Yaş Termometre Sıcaklığı Nedir? İklim Krizi, Terleme Becerimizi Nasıl Etkileyecek?

Hava sıcaklığı sadece 35-40 dereceyken bir insan, sıcaklık nedeniyle ölebilir mi dersiniz? Bu oldukça sıcak bir yaz gününde deneyimlediğiniz sıcaklıktır. İklim krizi büyüdükçe, bu sıcaklıklar birçok ülkede eskiden anormal sayılırken, şimdi "mevsim normali" haline gelmeye başladılar. Ama yine de bu türden bir sıcaklığın sizi öldürmeyeceğini düşünebilirsiniz. Elbette herkes, Güneş altında saatlerce yatacak olursa hastalanabileceklerini bilirler, ama bu tür ekstrem durumlar haricinde bu kadarcık bir sıcaklığın öldürücü olmasını beklemezsiniz. Eğer böyle düşünüyorsanız bu, büyük bir hata olur.

Bir insanın ölmesi için illa kaynar suya veya ekstrem viral hastalıklarda olduğu gibi vücut sıcaklığının 42-43 derece ateşin üzerine çıkması gerekmez. Doğru şartlar sağlanırsa, 35-40 derece sıcaklıkta bile ölebilirsiniz. Ve bu tür olayları henüz pek duymuyor olsak da, pek yakında duymaya başlayacağız. Üstelik bu ölümler, Güneş'in kavurucu etkisi nedeniyle olmayacak. İnsan fizyolojisinin evrimleşmediği bir duruma maruz kalmasından kaynaklanacak.

O günler geldiğinde, hava sadece 35-40 derece bile olsa sokağa çıkamayacağız veya sahil kenarına gidemeyeceğiz. Gidenler, belki de sadece birkaç saat içinde ölecekler. Yani iklim değişiminin neden olduğu 1-2 derecelik ortalama sıcaklık artışı, hiç aşina olmadığımız yeni terimlerle tanıştıracak. Bu nedenle biz de bu yazımızda sizleri bu önemli terimlerle tanıştırmak ve bazı uyarılarda bulunmak istiyoruz. Böylece en azından Evrim Ağacı ailesi, hiç alışık olmadığımız bir geleceğe hazırlık yapmaya başlayabilir. Çünkü son birkaç yılda, bu geleceğin ayak seslerini artık iyice duymaya başladık.

Terleme ve Termoregülasyon

Ter Bezleri ve Kıllar

Sıcakkanlı olan memeli hayvanların vücut sıcaklıklarını sabit tutabilmek için sahip oldukları en önemli adaptasyon ter bezleridir. Aslında kıllar da sıcaklığı sabit tutmak için faydalıdır; ama ter bezleri çok daha geniş bir aralığa hükmedebilen, çok daha hızlı bir serinleme yoludur. Bu sayede uzun mesafelerde göç edip, av peşinde saatlerce koşan atalarımıza müthiş avantajlar sağlamıştır. Ayrıca bildiğimiz bir gerçek şu: Anatomik yapıları gereği, kıllar ile ter bezleri bir arada pek iyi bir şekilde bulunamazlar; ya biri ya da diğeri bulunmalıdır. Hatta bu nedenle şempanzelerin bize göre daha az sayıda bulunan ter bezleri, kılların en seyrek olduğu yüz ve avuç içi gibi yerlerde bulunur.^[26] Yani evrimsel tarihimizde ter bezlerimiz ön plana çıktıkça, kıllarımız seyrelmiştir.^[27] Ve işte bu yüzden primatların çıplak maymunu, biziz.

Temperature

Ter Bezleri Nasıl Çalışır?

