大氣二氧化碳濃度增，研究：50 年後影響健康
大氣中的二氧化碳濃度持續攀升，外界空氣的變化可能已經在人體血液中留下微妙痕跡。一項大型人口研究顯示，人體可能已開始對大氣成分的改變產生生理反應，雖然目前尚未構成健康風險，但研究人員警告，若這股趨勢持續，50 年後恐怕將對人體健康造成威脅。
根據地質與冰芯紀錄，在智人至少15 萬年的演化歷史中，地球大氣中的二氧化碳濃度，大多維持在百萬分之280~300 ppm 之間。然而，工業革命後，濃度開始快速攀升，近幾十年增幅更為明顯，從2000 年的約369 ppm，上升至如今約420 ppm，已遠高於人類演化過程中所經歷的自然範圍。
研究指出，人體可能已經對這項變化做出反應。當二氧化碳進入人體後，會在血液中轉化為碳酸氫鹽(HCO₃⁻)。在正常濃度下，碳酸氫鹽是維持人體酸鹼平衡的重要物質，有助於讓血液pH 值保持穩定。
碳酸氫鹽濃度升高
科學家推測，血液中的碳酸氫鹽濃度，可能成為反映大氣二氧化碳變化的生物指標。澳洲研究團隊分析美國超過20 年的大型人口健康資料後發現，自1999 年至今，受試者血液中的碳酸氫鹽平均濃度增幅約7%，相當於每年增加約0.34%，與大氣二氧化碳濃度持續上升趨勢高度一致。同時，受試者血液中的鈣濃度下降約2%，磷濃度則下降約7%。
研究認為，這項發現可能與人體維持酸鹼平衡的調節機制有關。二氧化碳溶解於血液後，會形成碳酸，增加體內酸性，為了將血液pH 值維持在狹窄而健康的範圍內，腎臟會保留更多碳酸氫鹽，做為中和酸性的緩衝物質，而骨骼則可能釋放鈣、磷等礦物質協助緩衝酸性，因此血液中的鈣、磷濃度可能隨之下降。
人體正在適應大氣變化
人體健康仰賴空氣中的二氧化碳濃度、血液pH 值、呼吸頻率，以及碳酸氫鹽濃度之間維持精密的平衡。作者表示，由於目前大氣中的二氧化碳濃度，已高於現代人類演化歷程中所經歷的任何時期，這些額外的二氧化碳，似乎正逐漸反映在人體內部，而人體尚未完全適應新的大氣環境。
不過，研究人員也強調，目前碳酸氫鹽的變化幅度仍屬正常生理範圍，不足以直接造成健康問題。然而，若這種同步上升的趨勢持續數十年，累積效應可能在人群層面帶來生理改變，預估 2076 年左右，一些血液化學指標可能會接近目前公認的健康範圍的極限。
對兒童青少年影響最大
研究團隊特別指出，兒童與青少年值得持續關注，因為他們正處於生長發育階段，也將在未來生命中累積最長時間暴露於高二氧化碳濃度的大氣環境，因此潛在影響可能更明顯。
研究警告，人類未必能完全適應持續升高的大氣二氧化碳濃度，因此，設法限制大氣中的二氧化碳排放，仍是保障未來健康的重要課題。這項研究發表於《空氣品質、大氣與健康》(Air Quality, Atmosphere & Health) 期刊。
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(首圖來源：Flickr/b k CC BY 2.0)