrågar mer medicin; eftersom värmeböljor förvärrar deras medicinska tillstånd, såsom astma, de använder sina vanliga recept snabbare. I Pennsylvania, vissa får sjukdomar, som borrelia, som de aldrig behövt oroa sig för tidigare. En barnläkare från Virginia svimmade av värme på sommarläger.

USA:s Global Change Research Program varnar för att "Nuvarande och framtida klimatpåverkan utsätter fler människor på fler platser för hot mot folkhälsan." När klimatet fortsätter att bli varmt, nederbördsmönster förändras, och extrema väderhändelser ökar, regioner som redan upplever farliga väderförhållanden kommer att se mer av dem, och det kommer nya, oöverträffade hälsohot.

Världshälsoorganisationen räknar med att från 2030 till 2050, klimatförändringens effekter kommer att orsaka 250, 000 fler dödsfall globalt varje år, främst från undernäring, malaria, diarre, och värmestress. Och även om det kan finnas färre dödsfall från kyla och mer livsmedelsproduktion i vissa områden, de övergripande effekterna av klimatförändringarna kommer onekligen att vara negativa. Detta beror på att klimatförändringarna inte bara påverkar hälsan, men också de sociala och miljömässiga förhållanden som påverkar hälsan – ren luft, säkert dricksvatten, tillräckligt med mat och tryggt skydd.

"Alla bevis tyder på att uppvärmningen fortsätter globalt och i USA, och att vi borde förvänta oss fler värmeböljor och mer torka. Vi har redan sett stora utmaningar med vatten i Kalifornien, särskilt, och skogsbränderna och lerskred som vi har haft. De är alla anslutna, sa Madeleine Thomson, senior forskare vid Earth Institute's International Research Institute for Climate and Society, och senior forskare vid Columbias Mailman School of Public Health. "Klimatförändringar påverkar dig var du än är."

Effekterna av stigande temperaturer

Medeltemperaturen i USA har stigit mellan 1,3˚ och 1,9˚F sedan 1895, när journalföringen började. Det mesta av denna ökning har skett sedan 1970. Även denna till synes ringa uppvärmning har resulterat i mer kraftig nederbörd, torka, värmeböljor och intensiva orkaner. Vissa forskare tror att år 2100, den globala genomsnittstemperaturen kommer att stiga 5,2˚F över genomsnittet 1901-1960. I USA, detta förväntas ge mer vinter- och vårnederbörd i nordost, och ökningar i frekvensen och intensiteten av extrem nederbörd överallt. Högre temperaturer kommer sannolikt att leda till tidigare snösmältning, mer nederbörd faller som regn snarare än snö, och mer avdunstning, ökar därmed risken för kortvarig och långvarig torka. Orkaner och värmeböljor kommer att bli mer intensiva.

Med stigande temperaturer, fler kommer att drabbas av värmekramper, värme slag, hypertermi (hög kroppstemperatur) och värmeslag då dagar som är ovanligt varma eller kalla för årstiden hämmar kroppens förmåga att reglera sin temperatur. Långvarig exponering för värme kan förvärra kardiovaskulära, andnings- och njursjukdomar, diabetes, och öka chansen för stroke. En högre förekomst av njursten har kopplats till varmare temperaturer, troligen eftersom uttorkning producerar en koncentration av kalcium och mineraler i urinen som skapar njursten.

Vissa delar av befolkningen kommer att vara mer sårbara än andra för hälsorisker med klimatförändringar, beroende på region och sociala förhållanden. Äldre vuxna, speciellt de som bor ensamma, är orörliga, eller har redan existerande tillstånd, är särskilt känsliga för överskottsvärme. Världshälsoorganisationen uppskattar att globalt, 38, 000 äldre kommer att dö av värmeexponering mellan 2030 och 2050. Barn löper hög risk eftersom de spenderar mer tid utomhus och springer runt eller idrottar, och är beroende av vuxna för att hålla dem säkra. Gravida kvinnor är också mer sårbara – viss forskning kopplar högre temperaturer till en större risk för för tidigt födda och dödfödslar.

Människor vars jobb kräver att de är utanför, såsom lantbruks- eller byggnadsarbetare, kommer regelbundet att utsättas för varmare temperaturer. Låginkomstsamhällen och vissa färgsamhällen kan vara i riskzonen eftersom de saknar luftkonditionering eller bor i områden där urban värmeö-effekt (när mörka urbana ytor som byggnader och vägar absorberar värme) höjer temperaturen högre än omgivande områden. Värmeböljor kan också förvärra psykisk ohälsa, och vissa studier har funnit ett samband mellan hög värme och en ökning av våldsbrott.

