Описание: Австралийские исследователи проанализировали данные о биохимических показателях крови американцев и обнаружили долгосрочные изменения, которые синхронизированы с ростом концентрации CO₂ в атмосфере.
Увеличение концентрации углекислого газа в воздухе может оставлять следы не только в изменении климата, но и в биохимических анализах человека. Специалисты из Австралии провели анализ информации из американской программы NHANES, охватывающей период с 1999 по 2020 год, и выявили значительные изменения в составе крови.
За два десятилетия наблюдений исследовательская группа из The Kids Research Institute Australia, Университета Кёртина и Австралийского национального университета обнаружила, что средняя концентрация бикарбоната в крови жителей США повысилась примерно на 7%. При этом уровни кальция и фосфора, наоборот, снизились. Временная динамика этих изменений совпадает с ростом атмосферного CO₂, однако прямую причинно-следственную связь установить не удалось.
В каждый двухлетний цикл исследования программа NHANES включала обследование около 7 тысяч человек различного возраста. Исследователи измеряли концентрацию бикарбоната, кальция и фосфора в кровяной сыворотке.
Наиболее значительные изменения произошли с бикарбонатом: его среднее значение возросло на 7% за 21 год, что составляет около 0,34% ежегодного прироста. За этот же период содержание кальция уменьшилось приблизительно на 2%, а фосфора — примерно на 7%. Одновременно атмосферная концентрация CO₂ выросла с примерно 369 частиц на миллион в начале наблюдений до свыше 420 частиц на миллион в недавние годы.
Бикарбонат выполняет ключевую функцию в поддержании кислотно-щелочного равновесия крови и участвует в процессе переноса углекислого газа. Когда концентрация CO₂ увеличивается, организм способен накапливать больше бикарбоната для сохранения оптимального pH крови. Поскольку кальций и фосфор также участвуют в регулировании кислотности, исследователи предположили, что обнаруженные сдвиги могут свидетельствовать о продолжительной физиологической адаптации на постоянно растущий уровень CO₂.
Применив простую линейную модель для прогноза, исследователи оценили возможные результаты при сохранении современных тенденций. По их расчётам, приблизительно через пять десятилетий средний показатель бикарбоната может приблизиться к верхней границе сегодняшней нормы. Если снижение кальция и фосфора продолжится с той же скоростью, их уровни могут достичь минимальных допустимых значений ближе к концу столетия. Авторы подчёркивают условность подобных прогнозов и отмечают, что действительные показатели могут изменяться иначе.
Основная методологическая проблема исследования заключается в том, что учёные сопоставили изменения в биохимических параметрах населения с изменением концентрации CO₂ в воздухе, но не измеряли индивидуальное влияние углекислого газа на каждого человека и не принимали во внимание множество других факторов, способных влиять на результаты анализов. Среди вероятных влияющих факторов упоминаются режим питания, работа почек, использование диуретических препаратов, избыточный вес, уровень движения и совершенствование лабораторных методик.
Дополнительная сложность возникает при рассмотрении воздуха внутри помещений. Большую часть дня люди находятся в зданиях, где при недостаточной циркуляции воздуха уровень CO₂ может превышать тысячу частиц на миллион. Данные программы NHANES не содержат информации об этом параметре, поэтому невозможно установить точную дозу углекислого газа, полученную каждым участником исследования.
Авторы работы сами указывают, что выявленная взаимосвязь не подтверждает, что именно атмосферный углекислый газ спровоцировал изменения в химическом составе крови. С точки зрения современной физиологии, небольшое повышение концентрации CO₂ на открытом воздухе не должно оказывать значительного воздействия на уровни бикарбоната, кальция или фосфора у здоровых людей. Именно это делает выявленный долгосрочный тренд необычным, и исследователи настоятельно рекомендуют проверить результаты в дополнительных исследованиях, в которых удастся учесть большее число потенциальных факторов.
Исследование опубликовано в периодическом издании Air Quality, Atmosphere & Health. Авторы подчёркивают, что полученные результаты не следует рассматривать как установленный очередной неблагоприятный эффект климатических изменений на человеческий организм. Скорее, это сигнал, требующий проведения длительного мониторинга и более тщательных научных исследований.