Klima und Gesundheit
Eine neue Studie zeigt veränderte Blutwerte bei steigenden CO₂-Konzentrationen. Die langfristigen Gesundheitsfolgen sind noch kaum erforscht.
Unter dem Sand der Djurab-Wüste im Norden des Tschad machten Forschende vor über zwei Jahrzehnten einen spektakulären Fund: Sie entdeckten einen sieben Millionen Jahre alten, deformierten Schädel, einzelne Zähne und wenige Knochen – Überreste des Sahelanthropus tchadensis, eines längst ausgestorbenen Menschenaffen.
Erst vor etwa 300.000 Jahren begann die Geschichte unserer Spezies, des Homo sapiens. Die Erde hat sich in der menschlichen Evolutionsgeschichte immer wieder dramatisch verändert. Ein Zahnrädchen im Erdsystem aber blieb über die Jahrmillionen erstaunlich stabil: die CO₂-Konzentration der Atmosphäre.
Über die gesamte Evolutionsgeschichte überstieg die Konzentration wohl selten bis nie das heutige Level. Mit großer Sicherheit lässt sich das für die jüngsten 800.000 Jahre sagen, in denen der CO₂-Spiegel zwischen 180 und 280 ppm schwankte. Erst im Jahr 1900 überschritt das Treibhausgas die 300-ppm-Marke. 2015 waren bereits 400 ppm erreicht, und heute sind es 430 ppm.
Dieser rapide Anstieg könnte nicht nur unserem Erdsystem zusetzen. Wie zwei australische Wissenschaftler argumentieren, könnte er auch zu einem Problem für unsere Gesundheit werden. Der menschliche Organismus habe sich, schreiben sie in einer neuen Studie, möglicherweise an ein relativ schmales CO₂-Fenster angepasst und toleriere daher keine deutlich höheren Werte.
Hinweise auf diese These wollen der Lungenmediziner Alexander Larcombe und der Geowissenschaftler Phil Bierwirth bei ihrer Analyse der Blutwerte von 7000 Personen aus der Zeit von 1999 und 2020 gefunden haben. Die Daten stammen aus alle zwei Jahre erhobenen US-Gesundheitsdaten. Auffällig sei darin vorwiegend ein Anstieg der durchschnittlichen Bikarbonatwerte um etwa sieben Prozent, schreiben die Forscher. Die durchschnittlichen Kalzium- und Phosphatwerte sanken in dem Zeitraum um zwei respektive sieben Prozent.
Eine CO₂-reichere Umgebung sei eine schlüssige Erklärung für die beobachteten Veränderungen, erklären Larcombe und Bierwirth im Fachjournal „Air Quality, Atmosphere & Health“. Im beobachteten Zeitraum ist die Konzentration um etwa zwölf Prozent gestiegen. Dass die Veränderungen der Blutwerte den CO₂-Anstieg nicht eins zu eins widerspiegeln, sei aufgrund der komplexen physiologischen Prozesse im Körper nicht unerwartet, so Larcombe auf Nachfrage. „Es gibt keine Studien zu den gesundheitlichen Auswirkungen permanenter CO₂-Konzentrationen, die für die nahe Zukunft relevant sind – etwa 500 bis 800 ppm“, kritisiert er. CO₂ gelte als Klimaproblem und nicht als mögliche direkte Gefahr für die menschliche Gesundheit.
Ob von höheren CO₂-Konzentrationen eine Gesundheitsgefahr ausgeht, ist wissenschaftlich umstritten. Lange galt CO₂ erst ab extremen Werten im Bereich von mehreren Zehntausend ppm als potenziell gefährlich. Neuere Erkenntnisse zeichnen aber ein anderes Bild. Schon kurzzeitige CO₂-Konzentrationen über 1.000 ppm – ein Wert, der heute in vielen Innenräumen überschritten wird – hätten etwa kognitive Leistungseinbußen wie Konzentrationsprobleme zur Folge, sagt Susanne Koch, Fachärztin mit Spezialisierung in klinischer Neurophysiologie an der Berliner Charité. Das sei mittlerweile gut belegt.
Während Gesunde damit oft gut klarkommen, sind alte Menschen, Menschen mit Vorerkrankungen und Neugeborene stärker gefährdet.
