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Auswirkungen der Ultraviolettstrahlung (UV) auf die menschliche Gesundheit unter dem sich wandelnden Klima

Klicken Sie auf das Bild, um auf die viertägige UV Index-Prognose des Copernicus Atmosphere Monitoring Service zuzugreifen.

Gesundheitsprobleme

Sonnenbrand (d. h. Hautrötung; oder Sonnenerythem) und Bräunung sind die bekanntesten Auswirkungen der übermäßigen UV-Exposition auf die menschliche Gesundheit (DWD, 2015). Die chronische Exposition gegenüber UV-Strahlung kann degenerative Veränderungen in den Zellen, Fasergeweben und Blutgefäßen verursachen, die im Laufe eines Lebens zu Hautkrebs ohne Melanom führen können. Die periodische Exposition gegenüber hohen Dosen von UV verursacht Sonnenbrand, insbesondere in der Kindheit, ist mit (malignen) Melanomen (schwerere Art von Hautkrebs, eine der Todesursachen durch Krebs) verbunden (DWD, 2015), insbesondere bei Menschen mit brennanfälligen Hauttypen (IARC, n.d.).

Eine längere UV-Strahlung spielt eine Rolle bei der Entwicklung von Katarakten und anderen Augenerkrankungen, die weltweit für einen großen Teil der Sehbehinderung verantwortlich sind. Abnorme Hautreaktionen durch Lichtempfindlichkeit wie Photodermatosen und phototoxische Reaktionen auf Medikamente können ebenfalls auftreten (Lucas et al., 2019).

Allerdings sind kleine Mengen an UV-Strahlung für die Vitamin-D-Synthese erforderlich, die für die Knochengesundheit (SERC, n.d.) und die Immunfunktion mit Vorteilen für Hautkrankheiten wie Psoriasis erforderlich ist (Lucas et al., 2019). Daher ist eine moderate Sonneneinstrahlung von Vorteil für die Gesundheit, insbesondere in höheren geografischen Breiten. Die WHO et al. (2002) „Global solar UV Index – A Practical Guide“ fasst die gesundheitlichen Auswirkungen der Exposition gegenüber UV-Strahlung zusammen.

Beobachtete Effekte

Die Inzidenz von malignem Melanom in hellhäutigen Populationen ist in den letzten Jahrzehnten vor allem im Zusammenhang mit persönlichen Gewohnheiten in Bezug auf die Sonnenexposition gestiegen (DWD, 2015; Lucas et al., 2019). Weltweit könnten 76 % der neuen Melanomfälle auf ultraviolette Strahlung zurückgeführt werden, vor allem in Nordamerika, Europa und Ozeanien (Hiatt und Beyeler, 2021). In Europa hatten Norwegen, die Niederlande, Dänemark, Schweden und Deutschland 2018 die höchste Rate neuer Melanomfälle pro 100.000 Einwohner in Europa (WCRF, n.d.). Melanom fordert jährlich mehr als 20.000 Leben in Europa (Forsea, 2020). Neben den Auswirkungen auf die Haut ist eine längere UV-Strahlung mit einem großen Teil der Sehbehinderung weltweit verbunden (Lucas et al., 2019).

Projizierte Effekte

UV-Strahlung wird im Allgemeinen durch Veränderungen des stratosphärischen Ozons und des globalen Klimawandels beeinflusst. Verringertes stratosphärisches Ozon ermöglicht mehr UVB (die höherfrequente, schädlichere Art von UV) die Erdoberfläche zu erreichen. Umgekehrt verringert die Zunahme der Wolkenbedeckung, der Verschmutzung, des Staubs, des Rauchs von Waldbränden und anderer luft- und wassergetragener Partikel im Zusammenhang mit dem Klimawandel die UV-Lichtdurchdringung (SERC, n.d.).

In ganz Europa haben sich die UV-Strahlungstrends in den letzten Jahrzehnten stark verändert. Während in Süd- und Mitteleuropa seit den 1990er Jahren ein zunehmender Trend bei der UV-Strahlung beobachtet wurde, hat sie in höheren Breitengraden abgenommen, wobei Aerosole (kleine feste oder flüssige Partikel in der Luft) und die Wolkendeckung diese Trends beeinflussen. In Mitteleuropa wurden im Zeitraum 1947-2017 die Veränderungen der Aerosole als Haupttreiber der dekadischen Variationen der Sonneneinstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht, festgestellt (Wild et al., 2021). Die Daten, die 1996-2017 an vier europäischen Stationen erfasst wurden, zeigen weiter, dass die langfristigen Veränderungen der UV-Strahlung nicht nur hauptsächlich auf Veränderungen der Aerosole, sondern auch auf Veränderungen in der Bewölkung und Oberflächenalbedo zurückzuführen sind (Anteil des Sonnenlichts, das von der Erdoberfläche reflektiert wird), während Veränderungen des gesamten Ozons eine weniger bedeutende Rolle spielen (Fountoulakis et al., 2019). In Osteuropa führte der Rückgang sowohl der Ozon- als auch der Bewölkung zwischen 1979 und 2015 zu einem Anstieg der täglichen UV-Strahlung am Boden, der die menschliche Haut (die erythemale Tagesdosis) um bis zu 5-8 % pro Jahrzehnt betreffen könnte (Chubarova et al., 2020).