Ter bezlerinin nasıl çalıştığını anlamak, gelecekte ne tür risklerle yüzleştiğimizi anlamak açısından çok önemlidir: Ortam sıcaklığı artar da vücudunuza yüksek ısı girişi olursa, koşu gibi fiziksel bir faaliyet gösterirseniz ve metabolizmanız hızlanırsa, utanma veya kızgınlık gibi vücut sıcaklığınızı artıran bir duygu yaşarsanız veya hastalanma sonucu ateşiniz çıkıp vücut sıcaklığınız artarsa, metabolizmanızın düzgün çalışabilmesi ve enzimlerinizin parçalanmaması için sıcaklığınızın sabit tutulması gerekir.^[7] Çünkü biz insanlar, memeli hayvanlarız, dolayısıyla tüm memeliler gibi biz de sıcakkanlıyız.

İşte bu uyaranlar olduğunda ve derinize gömülü termoreseptörler sıcaklık değişimini algıladığı anda, beyninizin hipotalamus bölgesine bir dizi sinyal gönderilir.^{[8], [11]} Bu bölge, vücuttan gelen sıcaklık bilgisini işler ve gerek görürse ter bezlerini ateşleyecek sinyalleri üretir.^[10] Bu tetiklenme sonucunda, vücudunuzda milyonlarcası bulunan ter bezlerinizde bir takım biyokimyasal değişimler yaşanır.^{[9], [25]} Bu değişimlerin en önemli sonucu, ter bezi hücrelerinizin hücre dışındaki iyon konsantrasyonunu artırmasıdır.

Temperature

Hücre dışında iyon artınca, hücre içindeki su buraya hücum etmeye başlar ve ter bezlerinizin içinde su birikir.^{[12], [13], [14]} Bu su miktarı, tıpkı bir kuyunun dolması gibi, belli bir seviyeye ulaşınca, derinizin yüzeyinden de görebileceğiniz su damlacıkları belirir.^[6] İşte terleme dediğimiz şey bundan ibarettir. O suyun içinde bir miktar iyon da bulunduğu için genelde ter, tuzlu bir tada sahip olur. 

Terin Buharlaşması

Bu suyun kendisinin salgılanmasının tek başına hiçbir faydası yoktur. Önemli olan, o suyun buharlaşmasıdır.^[15] Çünkü suyun buharlaşabilmesi için ısı alması gerekir. Bu ısının da ana kaynağı, vücudunuzdur. Ter damlacıkları buharlaştıkça, vücudunuzdan ısı emerler ve böylece siz serinlersiniz.^[16] Üzerinize su döktükten, duşa veya denize girip çıktıktan sonra serinleme hissinizin nedeni de budur. Su buharlaştıkça, siz serinlersiniz.

Ancak su, her ortamda buharlaşamaz. Şunu çok iyi anlamak gerekir: Su, buharlaşınca "yok olmaz".^[17] Su buharı olarak, yani bir gaz olarak atmosfere karışır. Ama her akışkanın içinde barındırabileceği her molekülün bir sınırı vardır. Buna, "doygunluk" denmektedir.^[18] Yani siz, atmosfere sonsuz miktarda su buharı veremezsiniz. Atmosferin taşıyabileceği su kapasitesi sınırlıdır. İşte atmosferde herhangi bir anda bulunan su miktarına "nem" diyoruz.

"Hava sıcak değil de nem çok nem." dediğinizde söylediğiniz şey, işte havadaki bu suyun miktarıdır.^[19] Nem çok olduğunda, atmosfer sizin derinizdeki suyu daha fazla kabul edemez.^[20] Bu nedenle istediğiniz kadar terleyin, serinlediğinizi hissedemezsiniz, çünkü teriniz düzgün buharlaşamamaktadır. İşte bu yüzden çok nemli bir yerde yaşıyorsanız, kan ter içinde kalsanız bile sıcaktan piştiğinizi hissedersiniz. Çünkü teriniz, görevini yeterince iyi yapamaz.

