El calor letal es más frío de lo que se imagina: la refrescante ciencia de las temperaturas de “bulbo húmedo”

Lo crea o no, existe un tipo de calor del que no es posible refrescarse. Y, en los próximos 50 años, mil millones de personas se verán obligados a soportarlo cada vez que la temperatura global aumente 1 °C (1,8 °F).^[1]

Imagine trabajar con un calor abrasador y sin aire acondicionado. Millones de personas no tienen que imaginárselo; lo están viviendo en sus propias carnes ahora mismo. Afortunadamente, tienen acceso gratuito a sistemas de regulación de temperatura muy avanzados: sus propios cuerpos. Si en este mismo instante se encontrara bajo el resplandeciente sol de la India, trabajando codo con codo con un trabajador agrícola, probablemente estaría más preocupado de no perder la razón que de perder el exceso de calor. Pero su cuerpo sabría qué hacer. Los vasos sanguíneos se dilatarían, permitiendo que la sangre transfiera su calor a las zonas adyacentes. Y, algo esencial, comenzaría a sudar.

En 1902, Willis Carrier descubrió cómo mantenernos frescos extrayendo la humedad del aire y diseñó el primer sistema de aire acondicionado moderno.^[2] Sin embargo, si hablamos de aire acondicionado para el cuerpo humano, la evolución superó el invento de Carrier, al liberar la humedad al aire. Cuando el sudor se evapora, se lleva el calor con él. Siempre y cuando bebamos suficiente agua, podremos reservar un poco para enfriarnos mediante la sudoración. Se trata de un método muy eficaz que nos ha sido de gran utilidad durante milenios y nos ha permitido colonizar algunos de los lugares más calurosos del planeta. Pero no es infalible.

A veces, la sudoración no funciona. Bajo ciertas condiciones, es literalmente imposible que el sudor se evapore, lo que significa que no hay manera de que nuestro cuerpo se enfríe. Este fenómeno potencialmente mortal se mide utilizando un sistema conocido como “temperatura de bulbo húmedo”. Este tipo de condiciones tan extremas solían ser poco frecuentes, pero, a causa del cambio climático, actualmente se están produciendo con una periodicidad alarmante en algunas partes del mundo.

¿Qué sucede cuando no podemos enfriarnos?

Los seres humanos debemos mantener nuestra temperatura corporal central alrededor de 37,5 grados Celsius (°C) o 99,5 grados Fahrenheit (°F). Cuando la temperatura corporal aumenta, el cuerpo debe realizar un esfuerzo mayor para enfriarse. Cuando los vasos sanguíneos se dilatan, disminuyen la presión arterial, haciendo que el corazón trabaje más para bombear sangre. Si la presión arterial baja demasiado, los órganos no recibirán suficiente sangre y aumenta el riesgo de sufrir un ataque al corazón. Al mismo tiempo, se pierden líquidos y sales a través del sudor.

Si la temperatura corporal sigue aumentando, se experimentarán los síntomas del agotamiento por calor, entre ellos, desmayos, calambres y sed extrema. La exposición prolongada al estrés por exceso de calor puede provocar cálculos renales y problemas cardíacos. Eso si tiene suerte. Si no logra enfriarse en absoluto, se produce un golpe de calor: confusión, pérdida de conciencia, insuficiencia orgánica y muerte.

Si no es posible escapar del calor, sudar es la única salvación.

Elfatih Eltahir, profesor de Hidrología y Clima en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (ITM) y experto mundial en el fenómeno del bulbo húmedo^[3], lo explica de la siguiente manera:

“Los humanos estamos equipados para enfrentarnos a entornos calurosos y secos, si tenemos suficiente agua. Si se mantiene hidratado, suda y el sudor se evapora, lo que refresca el cuerpo. […] Si añade humedad a esa ecuación, básicamente interfiere con el proceso natural mediante el cual los humanos pueden hacer frente al malestar por calor”.

¿Cómo funciona la temperatura de bulbo húmedo?

