An einem schwülen Sommernachmittag vor fast einem Jahrzehnt besuchte Meenu Tewari eine Weberei in Surat im Westen Indiens. Tewari, ein Stadtplaner, macht häufig solche Besuche, um zu verstehen, wie produzierende Unternehmen arbeiten. An diesem Tag ließ ihr Rundgang durch die Fabrikhalle sie jedoch verwirrt zurück.
„Da gab es keine Arbeiter … nur Maschinen“, sagt Tewari von der University of North Carolina in Chapel Hill.
Die vermissten Angestellten waren nicht weit entfernt; sie ruhten im Schatten unter einer Markise in der Nähe. Sengende Temperaturen hätten dazu geführt, dass Arbeiter in der Nähe der gefährlichen Maschinen Fehler machten oder sogar in Ohnmacht fielen, sagte ihr Tewaris Führer. So hatte das Unternehmen angeordnet, dass die Arbeiter früher kommen und später gehen, damit sie sich während der Mittagshitze ausruhen können.
Physiologisch gesehen sind die Körper der Menschen nicht dafür gebaut, Hitze über Feuchtkugeltemperaturen – ein kombiniertes Maß für Wärme und Luftfeuchtigkeit – von etwa 35 ° Celsius oder etwa 95 ° Fahrenheit (SN: 08.05.20). Immer mehr Beweise zeigen, dass, wenn Hitze den Körper der Menschen besteuert, auch ihre Leistung bei verschiedenen Aufgaben sowie die allgemeinen Bewältigungsmechanismen leiden. Forscher haben extreme Hitze mit erhöhter Aggression, geringeren kognitiven Fähigkeiten und, wie Tewari und Kollegen zeigten, Produktivitätsverlust in Verbindung gebracht.
Mit steigenden globalen Temperaturen und rekordverdächtigen Hitzewellen, die Teile der Welt erhitzen, könnten die Auswirkungen extremer Hitze auf das menschliche Verhalten ein wachsendes Problem darstellen (SN: 29.06.21).
Und einkommensschwache Menschen und Länder, die über begrenzte Ressourcen verfügen, um bei der Erwärmung der Welt durch den Klimawandel kühl zu bleiben, werden wahrscheinlich am meisten darunter leiden, sagen Forscher. „Die physiologischen Wirkungen von Hitze mögen universell sein, aber die Art und Weise, wie sie sich manifestiert, ist sehr ungleich“, sagt der Ökonom R. Jisung Park von der UCLA.
Hitze und Aggression
Wissenschaftler dokumentieren seit über einem Jahrhundert die Schwierigkeiten des Menschen, mit extremer Hitze umzugehen. Viele dieser Arbeiten wurden jedoch in Laborumgebungen durchgeführt, um ein hohes Maß an Kontrolle zu ermöglichen.
Zum Beispiel zeigten der Sozialpsychologe Craig Anderson und seine Kollegen vor einigen Jahrzehnten Studenten vier Videoclips von Paaren, die sich im Dialog befanden. Ein Clip war neutral im Ton, während die restlichen drei die eskalierende Spannung zwischen dem Duo zeigten. Die Studenten, die sich die Clips ansahen, saßen jeweils in einem Raum, in dem der Thermostat auf eine von fünf verschiedenen Temperaturen eingestellt war, die von kühlen 14 ° C bis zu heißen 36 ° C reichten. Die Forscher baten die Studenten dann, den Grad der Feindseligkeit der Paare zu bewerten . Anderson, jetzt von der Iowa State University in Ames, fand heraus, dass Studenten in unangenehm warmen Räumen alle Paare, selbst das neutrale, als feindseliger einschätzten als Studenten in Räumen mit angenehmen Temperaturen. (Interessanterweise bewerteten Studenten in unangenehm kalten Räumen die Paare auch als feindseliger.)