Elbette bu nemin seviyeleri vardır. En ekstrem durumdan başlayalım: Eğer havada %100 nem varsa, yani 1 damla bile su kabul edemeyecek bir noktadaysa, mutlak doygunluğa ulaşmış haldedir. Genelde atmosfer bu kadar uç bir durumda bulunmaz, çünkü en ufak sıcaklık düşüşüyle birlikte havadaki o aşırı nem yoğunlaşarak yere düşmeye başlar. İşte yağmur dediğimiz şey de budur.^[22] Bu çok soğukta olursa, o su molekülleri yere düşene kadar kristalleşirler. O zaman da kar yağdığını söyleriz.^[23] Eğer damlanın kendisi tamamen donarsa, o zaman dolu yağar.^[24] Ama hepsinde olan, suyun yer veya vücudunuz ile atmosfer arasındaki hareketinden ibarettir. Buna da "su döngüsü" adı verilmektedir.^[21]

Sıcaklık ve Ölçümü

İşin diğer ayağındaysa sıcaklık vardır. Yani bir ortamdaki havanın tutabileceği nem miktarını belirleyen en önemli faktör sıcaklıktır.

Kuru Termometre Sıcaklığı Nedir?

Sıcaklığı elbette termometreyle ölçeriz, ama bunu yapmanın birkaç yolu vardır. Ayrıca ölçtüğümüz sıcaklığı yorumlamanın da birkaç yolu vardır: Siz bir termometreye baktığınızda, ortam sıcaklığının o termometre içindeki sensörü veya kimyasalı ne kadar etkilediğini ölçmüş olursunuz. Mesela cıvalı termometrelerde, ortam sıcaklığı arttıkça cıva genleştiği için hacmi artar ve o termometrenin ne kadarını doldurduğu değişir. Siz de buna bağlı olarak sıcaklığı ölçmüş olursunuz. Eğer sıcaklık düşerse, cıva da büzüşür ve seviye de düşer.

Ama bu ısı kazancı veya kaybı büyük oranda, cıvanın biriktiği ampulde olmaktadır. Bu yüzden İngilizcede buna "kuru ampul sıcaklığı" veya "gerçek ortam sıcaklığı" denmektedir.^[28] Çünkü çevrenin sıcaklığını ölçmenizi sağlayan ısı transferi, o ampul yüzeyinde yaşanmaktadır ve o ampul, kelimenin gerçek anlamıyla "kuru"dur. Birazdan neden böyle dendiğini daha iyi anlayacaksınız. Ama örneğin haberlerde köşede yazan, hepimizin aşina olduğu sıcaklık da budur. Bu sıcaklık, bir şehrin veya ülkenin farklı yerlerinde, bu şekilde (ve tabii daha hassas termometrelerle) ölçülen kuru ampul sıcaklığıdır. 

Hissedilen Sıcaklık (Isı Endeksi) Nedir?

Hissedilen sıcaklık, bir bölgedeki sıcaklık ve nemin bir arada değerlendirilmesiyle elde edilen bir sıcaklık değeridir.^[29] Buna bilimde "ısı endeksi" de denmektedir. İşte "Nem çok nem!" dediğinizde kastettiğiniz şey, havanın gerçekte olduğundan çok daha sıcak olduğunu hissetmenizdir.

Örneğin kuru ampul sıcaklığı ile ölçülen havanın 32 derece olduğu bir yerde, hissedilen sıcaklığın da 32 derece olması için, nemin %30 civarında olması gerekir. Eğer nem %0 ise, hissedilen sıcaklık 32 derece değil de 29 derece olacaktır. Eğer nem %50 düzeyindeyse, hissettiğiniz sıcaklık 35 dereceye fırlar. %100 nemde, o aynı 32 dereceyi, 56 derece gibi algılarsınız.

Yani bir ortamın "kuru ampul sıcaklığı" pek bir bilgi vermez. Biz insanlar için önemli olan, "hissedilen sıcaklığın" ne olduğudur. Çünkü birazdan detaylarını göreceğimiz ısı şoku gibi sorunlar yaşayıp yaşamayacağınızı belirleyen şey, bu sıcaklıktır.^[30]

Yaş Ampul Sıcaklığı Nedir?