Der Klimawandel verändert die UV-Exposition und beeinflusst, wie Menschen und Ökosysteme auf UV reagieren. Für die nordischen Länder scheinen außergewöhnlich lange Zeiträume mit klarem Himmel und aufgezeichneten trockenen und warmen Bedingungen die Hauptursache für ungewöhnlich hohe UVI-Werte im Sommer 2018 zu sein. Solche außergewöhnlichen Bedingungen sind Teil rekordfester Hitzewellen, die große Teile Mittel- und Nordeuropas betrafen und in den letzten Jahrzehnten häufiger auftraten. Der zugrunde liegende Zusammenhang mit dem Klimawandel, der die Erwärmung der Arktis und die zunehmenden Hitzewellen hervorruft, wird untersucht (Bernhard et al., 2020).

Zukünftige regionale UV-Strahlungsprojektionen unter dem Klimawandel hängen hauptsächlich von Wolkentrends, Aerosol- und Wasserdampftrends und stratosphärischem Ozon ab. Für Mitteleuropa weist der IPCC-Bewertungsbericht 6 einem Anstieg der Oberflächenstrahlung ein geringes Vertrauen zu, was insbesondere auf Unstimmigkeiten bei der Wolkenbedeckung bei globalen und regionalen Modellen sowie auf Wasserdampf zurückzuführen ist. Regionale und globale Studien deuten jedoch darauf hin, dass es ein mittleres Vertrauen in die zunehmende Strahlung in Südeuropa und eine Verringerung der Strahlung in Nordeuropa gibt (Ranasinghe et al., 2021).

Darüber hinaus führen steigende Temperaturen im Zusammenhang mit dem Klimawandel zu Verhaltensänderungen, wie z. B. zunehmender Zeit im Freien und Vergießen von Schutzkleidung, die zu mehr UV-Strahlung und Hautkrebs führt als bei niedrigeren Temperaturen. Dennoch, wenn die Temperaturen sehr hoch sind, verbringen die Menschen weniger Zeit draußen als mit kleinen Temperaturerhöhungen, wodurch die Exposition gegenüber UV-Strahlung reduziert wird. Obwohl soziale Verhaltensweisen schwer vorherzusagen sind, sind die Auswirkungen des menschlichen Verhaltens als Reaktion auf Temperaturerhöhungen wahrscheinlich ein wichtigerer Faktor für die Hautkrebsraten als der Anstieg der UV-Strahlung selbst (Hiatt und Beyeler, 2020).

P-Olicy-Antworten

Die Prävention negativer Auswirkungen von UV auf die Gesundheit umfasst einen zweigleisigen Ansatz in der Politik, der darauf abzielt, die UV-Strahlung auf der einen Seite zu reduzieren und das Bewusstsein für Gesundheitsrisiken durch UV-Exposition auf der anderen Seite zu schärfen.  Erstens zielen das Montrealer Protokoll von 1987 (UNEP 2018) und die „Ozon-Verordnung“ der EU von 2009 darauf ab, den Abbau von stratosphärischem Ozon zu verringern. Diese Politiken haben dazu geführt, dass der Verbrauch ozonabbauender Stoffe weltweit und in der EU verringert wurde, die ihre Ziele bereits im Einklang mit dem Montrealer Protokoll erreicht hat, aber ihren Ausstieg aktiv fortsetzt. Infolgedessen scheint sich das Ausmaß des Ozonlochs (d. h. der Teil der Stratosphäre in der Antarktis, der am stärksten von Ozon abgebaut wurde) auszugleichen. Allerdings muss mehr getan werden, um den weltweiten Einsatz ozonabbauender Substanzen zu verringern (EEA, 2021).

Zweitens werden auf internationaler Ebene Bildungskampagnen durchgeführt, die darauf abzielen, das Bewusstsein für die Gefahren im Zusammenhang mit einer übermäßigen UV-Exposition zu schärfen. Sofördert und bewertet das INTERSUN-Programm (eine Zusammenarbeit zwischen der WHO, dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen, der Weltorganisation für Meteorologie, der Internationalen Agentur für Krebsforschung und der Internationalen Kommission für den nichtionisierenden Strahlenschutz) die Forschung zu den gesundheitlichen Auswirkungen von UV-Strahlung und entwickelt eineangemessene Reaktion durch Leitlinien, Empfehlungen und Informationsverbreitung (WHO, N.D.). 2006 legte die Europäische Kommission eine Empfehlung zur Kennzeichnung von Sonnenschutzmitteln vor, um Verbrauchern die Möglichkeit zu geben, fundierte Entscheidungen zu treffen (2006/647/EG).

Auf nationaler Ebene bieten viele EU-Mitgliedstaaten Prognosen des UV-Index (UVI) und damit verbundene Gesundheitshinweise an. Die UVI wird oft in den Sommermonaten zusammen mit der Wettervorhersage in Zeitungen, im Fernsehen und im Radio gemeldet. UVI-Prognosen in Landessprachen sind für viele europäische Länder aus ihren meteorologischen Diensten verfügbar (siehe Beispiele hier). UVI-Zuschauer in Englisch und für ganz Europa sind z. B. beim Deutschen Meteorologischen Dienst, dem niederländischen troposphärischen Emissionsüberwachungs-Internetdienst und dem finnischen Meteorologischen Instituterhältlich.

Referenzen