Hitze macht Menschen reizbarer, sagt Anderson, dessen Ergebnisse im Jahr 2000 erschienen sind Fortschritte in der experimentellen Sozialpsychologie. Infolgedessen „neigen sie dazu, Dinge einfach als unangenehmer wahrzunehmen, wenn sie heiß sind, als wenn sie sich wohlfühlen.“
Untersuchungen legen nahe, dass solche Wahrnehmungen tatsächlicher Gewalt weichen können, wenn Menschen keine Fluchtluke haben. Aber diese „Hitze-Aggressions-Hypothese“ war außerhalb des Labors schwer zu demonstrieren, da es in der chaotischen realen Welt schwierig ist, die Wirkung von Hitze aus anderen Umwelt- oder biologischen Variablen herauszukitzeln, die mit Aggression in Verbindung stehen. Studien in den letzten Jahren haben jedoch begonnen, die Idee zu bestätigen.
Zum Beispiel kam ein Arbeitspapier des National Bureau of Economic Research vom Juli nahe daran, das Kontrollniveau eines Labors wiederherzustellen, indem es sich auf Insassen in Mississippi-Gefängnissen und Gefängnissen ohne Klimaanlage konzentrierte. Die Ökonomen Anita Mukherjee von der University of Wisconsin-Madison und Nicholas Sanders von der Cornell University untersuchten die Gewaltraten in 36 Justizvollzugsanstalten vom 1. Januar 2004 bis 31. Dezember 2010. Insgesamt kam es in jeder Einrichtung zu durchschnittlich 65 Gewalttaten pro Jahr. Das Paar stellte jedoch fest, dass an Tagen über 27 ° C – die etwa 60 Tage pro Jahr auftreten – die Wahrscheinlichkeit von Gewalt unter Insassen um 18 Prozent gestiegen ist.
Obwohl das nicht so heiß erscheint, hatten die meisten dieser Tage eine durchschnittliche Höchsttemperatur von ungefähr 34 ° C; Diese Temperaturwerte erklären auch nicht die hohe Luftfeuchtigkeit in Mississippi, sagt Mukherjee. Darüber hinaus fehlt es vielen der alternden Justizvollzugsanstalten des Landes sowohl an Klimaanlagen als auch an ausreichender Belüftung, und die Temperaturen in den Einrichtungen übersteigen oft die Außentemperaturen.
Politiker stellen die Klimatisierung der Insassen oft als Komfortfrage, sagt Mukherjee. „Wenn wir über 120 Grad reden [Fahrenheit] In einem Gefängnis für viele Tage im Jahr wird es zu einem moralischen Problem.“
Aus den Mississippi-Daten extrapolieren Mukherjee und Sanders, dass die Hitze jedes Jahr zu weiteren 4.000 Gewalttaten in US-Justizvollzugsanstalten führt.
Untersuchungen deuten auch darauf hin, dass die Gewalt neben der Hitze außerhalb von Gefängnissen zunimmt. In den Monaten Mai bis September von 2010 bis 2017 beispielsweise war die Gewaltkriminalität in Los Angeles an Tagen mit Temperaturen von etwa 24 °C bis 32 °C (75 °C bis 89 °F) um etwa 5,5 Prozent höher als an Tagen darunter diese Temperaturen, berichteten Forscher im Mai Zeitschrift für öffentliche Ökonomie. Die Gewaltkriminalität war an noch heißeren Tagen um fast 10 Prozent höher, fanden die Forscher heraus.
Hitze und Leistung
Der Zusammenhang zwischen Hitze und menschlichem Verhalten geht weit über Gewalt hinaus. Betrachten Sie Schüler, die Prüfungen in heißen Schulgebäuden ablegen. Park, der Ökonom der UCLA, zoomte auf Studenten in New York City, die für standardisierte fachspezifische High-School-Prüfungen saßen. Jede dauert etwa drei Stunden und wird Ende Juni für zwei Wochen in der Heimatschule des Schülers durchgeführt. Die Temperaturen können zu dieser Zeit von 15° C bis fast 37° C variieren.