La temperatura de bulbo húmedo es un indicador de cuánto puede enfriarse el cuerpo humano por sí mismo mediante el sudor. Se mide envolviendo el bulbo de un termómetro con un paño húmedo y dejando que el agua se evapore naturalmente. La temperatura más baja que se haya medido es la temperatura de bulbo húmedo.

Esta temperatura es casi siempre más baja que la temperatura registrada por un termómetro normal (es decir, seco). Esto se debe a que el bulbo está perdiendo calor a través del agua que se evapora: cuanto más rápido se evapore el agua, más baja será la temperatura del termómetro en relación con la temperatura del aire.

La velocidad de evaporación depende directamente de la temperatura absoluta y la cantidad de humedad adicional que puede contener el aire, conocida como humedad relativa. El aire más caliente puede absorber más vapor de agua a una velocidad más rápida que el aire más frío. Sin embargo, a medida que el aire absorbe más vapor de agua y se vuelve cada vez más húmedo, hay menos espacio para el vapor de agua adicional y la velocidad de evaporación se ralentiza. Una humedad relativa del 0 % corresponde a un ambiente completamente seco. El 100 % significa un ambiente en el que no cabe más agua.

Eso significa que no importa cuánto sude, el agua no se evaporará.

¿Qué se considera una temperatura peligrosa?

Esto no es solo una ciencia interesante. Es una situación potencialmente mortal. Tanto es así que en la década de los cincuenta, el ejército de los EE. UU. utilizó las temperaturas de bulbo húmedo (wet-bulb temperatures, WBT) para elaborar directrices para mantener a los soldados a salvo. Cuando las temperaturas de bulbo húmedo alcancen los 29 °C (84 °F), se recomienda dejar de hacer ejercicio si no se está aclimatado. Cualquier cosa por encima de esta temperatura se considera un peligro “extremo”, y el riesgo de sufrir un golpe de calor aumenta drásticamente.^[4] Cuando la temperatura de bulbo húmedo roce los 35 °C (95 °F), es posible que una persona sana no pueda sobrevivir al aire libre durante más de seis horas.^[5]

Si la humedad sigue aumentando, finalmente, la temperatura de bulbo húmedo será igual a la temperatura real. En otras palabras, a pesar de estar empapado en agua, el bulbo húmedo no se enfriará. Y es poco probable que alguien pudiera enfriarse lo suficiente como para sobrevivir.

La humedad hace que el calor mate más rápido

Si la humedad relativa es del 100 %, no hay forma de enfriarse mediante la sudoración. Ahora bien, no tiene que ser tan elevada para que represente un peligro. Del mismo modo, la temperatura real podría ser superior a 50 °C (122 °F), muy por encima de la temperatura central ideal del cuerpo humano, pero siempre que el ambiente sea lo suficientemente seco, el sudor se evaporará y le ayudará a enfriarse. Todo depende de la relación entre la temperatura y la humedad. Cuanto mayor sea la humedad, menor será la temperatura real que puede causar problemas de salud (y viceversa).

Por ejemplo, en el contexto de Oriente Medio, Riad, la capital de Arabia Saudí, se encuentra en medio del desierto. Dubái, en los Emiratos Árabes Unidos, se encuentra en la costa del Golfo Pérsico. Por lo general, la temperatura en Riad es mucho mayor que la temperatura en Dubái. Sin embargo, la temperatura de bulbo húmedo en Dubái es notablemente más alta que en Riad, porque el aire del desierto de Riad es mucho más seco y, por tanto, capaz de absorber más humedad que la Dubái costera, donde el ambiente ya es muy húmedo.

Se puede tomar el sol a temperaturas más altas de las que acabarían con la vida de una persona. Por ejemplo, que la temperatura real sea de 32 °C (90 °F) y la humedad relativa del 95 %, es suficiente para alcanzar una temperatura peligrosa de bulbo húmedo de 85 °F. Si la humedad es solo del 45 %, la temperatura real tendría que ser de 40 °C (104 °F) o más para provocar la misma temperatura de bulbo húmedo.^[6]

Términos como “humedad relativa” y “temperatura de bulbo húmedo” pueden parecer un poco áridos. Además, hay quienes dicen que hemos sobrevivido a un calor como este antes. ¿Por qué no íbamos a volver a hacerlo?