Högre temperaturer kan främja bildningen av marknära ozon, och mindre fukt i luften gör att den kan stanna kvar i atmosfären längre. Marknära ozon, huvudingrediensen i smog, uppstår när föroreningar från fossila bränslen och naturliga utsläpp från vegetation eller skogsbränder reagerar kemiskt med solljus. Ozonexponering kan orsaka andnöd, förvärra luftvägssjukdomar som astma, och leda till för tidig död.

Forskare är ännu inte säkra på om klimatförändringarna kommer att ge mer partiklar ("PM, "en blandning av små partiklar och vätskedroppar) i atmosfären, eftersom förändringar i nederbörd, luftfuktighet och blandning av luft påverkar PM-nivåerna. Dock, skogsbränder, en viktig källa till PM, förväntas öka när varmare vårar och somrar och tidigare snösmältning orsakar torra förhållanden. PM, speciellt partiklar mindre än 2,5 mikrometer i diameter, kan andas in djupt ner i lungorna och till och med i blodomloppet. Exponering för PM har kopplats till för tidig död för personer med hjärt- eller lungsjukdomar, hjärtattacker, oregelbunden hjärtrytm, hjärt-kärlsjukdom, lungcancer, astma och kronisk obstruktiv lungsjukdom. En studie från 2017 av 60 miljoner seniorer i USA fann att exponering för PM2,5 och ozon ökar risken för för tidig död, även på nivåer som är lägre än de nuvarande standarder som fastställts av Naturvårdsverket för att skydda allmänheten.

När torkan ökar, värmeböljor kommer sannolikt att intensifieras och kan tömma vattenresurserna. I kustområden, torka kan leda till saltvattenintrång (när havsvatten infiltrerar grundvattnet), som kan förorena dricksvattenförsörjningen. Vattenkvaliteten kan också bli lidande om ett minskat vattenflöde ökar koncentrationen av föroreningar i vattnet, eller när varmare temperaturer främjar patogentillväxt. Torkan försämrar också luftkvaliteten eftersom den skapar förutsättningar för dammstormar och skogsbränder, som producerar partiklar.

Varmare temperaturer, ökad CO2 i atmosfären, och mer nederbörd stimulerar växttillväxt och kan förlänga växtsäsongen. Detta kommer att påverka beloppet, distribution och tidpunkt för pollenproduktion, som kan förvärra astma och annan allergikänslighet. Torkarområden i USA, dock, kan ha kortare pollensäsonger på grund av växtstress och detta kan minska allergener.

Vattenrelaterade hälsohot

Översvämningar på grund av kraftig nederbörd, orkaner och kuststormar kommer att ha många hälsoeffekter.

Människor kan skadas eller dö när de förbereder sig för en katastrof, mitt i en, eller städa upp efteråt. Översvämningar kan också förorena vatten, som kan orsaka gastrointestinala problem och sjukdomar. Dessutom, stressen av förlust och störningar under extrema händelser kan förvärra redan existerande medicinska tillstånd och förvärra mental hälsa.

Om det kommer mer nederbörd och fukt utomhus, inomhus kan också bli fuktigare, ökande inomhusmögel och dammkvalster som förvärrar astma och bronkit. Gnagare, som utlöser allergier och bär patogener som hantavirus, kan drivas inomhus av extrem nederbörd.

Klimatförändringar kommer också att påverka vattenburna sjukdomar som norovirus, rotavirus och giardiasis. Varmare luft- och havstemperaturer, nederbörd och avrinning, kustnära översvämningar, orkaner, och stormflod påverkar alla tillväxten, spridning, och svårighetsgraden av de patogener och toxiner som orsakar vattenrelaterade sjukdomar.

Stigande temperaturer, kraftig nederbörd och avrinning som innehåller näringsämnen (som från utsläpp av gödningsmedel och avloppsreningsverk) främjar tillväxten av cyanobakterier i vattendrag. Dessa blågröna alger producerar gifter som kan orsaka lever- och njurskador, gastrointestinala sjukdomar och neurologiska problem, speciellt hos barn. Människor kan exponeras för dessa gifter genom att simma eller åka båt i dem, andas in dem, dricker förorenat vatten eller äter förorenade skaldjur. Rödvattenalgblomningar i havet kan orsaka luftvägssjukdomar och ögonirritation, speciellt hos personer med redan existerande luftvägssjukdomar.