Park untersuchte die Ergebnisse von fast 1 Million Studenten und etwa 4,5 Millionen Prüfungen von 1999 bis 2011. Diese Analyse, die im März 2020 in der Zeitschrift für Personalwesen, fanden heraus, dass Schüler, die die Prüfung an einem Tag mit etwa 32 °C ablegen, ein bestimmtes Fach mit einer um 10 Prozent geringeren Wahrscheinlichkeit bestehen, als wenn sie diese Prüfung an einem Tag mit 24 °C abgelegt hätten.
Park und Kollegen untersuchten auch, wie sich heiße Temperaturen auf die Leistung der Schüler im ganzen Land auswirken könnten. Dieses Mal haben sie sich den PSAT genauer angesehen, eine standardisierte Prüfung, die im Oktober an Gymnasiasten durchgeführt wird und die die College-Bereitschaft misst und einen Weg zu Stipendien bietet. Das Team wertete 21 Millionen Ergebnisse von fast 10 Millionen Schülern aus, die die Prüfung zwischen 1998 und 2012 mindestens zweimal abgelegt hatten. Auf diese Weise konnten die Forscher vergleichen, wie die Schüler im Vergleich zu sich selbst abschneiden. Das Team korrelierte auch die Prüfungsergebnisse mit täglichen Temperaturdaten von rund 3.000 Wetterstationen im ganzen Land sowie Informationen über den Zugang jedes Schülers zur Klimaanlage.
Die Punktzahl der Schüler steigt in der Regel zwischen dem ersten und dem zweiten Mal, wenn sie die Prüfung ablegen. Aber selbst wenn die Forscher diesen Anstieg einkalkulierten, schnitten Schüler in Schulen ohne Klimaanlage schlechter ab als erwartet, berichteten die Forscher im Mai 2020 American Economic Journal: Wirtschaftspolitik. Darüber hinaus gingen schwarze und hispanische Schüler häufiger zur Schule und testeten in heißeren Gebäuden als ihre weißen Kollegen, und die Forscher schätzen, dass die resultierenden Temperaturunterschiede 3 bis 7 Prozent des rassischen Leistungsunterschieds der PSAT erklären.
Diese Art von Leistungsabfall kommt nicht nur im akademischen Umfeld vor; es erstreckt sich auch auf die Belegschaft. Nach Tewaris Besuch in der Weberei in Surat begann sie, Daten zur Arbeiterleistung in Indien zu durchforsten – wo industrielle Klimaanlagen selten sind – in mehreren Webereien und Bekleidungsnähereien und einem Stahlunternehmen, das Schienen für Eisenbahnen liefert.
Tewari und Kollegen beobachteten Arbeiter zwischen einem und neun Jahren, je nach Branche. Als die Temperaturen über 35 °C stiegen, sank die durchschnittliche Tagesproduktion beim Weben um etwa 2 Prozent und beim Nähen von Kleidungsstücken um bis zu 8 Prozent, verglichen mit Tagen unter 30 °C, schätzen die Forscher im Juni Zeitschrift für Politische Ökonomie.
Das Team skalierte dann anhand nationaler Umfragedaten auf Branchen in ganz Indien. Diese Analyse zeigte, dass die Produktivität zu sinken begann, wenn die durchschnittlichen Tageshöchsttemperaturen über 20 ° C stiegen. Die Berechnungen der Forscher deuten darauf hin, dass die durchschnittliche Jahresproduktion um 2,1 Prozent sinken wird, wenn die durchschnittlichen Tagestemperaturen um 1 ° C über den aktuellen Bedingungen steigen; Das jährliche Bruttoinlandsprodukt oder der Wert der in einem einzigen Jahr produzierten Waren und Dienstleistungen würde um 3 Prozent sinken.
Fazit: Extreme Hitze schadet dem Endergebnis einiger Länder, sagt Tewari.
Universelle Klimaanlage?
