К 2100 году когнитивные функции людей могут существенно снизиться, если человечество не ограничит выбросы парниковых газов и сжигание ископаемого топлива. Согласно статье, опубликованной в журнале GeoHealth, при увеличении концентрации углекислого газа в воздухе до величины 930 ppm людей ожидает снижение способности реагировать на раздражители на 25 процентов, а принимать решения и стратегически мыслить — на 50 процентов.

Проведенные в зданиях школ и офисных помещениях исследования показали, что повышение концентрации углекислого газа в воздухе помещений снижает когнитивные функции: у людей ухудшается память, концентрация внимания, зрительное восприятие и общая способность принимать решения. Согласно данным, полученным в процессе изучения антарктических кернов с реликтовыми пузырьками воздуха, Homo sapiens за последние 800 тысяч лет еще не сталкивался с содержанием CO2 более 300 ppm (частей на миллион) в открытом воздухе, но на данный момент оно составляет уже порядка 400 ppm. Над городами эта цифра больше на еще 60 ppm, а в помещениях (даже хорошо вентилируемых) может вырастать в два раза и более.

Согласно сценариям будущих антропогенных выбросов парниковых газов RCP4.5 и RCP8.5, к 2100 году концентрации CO2 в воздухе достигнут 540 ppm и 930 ppm соответственно. Для реализации RCP4.5 человечеству придется снизить выбросы углекислого газа, а также частично перейти на альтернативную энергетику и уменьшить использование ископаемого топлива. RCP8.5 — сценарий, который подразумевает отсутствие ограничения на выбросы, и на текущий момент ситуация развивается именно в соответствии с ним.

На графике показаны колебания концентрации углекислого газа в воздухе за последние 800 тысяч лет, а также сравнение его прогнозируемых концентраций по сценариям RCP4.5 и RCP8.5 с уровнем 2019 года.

Kristopher B. Karnauskas et al. / GeoHealth, 2020

Ученые под руководством Кристофера Карнаускаса (Kristopher B. Karnauskas) из Университета Колорадо провели моделирование отклика когнитивных функций человека на изменение концентрации углекислого газа в воздухе в соответствии со сценариями RCP4.5 и RCP8.5. Для этого они использовали нормализованный когнитивный показатель (Normalized cognitive score) — это интегрированная величина, с помощью которой можно оценить основные когнитивные функции человека по балльной шкале от 0 до 1, где 1 — оптимальный уровень когнитивных функций, а 0 соответствует их критическому угнетению.

Авторы исследования рассматривали сразу две версии этого показателя: комплексную, которая включает способность стратегически мыслить и принимать решения, и базовую — она ограничивается лишь скоростью ответной реакции человека на присутствующие раздражители. Ученые рассчитали, как будет меняться нормализованный когнитивный показатель в ответ на антропогенные выбросы CO2 с 2020 по 2100 годы.

А — концентрации углекислого газа в атмосфере в среднем (global), в воздухе над городами (urban) и внутри помещений (indoor) по сценариям RCP4.5 (голубой цвет) и RCP8.5 (красный цвет); В — отклик нормализованного когнитивного показателя на рост концентрации углекислого газа в воздухе в комплексном виде (сплошная линия) и в базовом (пунктирная линия) по данным Allien et al., 2016; С — изменение нормализованного когнитивного показателя в комплексном и базовом видах при выполнении сценариев RCP4.5 и RCP8.5.

Kristopher B. Karnauskas et al. / GeoHealth, 2020

Согласно результатам моделирования, к 2100 году ожидается снижение основной способности принимать решения на 25 процентов и ослабление стратегического мышления на 50 процентов по сравнению с сегодняшним днем. На фоне данных, свидетельствующих об усилении тревожности и сонливости при концентрациях CO2 в воздухе выше 720 ppm, сценарий RCP8.5 с концентрацией углекислого газа на уровне 930 ppm становится недопустимым для ментального здоровья будущих поколений.

Повышенные концентрации углекислого газа вредят не только человеческому мышлению: так, в Арктике уже к 2050 году лед на летние сезоны может полностью исчезать, а насекомые-вредители сельского хозяйства активно захватят бореальные широты.

Автор статьи: Марина Попова