Vibrio bakterier, som kan förorena skaldjur och fritidsvatten, är vanligare när havsytans temperaturer och havsnivåer stiger, speciellt längs kusterna. De kan orsaka ögon, öra, och sårinfektioner, diarre, och döden.

När överskott av nederbörd, avrinning, översvämningar eller stormfloder överväldigar avloppsvatten och avloppsinfrastruktur, fler patogener, kemikalier, och gifter från alger kan svämma över till rekreationsvatten och fiskeområden, eller förorena dricksvattnet. Översvämningar och stormar kan också skada infrastruktur och orsaka strömavbrott som kan påverka transporter och därmed tillgången till sjukvård.

Vektorburna och andra sjukdomar

Vektorburna sjukdomar – de som överförs genom bett av insekter som myggor, fästingar och loppor – förväntas öka när temperaturen blir varmare och nederbördsmönstren förändras. Insekter kommer att dyka upp tidigare under säsongen och sträcker sig längre norrut och till högre höjder; dessutom, en längre växtsäsong ökar den tid som människor kommer att exponeras för dem. Vektorburna sjukdomar som finns i USA inkluderar fästingburen borrelia, prickig feber rickettsiosis, ehrlichios och babesios; myggburet West Nile-virus, malaria, dengue- och chikungunya-virus; och loppburen pest.

Mer nederbörd är gynnsamt för myggor som sprider West Nile-viruset, som bara behöver en fingerborg full med vatten för att föröka sig. WHO förutspår att malaria kommer att döda ytterligare 60, 000 människor runt om i världen mellan 2030 och 2050 eftersom varmare temperaturer gör att parasiten som orsakar malaria hos myggor kan fortplanta sig snabbare och uppmanar myggor att äta blodmål oftare. Dessutom, det reproduktiva, överlevnads- och bithastigheten för Aedes aegypti-myggor som bär denguefeber och gula febern påverkas starkt av temperaturen, nederbörd och fuktighet.

Thomson och Earth Institute är involverade i Northeast Regional Center for Excellence in Vector-borne Diseases, som finansieras av Centers for Disease Control. Man försöker förstå de olika vektorerna i delstaten New York som överför sjukdomar genom att utbilda nya entomologer för att identifiera de olika myggorna i området och avgöra om de överför sjukdomar eller inte.

Även om klimatförändringarna sannolikt kommer att ha en inverkan på infektionsmönstren och det geografiska området för vektorburna sjukdomar, andra faktorer – som hur patogener utvecklas, hur mark används, demografi och en befolknings förmåga att anpassa sig till klimatförändringarna kommer också att spela roller för att bestämma effekterna av sjukdomarna.

Klimatförändringar kan också påverka förekomsten av sjukdomar som överförs av djur. Hantaviruset bröt ut i sydvästra USA 1993 efter att en sexårig torka slutade med kraftig snö och nederbörd. Den överflödiga nederbörden gjorde att växter och djur kunde föröka sig, vilket resulterade i en explosion av rådjursmöss. De kan ha burit på hantavirus i flera år, men plötsligt, många fler möss kom i kontakt med människor, som blivit smittade genom kontakt med infekterade möss eller deras spillning.

Vissa forskare tror att klimatförändringarna också ingick i ebolautbrotten i Västafrika för några år sedan. Torra årstider följt av kraftiga regn gav ett överflöd av frukt. När frukt var rikligt, fladdermöss och apor (de misstänkta bärarna av ebolaviruset) samlades troligen för att äta, gör det möjligt för sjukdomen att hoppa mellan arter. Människor fick sedan sjukdomen genom att äta eller hantera infekterade fladdermöss.

Livsmedelsrelaterade hälsorisker

Eftersom klimatförändringar förväntas främja tillväxten av patogener och toxiner, livsmedelsburna sjukdomar kommer sannolikt att öka.

Att äta mat som är förorenad av patogenerna E. coli, Salmonella och Campylobacter - som alla trivs i varma, våta förhållanden – kan orsaka diarré och andra gastrointestinala problem och kan till och med vara livshotande. Varma och våta förhållanden leder också till tillväxt av mögel såsom mykotoxiner på grödor; detta kan också orsaka sjukdom eller död om det konsumeras. Orenat avloppsvatten eller gödsel i översvämningsvatten eller avrinning kan förorena vattnet som används för bevattning och i slutändan de grödor som bevattnas.