Die Lasten der hohen Hitze werden oft von den ärmsten Einwohnern eines Landes getragen. In den Vereinigten Staaten zum Beispiel bedeutet ein langes Erbe diskriminierender Wohnungspolitik, dass arme Menschen oft in den heißesten Teilen einer Stadt leben, stellt ein Juli-Bericht von Climate Central, einer unabhängigen klimawissenschaftlichen Forschungs- und Kommunikationsorganisation, fest. In diesen konzentrierten Wärmeinseln, die als „städtische Wärmeinseln“ bezeichnet werden, können die Temperaturen am Nachmittag um 8 bis 11 °C über den Randgebieten ansteigen. Die Auswirkungen sind in armen Vierteln aufgrund der hohen Dichte, der begrenzten Grünflächen und Schatten sowie einer Fülle von befestigten Straßen und Oberflächen, die Wärme eher absorbieren als reflektieren, tendenziell schlimmer.
In ähnlicher Weise fanden die Forscher in dieser Studie, die starke Hitze mit einem Anstieg der Gewaltkriminalität in Los Angeles in Verbindung brachte, starke geografische Unterschiede. „Beverly Hills hat an keinem dieser Tage viele Gewaltverbrechen. Aber in den ärmsten Gemeinden von Los Angeles sieht man einen größeren Zusammenhang zwischen Hitze und Gewalt“, sagt der Umweltökonom Matthew Kahn von der University of Southern California in Los Angeles. Im Vergleich zu wohlhabenderen Stadtbewohnern hätten arme Menschen in Los Angeles weniger Platz und viel weniger Klimaanlagen, fügt Kahn hinzu.
Angesichts dieser Ungerechtigkeiten sei es am einfachsten, alle mit einer Klimaanlage auszustatten, sagt Kahn. Aber die Kühlung von Gebäuden ist alles andere als kostenlos. Laut einem Bericht der Vereinten Nationen aus dem Jahr 2020 machten Kühlgeräte, darunter hauptsächlich Klimaanlagen, im Jahr 2018 etwa 17 Prozent des weltweiten Gesamtstrombedarfs aus. Schätzungen zufolge wird allein der Einsatz von Klimaanlagen in Schwellenländern bis zum Jahr 2100 zu einem 33-fach höheren Energieverbrauch führen. Derzeit stammt der Großteil dieser Energie aus nicht erneuerbaren Quellen, hauptsächlich Öl, Kohle und Gas, sodass dieser Bedarf gedeckt wird zur globalen Erwärmung beitragen würde.
Die Entscheidung, ob eine Klimaanlage in einer bestimmten Einrichtung installiert werden soll oder nicht, hängt wie bei vielen Dingen von den relativen Kosten und Nutzen ab, sagt Tewari. Auch bei steigenden Temperaturen bleibt die Klimatisierung ganzer Fabriken teurer, als den Arbeitern Mittagsschläfchen zu gönnen oder gezielt nur die Räume zu klimatisieren, in denen es auf Präzision ankommt.
Darüber hinaus gibt es bessere Kühloptionen, sagen Tewari und andere, einschließlich der Erhaltung oder Erhöhung der Baumbedeckung in Städten und der Verwendung von „kühlen“ Baumaterialien, die Sonnenlicht reflektieren (SN: 03.04.18).
„Klimaanlagen sind nicht nachhaltig“, sagt Tewari. „Es gibt städtebauliche Mechanismen, durch die man die Umgebungstemperaturen senken kann.“
Aber Kahn sagt, arme Menschen verdienen Zugang zu Klimaanlagen. Die langfristige Lösung bestehe nicht darin, die Armen weiter zu überhitzen, sondern die Bemühungen um ein grünes Energienetz zu beschleunigen, sagt er. „Die Armen haben die geringste Anpassungsfähigkeit. Ich hoffe, dass wir in einer fairen Gesellschaft bei dieser Tatsache nicht nur mit den Schultern zucken.“