¿Tenemos la capacidad de adaptación que creemos?

Lo cierto es que la mayoría de los seres humanos siempre han vivido en regiones con temperaturas que oscilan entre los 6 °C (43 °F) y los 28 °C (82 °F). Este es el punto óptimo para la salud humana y la producción de alimentos. Sin embargo, a medida que el cambio climático genera condiciones climáticas extremas, el punto óptimo se está reduciendo. Como humanos, somos especialmente vulnerables, ya que la tierra se está calentando más rápido que los océanos y la mayor parte del crecimiento demográfico se encuentra en regiones ya de por sí calurosas de África y Asia.

Un aumento de la temperatura mundial de 3 °C supondrá que una persona media aumente 7,5 °C su propia temperatura. A finales de siglo, alrededor del 30 % de la población viviremos en calor extremo, definido como una temperatura media de 29 °C (84 °F). Por sí solas, estas temperaturas son un importante motivo de preocupación. Pero la temperatura de bulbo húmedo es un peligro diferente. A medida que la humedad aumente simultáneamente, veremos cada vez más días en los que la temperatura de bulbo húmedo supere los 32 °C.

¿Quiénes están ante un riesgo mayor?

Cualquiera puede verse afectado por el calor, especialmente a medida que aumenta la temperatura de bulbo húmedo. Sin embargo, algunas personas son más vulnerables que otras. Entre ellas se encuentran:

• Las personas que no pueden ponerse a resguardo.  Cualquier persona que trabaje muchas horas bajo el calor sin descanso, desde trabajadores manuales y agricultores hasta profesionales sanitarios con ropa de protección sofocante que tratan el coronavirus. Hay incluso personas que evitan beber suficiente líquido para no tener que ir al baño durante el trabajo.
• Los mayores, los más jóvenes y aquellos con enfermedades subyacentes.  El estrés térmico afecta al cuerpo, lo cual es más difícil de afrontar a medida que envejecemos. Del mismo modo, las personas con enfermedades como cardiopatías y la diabetes corren un riesgo especial. La diabetes, por ejemplo, puede hacer que las personas pierdan agua más rápido y reducir su capacidad para sudar. Los niños y las personas con enfermedades mentales como la demencia a menudo necesitan una supervisión y asistencia especiales para mantenerse frescos.

Como explica Marten Scheffer, profesor de Ecología Acuática y Gestión de la Calidad del Agua en la Universidad de Wageningen en los Países Bajos^[7]: “Creo que es justo decir que es imposible vivir a una temperatura media superior a 29 °C. Habría que mudarse o adaptarse. Pero la adaptación tiene sus límites. Si se dispone de suficiente dinero y energía, se puede usar el aire acondicionado y trasladar los alimentos, y, en ese caso, no pasaría nada. Sin embargo, para la mayoría de las personas eso no es así.

Creemos que tenemos mucha capacidad de adaptación porque usamos ropa y tenemos calefacción y aire acondicionado. Pero, de hecho, la gran mayoría de las personas viven, y siempre han vivido, dentro de un nicho climático que está cambiando como nunca antes […]. Se producirán más cambios en los próximos 50 años que en los últimos 6000”.

El aumento de las temperaturas de bulbo húmedo amenaza el hach

El hach es el peregrinaje anual a la ciudad más sagrada del Islam, La Meca, en Arabia Saudí. Todos y cada uno de los 1800 millones de musulmanes del mundo están obligados a participar en el hach al menos una vez en su vida si están lo suficientemente sanos y pueden permitirse el viaje.

El hach cambia de fechas de acuerdo con el calendario lunar, lo que significa que cada año tiene lugar en una época distinta del año. Esto no supone un problema durante los meses más fríos, pero durante el verano, el calor puede ser sofocante y solo irá a peor a la velocidad actual del calentamiento global.^[8]

Se tarda unos cinco días en completar el ritual y se deben pasar un máximo de 30 horas en el exterior. Muchos peregrinos son ancianos, lo que agrava el peligro. Si las condiciones climáticas continúan empeorando, este importante acontecimiento para millones de musulmanes tal vez no sea posible. Las autoridades ya proporcionan refrigeración a algunos participantes del hach y han ampliado ciertas zonas para reducir el hacinamiento. En los próximos años, puede que sea necesario limitar estrictamente el número total de participantes.

