Badania, których wyniki przedstawiono na konferencji American Geophysical Union w 2019, pokazują skalę problemu. To nie pierwsza taka analiza. Pierwsza powstała już w 2012 roku. W 2015 roku udowodniono, że przebywanie przez uczniów w słabo wentylowanych salach lekcyjnych jest powiązane z gorszą pamięcią, koncentracją, a nawet spadkiem średnich wyników testów.
Z kolei w 2016 roku naukowcy z Harvardu odkryli, że podwyższony poziom dwutlenku węgla w pomieszczeniu – nierzadko do poziomu 950 ppm (950 cząstek dwutlenku węgla na milion cząsteczek powietrza) – doprowadził do spadku zdolności poznawczych znajdujących się w nim osób. I to na różnych poziomach – od podejmowania prostych decyzji po bardziej skomplikowane myślenie strategiczne.
Im wyższe stężenie dwutlenku węgla, tym słabsza nasza zdolność myślenia. Przy stężeniu 1400 ppm zdolności umysłowe badanych spadały jeszcze bardziej, szczególnie te dotyczące bardziej złożonych zadań.
„Za próg bezpieczeństwa podczas 8-godzinnego dnia pracy przyjmuje się stężenie CO2 równe 5000 ppm. Jest to jednak próg bezpieczeństwa, a nie komfortu i wpływu na zdrowie. Narzekania na jakość powietrza z reguły pojawiają się w sytuacji w której stężenie CO2 przekracza 600-800 ppm, a nasilają powyżej 1000 ppm. Według różnych standardów międzynarodowych zalecane stężenie CO2 dla bardzo dobrej jakości powietrza to poniżej 600 ppm, dla dobrej jakości powietrza jest rzędu 600-1000 ppm, a akceptowalne 1000-1400 ppm przy czym stężenie CO2 przekraczające 1000 ppm często interpretuje się jako powód konieczności poprawy wentylacji w budynku” – czytamy na portalu Nauka o klimacie.
Będzie tylko gorzej?
W dotychczasowych badaniach nie brano jednak pod uwagę zmian klimatycznych, za główne źródło dwutlenku węgla w pomieszczeniach brano więc właśnie ludzi. Skupiano się na poprawie systemu wentylacji czy oczyszczania powietrza w szkołach i biurach.
Ale to właśnie badania z Harvardu zainspirowały badaczy z Uniwersytetu Kolorado do pogłębienia problemu. – Jako badacz klimatu spojrzałem na to badanie i pomyślałem: to właśnie poziom dwutlenku węgla, który tak naprawdę niepokoi nas w kontekście zmian klimaty. Więc, nawet o tym nie wiedząc, ci ludzie przeprowadzili badania nad skutkami zmian klimatycznych – mówi klimatolog Kris Karnauskas, główny autor badań.
Badania poświęcone są pominiętym aspektom, a więc wpływowi rosnącego zanieczyszczenia powietrza na naszą zdolność myślenia. Kiedy bowiem zawartość CO2 w powietrzu na zewnątrz rośnie, jego poziom podnosi się także wewnątrz budynków.
Obecnie poziom dwutlenku węgla w powietrzu wynosi średnio 410 ppm i jest najwyższy w historii. Niestety, nic nie zapowiada poprawy. A eksperci przestrzegają, że jeśli nie spowolnimy emisji CO2 ze spalania paliw kopalnych, do końca XXI stulecia poziom ten może się podwoić, osiągają nawet 930 ppm.
Wpływ wzrostu stężenia CO2 na zdolności decyzyjne (fot. za Berkeley Lab)
Tylko proste decyzje
Biorąc pod uwagę te szacunki zespół Karnauskasa opracował równanie pozwalające obliczyć, jak wysoki będzie poziom stężenia dwutlenku węgla w pomieszczeniach przy podanym stężeniu zewnętrznym. Wzięto pod uwagę prędkość, z jaką ludzie wytwarzają dwutlenek węgla przy wydychaniu oraz wydajność wentylacji. Średnią dotyczącą pracy systemu wentylacji oszacowano na podstawie badania szkół podstawowych.
Wyniki już są zatrważające, a jeśli czarny scenariusz klimatyczny się ziści, będzie tylko gorzej. Okazało się bowiem, że już przy obecnym poziomie zanieczyszczenia powietrza na zewnątrz poziom dwutlenku węgla w pomieszczeniach sięga 809 ppm. Natomiast przy prognozowanych 930 ppm na zewnątrz, wewnątrz sięgnie 1250 ppm.
To niepokojące tym bardziej, że w harvardzkich badaniach zdolność do wykonywania złożonych zadań osiągnęła poziom bliski zeru, gdy poziom CO2 w pomieszczeniu osiągnął 1500 ppm.
– Ci ludzie prawie nie byli w stanie wykonać złożonych zadań. Co jest przerażające, bo właśnie w tym kierunku zmierzamy – podsumowuje Karnauskas.
Głupsi o połowę
Autor badań ocenia, że do 2100 roku zdolności poznawcze uczniów spadną nawet o 25 proc. w przypadku podstawowych zdolności umysłowych, a nawet o połowę, gdy w grę wchodzić będą bardziej złożone problemy poznawcze.
Naukowcy winą obarczają zmiany klimatu i w swoich badaniach zwracają uwagę na konieczność zatrzymania postępującego zanieczyszczenia powietrza. Do wyników ich obserwacji odniósł się Piers MacNaughton, współautor badań harvardzkich. Jego zdaniem w kwestii obniżenia poziomu dwutlenku węgla w pomieszczeniach nadal największą szansą jest zmodernizowanie technologii wentylacji.
– Inteligentne systemy, które dostosowują wentylację do poziomu CO2 w pomieszczeniu, mogą nie tylko pomóc w doprowadzeniu niezbędnego świeżego powietrza, ale także pozwolą oszczędzać energię, gdy wewnątrz będzie mniej osób – mówi MacNaughton.