Ama bundan daha iyisini de yapabiliriz. Bunun ilk adımı, kuru ampul sıcaklığından uzaklaşmak ve daha gerçekçi bir model geliştirmektir. Örneğin termometremizin ısı alışverişi olan "ampul" kısmına ıslak bir bez sararsak, bu termometre artık ortam sıcaklığını değil, ıslak bezin ortam ile etkileşirken buharlaştırdığı suyun ısı kaybını ölçecektir. Tıpkı vücudunuz terlediğinde olduğu gibi... Böylece insanlar için çok daha anlamlı bir sıcaklık sonucu elde edebiliriz.

Dahası, az önce anlattığımız "hissedilen sıcaklık" ölçümleri gölgede yapılır. Halbuki insanlar nadiren dışarıda gölgede iş yaparlar. Eğer sıcaklığın üzerimizdeki gerçek etkisini merak ediyorsak, Güneş'in altındayken vücudumuzun tepkisini ölçmemiz önemlidir. İşte ortam sıcaklığını, ampulü ıslak bezle sarılmış bir termometreyle ve gölgede değil de Güneş altında ölçerseniz, "yaş ampul sıcaklığı" isimli bir olguyu ölçersiniz.

Buradaki kritik detay şudur: Ortam %100 nemliyse, ıslattığınız bezdeki su buharlaşamaz ve ıslak termometreniz de kuru ile aynı sıcaklığı okur. Ama su buharlaşabilirse, termometremizin de sıcaklığı kuru versiyona göre daha düşük olacaktır, çünkü buharlaşmaya ısı kaybediyor olacaktır.

Belki yavaş yavaş nereye varmaya başladığımızı görüyorsunuzdur: Acaba vücudumuzdaki terin buharlaşamayacağı şartları oldukça düşük sıcaklıklarda sağlayabilir miyiz? 

Yaş Küresel Ampul Sıcaklığı Nedir?

Bu soruyu yanıtlamadan önce, bir detayı daha aradan çıkarabiliriz: Bizim ortam ısısıyla etkileşimimizi belirleyen tek şey sıcaklık ve nem değildir. Rüzgarın varlığı ve hızı, Güneş'in geliş açısı, havadaki bulutların sıklığı ve sağladığı geçici gölge ve fiziksel aktiviteye bağlı ürettiğimiz iç ısı... Tüm bunlar, bizlerin ısı kaybı üzerinde etkisi olan faktörlerdir. İşte tüm bunları işin içine katan ve "evrensel bir sıcaklık ölçütü" olma iddiasında bulunan bir metriğe, "Yaş Ampul Küresel Sıcaklığı" (İng: "Wet Bulb Globe Temperature" veya kısaca "WBGT") adı verilir.^[2] Bu sıcaklık, 3 faktörden oluşur ve şöyle bir formüle sahiptir:^[4]

$\text{WBGT}=0.7T_w+0.2T_g+0.1T_d$

Bu hesaplamada:

• $T_w$, sıcaklık ve nemi gölgede ölçen yaş termometre sıcaklığıdır.
• $T_g$, siyah bir küre içinde sıcaklık ölçümü yaparak radyasyon yoluyla ısı transferini sıfırlamayı hedefleyen bir sıcaklık ölçütüdür. Yaş termometre sıcaklığını daha da gerçekçi kılan faktör budur.
• $T_d$, hepimizin aşina olduğu kuru termometre sıcaklığıdır.

Bu sıcaklıklar, Celcius veya Fahrenheit cinsinde olabilir ve eğer iç mekanda ölçüm yapılıyorsa, $T_d$ terimi sıfır olarak alınabilir. Ama ne olursa olsun bu sıcaklık, bizim hangi şartlarda hayatta kalıp kalamayacağımızı belirleyen kritik bir sıcaklıktır. Çünkü Yaş Ampul Küresel Sıcaklığı, sizin gerçek dünyada deneyimleyeceğiniz sıcaklıkla kabaca aynı şeyi ölçer.

Terimiz Buharlaşmazsa Ne Olur?

Şimdi bir düşünün: Çevresel şartlar öyle bir duruma gelsin ki, yaş ampul küresel sıcaklığı ölçen termometreniz, sıradan kuru termometrenizle birebir aynı şeyi göstersin ve ıslak beze veya rüzgara rağmen sıcaklık hiçbir şekilde değişmesin.