Ya han tenido lugar episodios de estampidas mortales durante el hach: una en 1990, que acabó con la vida de 1462 personas, y otra en 2015, que dejó 769 muertos y 934 heridos. Ambos años coincidieron con picos de temperatura y humedad. El estrés térmico podría haber provocado o contribuido a estos episodios mortales.

El hach volverá a tener lugar en los meses más calurosos del verano de 2047 a 2052 y de 2079 a 2086. El calor será prácticamente insoportable incluso aunque el cambio climático haya disminuido notablemente. Y será todavía más peligroso si no lo ha hecho.

¿Cuáles serán las regiones más afectadas?

Dado el perfil de riesgo de las personas más vulnerables, aquellos en mayor peligro son los que viven en países más cálidos y con una alta densidad de población. Y, al igual que con gran parte del cambio climático, eso significa que las regiones en desarrollo serán especialmente susceptibles. El factor más crucial es cuántas personas serán sometidas a temperaturas de bulbo húmedo peligrosas con acceso limitado o nulo a un lugar donde protegerse.

Los países más cálidos y con poblaciones que gozan de una mayor comodidad podrán mantenerse frescos. Por ejemplo, según un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (ITM), se prevé que el golfo Pérsico experimente algunas de las temperaturas más altas del planeta.^[9] Sin embargo, su población es relativamente pequeña, tiene un acceso generalizado al aire acondicionado y no hay mucha tierra agrícola. Todo lo contrario que en el sur de Asia, donde gran parte de la población trabaja en condiciones extremas en explotaciones agrícolas de subsistencia. La India, Bangladés y el sur de Pakistán, hogar de aproximadamente 1500 millones de personas, recibirán la peor parte del calor.^[10] Un calor que ya está demostrando ser letal. En 2015, fallecieron 3500 personas en Pakistán y la India durante una de las olas de calor más letales.

Para poner el ritmo del cambio en contexto, actualmente, alrededor del 2 % de los indios se han visto expuestos a temperaturas de bulbo húmedo de 32 °C en alguna ocasión. Para 2100, según el estudio del ITM, este porcentaje será del 70 %. Y alrededor del 2 % experimentará temperaturas de bulbo húmedo de 35 °C, justo en el umbral de supervivencia.

China podría ser la más afectada

Según otro estudio, la llanura del norte de China (North China Plain, NCP) es la zona más amenazada del planeta.^[11] Se trata de la región más importante de China desde el punto de vista agrícola y también la más poblada. En los últimos 50 años, el área ha experimentado un aumento considerable de las olas de calor extremo. Durante este tiempo, la temperatura de la llanura del norte de China ha aumentado casi el doble de rápido que la media global: 0,24 °C por década frente a 0,13 °C. En 2013, las olas de calor extremo duraron hasta 50 días, con temperaturas que superaban los 38 °C (104 °F) en algunos lugares. Decenas de personas murieron en Shanghái, debido a que la ciudad más grande del este de China fue testigo de temperaturas que llegaron hasta su punto más alto en 141 años. Al ritmo actual del calentamiento global, entre 2070 y 2100, la región experimentará todavía más olas de calor mortales.

Realmente, la llanura es relativamente seca. Sin embargo, se prevé que el calor intenso combinado con la irrigación masiva aumente la humedad relativa y provoque temperaturas de bulbo húmedo peligrosas. La irrigación tiene un efecto de enfriamiento sobre el terreno, pero su contribución a la humedad supera este efecto, y el vapor de agua es en sí mismo un potente gas de efecto invernadero. El estudio considera que la irrigación por sí sola añade medio grado centígrado adicional al calentamiento de la región.

¿Cómo podemos mantenernos frescos?