Susanne Koch, Fachärztin
Laut einer Übersichtsstudie aus dem Jahr 2018 gibt es zudem „vorläufige Hinweise“, dass ab 1.000 ppm das Risiko für Osteoporose, Entzündungen und weitere Erkrankungen steige. Andere Studien widersprechen allerdings und argumentieren, dass der menschliche Körper problemlos mit steigenden CO₂-Konzentrationen fertig werde.
Vor allem die Folgen von langfristig moderat erhöhten CO₂-Werten seien noch unzureichend erforscht, räumt Koch ein. Eine gesundheitsrelevante Wirkung sei aber plausibel. „Ähnlich wie bei Hitzestress oder Luftverschmutzung sind mit Sicherheit nicht alle Menschen gleichermaßen betroffen. Während Gesunde damit oft gut klarkommen, sind alte Menschen, Menschen mit Vorerkrankungen und Neugeborene stärker gefährdet“, betont sie.
Höhere CO₂-Konzentrationen können – zumindest in der Theorie – zu einer Übersäuerung des Körpers führen. CO₂ ist ein Abfallprodukt, das in den Körperzellen bei der Umwandlung von Zucker und anderen Nährstoffen in Energie entsteht. Von dort diffundiert das Kohlendioxid in den Blutkreislauf, wo es mit Wasser zu Bikarbonat und einem H+-Ion reagiert und zur Lunge abtransportiert wird. Dort findet die Rückreaktion statt, und CO₂ wird ausgeatmet. Steigt die CO₂-Konzentration der Umgebung, wird das Gas ineffizienter abgeatmet. Damit sammeln sich mehr H+-Ionen, also freie Protonen, im Blut. Je höher deren Konzentration, desto stärker sinkt der pH-Wert des Blutes, es wird also saurer.
Für einen gesunden Körper ist ein ausgeglichener Säure-Basen-Haushalt entscheidend. Deshalb versucht der Körper, überschüssige Säure mit verschiedenen Mechanismen auszugleichen. Bei kurzfristiger Übersäuerung, etwa nach intensivem Sport, beschleunigt sich die Atmung, um CO₂ schneller loszuwerden. Bei chronisch erhöhten CO₂-Werten reicht das nicht mehr aus. Die Nieren verhindern dann die Ausscheidung von Bikarbonat – dem natürlichen Gegenspieler der Protonen – und produzieren zudem zusätzliches Bikarbonat, um den pH-Wert im Blut stabil zu halten. Außerdem kann der Körper durch eine schnellere Ausscheidung der Säure durch die Nieren und eine Akkumulation der Protonen im Knochengewebe reagieren, wie Pawel Wargocki, Professor für Innenraumklima an Dänemarks Technischer Universität, erläutert.
Die genauen Mechanismen bei chronisch und moderat erhöhten CO₂-Konzentrationen seien schlicht noch nicht endgültig geklärt, sagt Alexander Larcombe. „Was wir anhand der Blutwerte sehen, ist: Der Körper reagiert auf irgendetwas. Was das genau auslöst oder welche Folgen es haben wird, können wir nicht sagen.“ Die Veränderungen im Blut als Anzeichen einer Übersäuerung seien in dieser epidemiologischen Studie zwar signifikant, sagt Neurophysiologin Susanne Koch. Allerdings könnten auch andere Faktoren, die darin nicht berücksichtigt würden, zu einer Übersäuerung führen. In dem untersuchten Zeitraum sei die Bevölkerung der USA zum Beispiel älter und adipöser geworden. „Beides ist mit einer Übersäuerung des Körpers verbunden.“
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Die Ergebnisse zeigten aber, dass anhaltend höhere CO₂-Konzentrationen in der Atmosphäre zukünftig durchaus eine Rolle für die Gesundheit von Menschen spielen könnten, ergänzt Koch. Es gebe hier allerdings noch deutlichen Forschungsbedarf. Klinische Studien zu der chronischen Veränderung der Atmosphäre durch den Klimawandel seien ohnehin schwierig, sagt die Ärztin. Die weltweit ansteigende CO₂-Konzentration geschehe schleichend und betreffe alle Menschen, sagt Koch. „Wir sind also alle derselben CO₂-Konzentration ausgesetzt, es gibt keine Vergleichsgruppe ohne Exposition.“
Die Studie belege zwar kein Ende der Anpassungsfähigkeit des Menschen, aber sie zeige eine massive Forschungslücke auf. „Die Veränderungen der Blutwerte sind vermutlich zum Teil durch andere Ursachen zu erklären. Die wirklich ehrliche Antwort ist aber: Wir wissen es nicht.“
2026-04-20T08:42:51Z