Kapitel: 3.1.2 Klimawandel und strahlungsbedingte (aktinische) Wirkungen

Zusammenfassung: Klimawandel und strahlungsbedingte (aktinische) Wirkungen

Anthropogene Emissionen von Gasen und Aerosol haben zur Änderung der Zusammensetzung der Atmosphäre geführt. Der daraus resultierende Strahlungsantrieb hat den atmosphärischen Strahlungstransport verändert, der Biosphäre, Luftchemie und Materialien beeinflusst, und einen globalen Klimawandel und regionale Klimaänderungen verursacht.

Änderungen der solaren spektralen Einstrahlung an der Erdoberfläche führen zu Änderungen aktinischer Wirkungen. Eine der sichtbarsten Folgen solar aktinischer Effekte ist die Pigmentierung der menschlichen Haut.

Die Reproduktion der Gattung Homo, die in afrikanischen Savannen mit hoher jährlicher solarer UV-Exposition lebte, wurde durch eine dunkle Hautpigmentierung begünstigt, die Folsäure im Blut vor dem aktinischen Abbau schützt.

Die Migration dunkel pigmentierter Homininen ab etwa 1.8 und 0.1 Ma aus dem tropischen Afrika in höhere Breiten führte zur erheblichen Verringerung ihrer mittleren UV-Bestrahlung und setzte sie großen jahreszeitlichen Änderungen aus.

Eine hellere konstitutive Pigmentierung und die Entwicklung fakultativer Pigmentierung (Bräunung nach UV-Exposition) als evolutionäre Anpassung an die veränderten Bedingungen verhinderte nachteilige Wirkungen auf Gesundheit und Reproduktion, die aus einem Mangel an Vitamin D3 resultiert.

Die letzten Jahrhunderte sind durch schnelle freiwillige und erzwungene Migration in andere Klimazonen, Urbanisierung, den zunehmenden Anteil von Arbeit in Gebäuden, eine geänderte Ernährung und Kleidung sowie neue Freizeit-Gewohnheiten geprägt. Die unzureichende Anpassung des Menschen an die solare aktinische Exposition kann je nach persönlichem Hauttyp und Freiluftverhalten zu gesundheitlichen Problemen beitragen.

Änderungen aktinischer Effekte sind in den kommenden Jahrzehnten in Abhängigkeit von der geographischen Region als Folge des Klimawandels zu erwarten, dessen Ausmaß von der Verringerung der Emission von CO2 und von Spurengasen abhängt.

Summary: Climate change and actinic effects

Anthropogenic emissions of gases and aerosols have changed the composition of the Earth’s atmosphere. Resultant radiative forcings have altered atmospheric radiative transfer, which affects the biosphere, air chemistry and materials, and have caused climate changes on global and regional scales.

Changes in solar spectral irradiance reaching the Earth’s surface result in changes of actinic effects. One of the most noticeable results of solar actinic effects is human skin pigmentation. Reproduction of the ancestral genus Homo living in African savannas with high annual solar UV exposure was favored by a dark constitutive skin pigmentation that protected folic acid in the blood from actinic degradation.

Migration waves of darkly pigmented hominins from 1.8 Ma and 0.1 Ma onwards from tropical Africa to higher latitudes considerably reduced their average annual UV exposure and subjected them large seasonal changes.

Evolutionary adaptation to the changed climate by brighter constitutive pigmentation and development of facultative pigmentation (tanning according to UV exposure) avoided adverse effects on health and reproduction that result from a lack of vitamin D3 synthesis.

In recent centuries, fast voluntary and forced migration to other climate zones, urbanization and increasing indoor work, changing diet and clothing, and new recreational habits have occurred at short time scales.

Depending on personal skin type and outdoor behavior, inadequate adaptation of humans to solar actinic exposure can contribute to health problems. Changes in actinic effects can be expected to occur in the coming decades as a result of climate change the degree of which will also depend on reduction of CO2 and trace gas emissions.