İşte burada bir sıkıntı var demektir. Çünkü terleyerek ıslanıyorsunuz, rüzgar vb. faktörler de serinlemenizi hızlandırıcı etki yapıyor, ama sıcaklığınız bir türlü düşmüyor. Böyle bir ortamda, vücudunuz ne yaparsa yapsın, sıcaklığınızı düşüremeyeceksiniz. Tam tersine, sıcaklığınız artar, çünkü ortam sıcak diye metabolizmanız durmaz.^[39] Bir yandan ısı üretmeye devam edecektir ama siz, o ısıyı artık dağıtamazsınız. Buna, hipertermi diyoruz.

Vücut sıcaklığınız arttıkça, enzimleriniz parçalanmaya başlar ve metabolizmanız bozulur. Sıcaklığınız 40 dereceyi geçtiğinde, baş ağrıları, baş dönmesi ve kafa karışıklıkları başlar, çünkü beyniniz iflas etmeye başlamıştır. Güneş çarpması denen olayın ilk belirtileri bunlardır.^[38] Eğer hemen hastaneye kaldırılmazsanız, nöbet geçirmeye başlarsınız, iskelet kaslarınız parçalanmaya başlar ve böbrekleriniz iflas eder. Eğer müdahale edilmezse, sadece birkaç saat içinde de ölürsünüz.^[5]

İklim Krizi, Bir Terleyememe Krizi Yaratacak!

İşte iklim krizinin gelecek yıllarda bizi sınayacağı bir diğer problem budur. Ve bu, şimdiden başlamıştır. Türkiye'de haberlerde pek duyulmamış olsa da 2021 yılında Kanada'da Haziran ayında inanılmaz bir sıcak dalgası yaşandı; rekor sıcaklıklar görüldü. Bu sıcak dalgası sırasında, Dünya'nın en gelişmiş ülkelerinden biri olan Kanada'da, yaklaşık 720 kişi, sadece 1 hafta içinde sıcaklık nedeniyle öldü.^[37] Bu, normalde olanın 3 katıydı.

İşte sorun da buradadır: Bu olayın yaşanması için, hava sıcaklığının illâ 50-60 derece olması gerekmez. Yaş ampul sıcaklığı 35 derece olduğunda, insanlar artık ter yoluyla serinleyemez.^[30] Bu, sadece 35 derecede olur! Bunu sağlayan şartlarda, vücut sıcaklığınızı kontrol edememeye başlarsınız ve bu sıcaklığa ulaşmak, çok ama çok basittir:

• %35 nemli bir şehirde termometreler 50 dereceyi gösterdiğinde, yaş ampul sıcaklığı 35 derece olur
• Eğer nem oranı %50 ise, aynı limite 45 derecede; nem %75 ise sadece 40 derecede ulaşırız. 

Fizyolojik Bir Yıkım

Bundan ilk etkilenecek olan ülkeler, ekvator kuşağı ve onun 20 derece kuzey ve güney enlemindeki ülkelerdir.^[34] Çünkü buralarda nem oranları ve sıcaklık halihazırda çok yüksektir. Sonra yavaş yavaş daha kuzey ve daha güney enlemler de bu sorunlarla yüzleşecektir.

Ayrıca illâ yaş termometre sıcaklığının 35 derece olması şart değildir. Buna yakın değerlerde de insan sağlığı tehlikeye girecektir. Özellikle de savunma sistemi zayıf, yaşlı ve hasta kişiler çok kolay bir şekilde öleceklerdir, çünkü termoregülasyon, yani ısı dengesinin bozulması, savunma sistemini doğrudan etkiler. Örneğin ABD Ordusu, Yaş Ampul Küresel Sıcaklığı'na bağlı olarak farklı bayrak renkleri kullanmaktadır. Bu bayrağın rengi, bu sıcaklık 32.2 dereceyi aştığı anda siyaha döner ve buna özel eğitim almış personel haricindeki tüm personelin fiziksel aktivitesi sınırlandırılır (benzer bir metriği Georgia Üniversitesi kendi atletleri için kullanmaktadır):^{[1], [3]}