Även om ökad CO2 i atmosfären kommer att stimulera växttillväxt, om CO2-nivåerna överstiger 540 ppm (nuvarande nivåer är 408 ppm), de kommer att förändra näringsämnena i många grödor, öka kolhydrathalten samtidigt som proteinhalten minskar. Dessutom, högre CO2-nivåer kan minska mängden viktiga ämnen – som järn, zink, kalcium, magnesium, koppar, och fosfor - i stora grödor. Dessa förändringar skulle påverka människors kost och hälsa. WHO förutspår 95, 000 barn kommer att dö av undernäring mellan 2030 och 2050.

Varmare havstemperaturer kommer sannolikt att orsaka snabbare metabolism hos fiskar och däggdjur, vilket resulterar i att deras kroppar tar upp mer kvicksilver. Kvicksilverförorening, släpps ut i luften från förbränning av fossila bränslen, faller i vatten eller sköljer ner i havet. Om den nuvarande fiskkonsumtionstakten fortsätter, människor skulle hamna alltmer exponerade för kvicksilver, som kan ha toxiska effekter på nervösa, matsmältnings- och immunsystem, och på lungorna, njurar, hud och ögon. Även små mängder hotar utvecklingen av små barn och de i livmodern.

Extrema väderhändelser kan också störa eller skada infrastrukturen för matdistribution, vilket resulterar i förstörelse och minskad tillgång till mat.

Vad kan göras för att förbereda

Klimatförändringarnas hälsoeffekter kommer att variera, beroende på ett samhälles exponering och känslighet för riskerna, och dess förmåga att anpassa sig och reagera på de förändrade förhållandena. Socioekonomiska faktorer, som levnadsvillkor, ekonomiska resurser och tillgång till hälsovård kommer också att antingen dämpa eller förvärra hälsoriskerna.

"Risken är inte lika över hela befolkningen, " sa Thomson. "För att skydda din utsatta befolkning, som äldre från värmeböljor, man måste ha program som är inriktade på det. Det kommer inte att hända på måfå. Du måste skapa ett systematiskt tillvägagångssätt i förväg för att genomföra initiativ som kommer att lindra, till exempel, värmestress – antingen måste folk gå till kylcentra, eller så hålls de i kallare miljöer, eller så identifierar samhället människor som löper särskild risk eftersom de är isolerade och äldre och inte mår bra. Så det måste ske på ganska lokal nivå ... men att hantera hälsorisker kräver absolut ett multisektoriellt svar och det måste ske på flera nivåer."

Thomson är involverad i ett nytt program som lanserats av Columbia University kallat Global Health Security and Diplomacy. Länkar Columbia University Medical Center Department of Pediatrics, skolan för internationella och offentliga frågor, och International Research Institute for Climate and Society, dess mål är att förbereda yrkesverksamma för att bättre hantera storskaliga och destruktiva hot mot befolkningens hälsa som har potential att undergräva samhället. Dessa inkluderar sjukdomar som ebola och zika samt social förstörelse orsakad av väder, som orkanen Maria i Puerto Rico, och klimathändelser som torkan i Syrien.

"När vi pratar om anpassning till klimatförändringar, sa Thomson, "vi måste ha en förståelse för vad vi anpassar oss till och när. Och det vet vi inte perfekt... Men vi vet tillräckligt för att tro att vi måste börja investera nu i att bygga motståndskraft, minska befolkningens sårbarhet för hot som är dominerande i regionen, och bygga medvetenhet så att när vi lär oss mer, befolkningen är redan välinformerad och kan använda informationen på ett produktivt sätt."

Centers for Disease Control rekommenderar åtgärder som samhällen kan vidta för att skydda sin befolkning från hälsorisker.

Utvecklingen i översvämningsutsatta områden bör begränsas, grön infrastruktur och permeabel trottoar kan hjälpa till att hantera dagvatten, och folkhälsomyndigheter måste regelbundet övervaka dricksvatten och rekreationsvatten för föroreningar. Tidiga varningssystem gör det möjligt för människor att vidta åtgärder när värmeböljor förväntas; gröna tak och skuggande träd coola byggnader och gator; och tillgång till offentliga dryckesfontäner, simbassänger och kylanläggningar hjälper människor att hålla sig svalare. Luftkvalitetsövervakning behövs för att göra det möjligt för utsatta individer att undvika exponering för ohälsosam luft, och förbättrad kollektivtrafik kan minska föroreningarna från trafiken. Myggkontrollprogram hjälper till att minska risken för vektorburna sjukdomar, och allmänheten behöver utbildas för att använda insektsmedel och täcka exponerad hud med kläder.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.