Hay varias estrategias consolidadas para que las personas mitiguen los peores efectos del calor a corto plazo. En caso de que aumenten las temperaturas, los consejos más comunes son:

• Beber mucho líquido antes de trabajar.
• Evitar diuréticos como el té y el café.
• Rehidratarse regularmente.
• Mantenerse en buenas condiciones físicas aeróbicas, ya que aumentan la tolerancia al calor.
• Estar atento a los indicios de estrés térmico. Si empieza a tener calambres estomacales, se desmaya o tiene náuseas, tómese un descanso.

Para muchas personas estas medidas son más fáciles de decir que de hacer, especialmente para los agricultores con bajos ingresos y los trabajadores manuales que trabajan bajo el sol todo el día. Por eso creemos que existe una necesidad urgente de que los gobiernos, las organizaciones públicas y las empresas ofrezcan apoyo adicional, como, por ejemplo:

• Proporcionando agua, refugio y aire acondicionado.
• Impidiendo que las personas trabajen cuando las temperaturas de bulbo húmedo alcanzan niveles peligrosos.
• Utilizando controles de multitudes.
• Construyendo lugares con baja humedad, p. ej., lejos de valles bajos y océanos cálidos.

Por supuesto, estas medidas solo tratan los síntomas, no la causa.

La respuesta es obvia

En realidad, la única forma de limitar la frecuencia de las temperaturas de bulbo húmedo peligrosas es reducir el calentamiento del planeta, una causa con la que estamos profundamente comprometidos. Para ello, debemos reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero en un esfuerzo internacional coordinado mediante el aumento de las energías renovables; la descarbonización de la industria, la energía, el transporte y la agricultura, la producción de agua dulce, el rediseño de nuestras ciudades y la construcción (o adaptación) de edificios más eficientes energéticamente para limitar la pérdida de calor.

No será fácil, por supuesto. La tecnología ya existe en buena medida. Es nuestro compromiso lo que falta. El compromiso de emprender un cambio drástico, inmediato e irreversible en nuestro modo de vida. Ningún gobierno, país u ONG puede hacerlo solo. Requiere colaboración, coordinación y asociaciones en los más altos niveles de la industria, el comercio, el gobierno y la comunidad para impulsar la transformación a largo plazo.

Por nuestra parte, Abdul Latif Jameel se dedica a superar los desafíos que nos aguardan, sobre todo a través de nuestros proyectos pioneros en energía solar y eólica a través de Fotowatio Renewable Ventures (FRV) y nuestra labor de rápido crecimiento para abordar la disponibilidad del agua, a través de Almar Water Solutions. También estamos trabajando con otras empresas privadas líderes a nivel mundial en el Sindicato de Oportunidades Limpias, Renovables y Ambientales para ayudar a catalizar tanto la inversión empresarial como gubernamental en soluciones para descarbonizar la industria y combatir el cambio climático.

Debemos aprovechar la oportunidad para tomar medidas ahora, al tiempo que comenzamos el proceso de reconstrucción de nuestras economías después de la pandemia mundial. Para encauzar un nuevo rumbo hacia un futuro más sostenible y evitar que nuestra sociedad, literalmente, se sobrecaliente.

^[1] https://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1910114117

^[2] https://www.carrier.com/carrier/en/worldwide/about/willis-carrier/

^[3] https://www.csis.org/podcasts/babel-translating-middle-east/elfatih-eltahir-rising-temperatures-middle-east

^[4] https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-53415298

^[5] https://news.mit.edu/2018/china-could-face-deadly-heat-waves-due-climate-change-0731

^[6] https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-08/miot-scc082119.php

^[7] https://www.theguardian.com/environment/2020/may/05/one-billion-people-will-live-in-insufferable-heat-within-50-years-study

^[8] Such Kang, Jeremy Pal, Elfatih Eltahir, “Future Heat Stress during Muslim Pilgrimage (Hajj) Projected to Exceed ‘Extreme Penger’ Levels”, Geophysical Research Letters, 25 de junio de 2019.

^[9] http://news.mit.edu/2015/study-persian-gulf-deadly-heat-1026

^[10] Jeremy S. Pal y Elfatih Eltahir, “Future temperature in southwest Asia projected to exceed a threshold for human adaptability”, Nature Climate Change, 26 de octubre de 2015.

^[11] https://www.nature.com/articles/s41467-018-05252-y.epdf