Daha önceden de anlattığımız gibi, insanlar 1.5-2 derece sıcaklık artışının ortalama olduğunu pek idrak edemezler. Bir gezegenin ortalama sıcaklığının 2 derece artması, bazı yerlerde en yüksek sıcaklıkların 15-20 derece artması anlamına gelebilmektedir.^[36] Ayrıca ekstrem hava olayları da çoğaldıkça, yaş termometre sıcaklığının 35 derecelik limitine çok daha kolay erişeceğiz ve hatta geçeceğiz.

Anne babalarımızı düşünün. Dede ve ninelerimizi... Bu kişilerin ve hatta gençlerin bile dışarı çıkması mümkün olmayacak. Çıkanlar kısa bir süre içinde hastalanacak ve hatta ölecek.^[33] Bu öyle hemen olmayacak tabii, öncelikle her yaz daha fazla sıcaklık nedenli ölüm göreceğiz.^[32] Sonra bunlar yıllar içinde sıradanlaşacak ve daha ekstrem olaylara da alışmaya başlayacağız. Belki belli günlerde sokağa çıkma yasakları gelecek. İnsanlar yazın tatil yapamayacakları için, okulların yazın yapılması gerekecek belki; belki yatılı okullar ve yeni dijital teknolojilere muhtaç kalacağız, çünkü insanları bir yerden bir yere sağlıklı bir şekilde götürmek zorlaşacak. Buna yönelik yeni inovasyonlar gerekecek, teknolojimiz ve kültürümüz buna göre şekillenecek. Ve bu, iklim krizinin ufacık bir boyutundan ibaret. Gezegenimiz ısındıkça, her şey ama her şey değişecek.

Sosyolojik Bir Yıkım

Bazen bunu duyanlar, "Aman canım ne olacak, klimalı binalarda kalırız, olur biter." diyorlar. Herkes sizin gibi şanslı olmayabilir. Birçok işçi, Güneşli günlerde dışarıda çalışmak zorunda, çünkü hayatta kalmalarının tek yolu bu. Ama hayatta kalmak için işe gitmek, ironik bir şekilde ölüm riskini katlayarak artırmak demek olacak. Yani bir ölüm yoluyla diğer ölüm yolu arasında tercihte bulunmak zorunda kalacaklar.

Bunun sosyolojik ve ekolojik çalkantıları oldukça derin olacaktır.^[31] Dediğimiz gibi, bu, iklim krizinin sadece bir boyutudur. Diğer sorunlarla birleştiğinde bu terleyememe krizi, önü alınamaz problemlere dönüşebilir. Tıpkı orman yangınları gibi, tıpkı yükselen su seviyeleri gibi, tıpkı kıta içlerine göç hareketleri gibi, tıpkı besin zincirlerinin parçalanması, ekosistemlerin çökmesi gibi, tıpkı daha şiddetli fırtınalar, hortumlar, kasırgalar, tsunamilerde gördüğümüz gibi...

Sonuç

Şu anki hızımızla, 1.5-2 derece artışı geçtim, 3-4 derecelik ortalama sıcaklık artışı yönünde ilerliyoruz.^[35] Bunu tek başımıza, sadece bir grup veya ülke olarak tersine çevirmemiz imkansız. Tek bir kişiden tüm dünyaya kadar her kademede çok fazla ve çok zorlu görevler düşüyor.

Ama pandemide en temel gerçeklerde bile anlaşamayan insanlık, böylesi büyük ve uzun dönem bir problemde ortak bir zemin sağlayabilecek mi... Bilmiyoruz. Ve bu bilinmezlik sizi ürkütmüyorsa ve buna kafa yormuyorsanız, etrafınıza bir bakmanızı öneririz.

Evimiz yangın yeri ve biz, olaylara sadece seyirci kalmaktayız. Halbuki gidişatı değiştirebilecek tek tür var: İnsanlık.