The HEATCLIM project

HEATCLIM-projektin suomenkielinen kuvaus

HEATCLIM is a research project with the objective to produce new knowledge on the effects of high summer-time temperatures on human health in northern areas, as well as on cost-effective and socially acceptable solutions to adapt to the changing climate.

The consortium project is coordinated by prof. Timo Lanki in the University of Eastern Finland, and funded by the Academy of Finland within the CLIHE research programme.

Heat and health

Heat affects health in many ways

Central feature of the ongoing climate change is a gradual increase in ambient temperature. The predicted increase is not homogeneous, but northern areas will warm up the most. Not only will the mean temperature increase, but heat waves will become more frequent and intense. The prolonged exposure to heat during heatwaves is of special public health concern. High summer-time temperatures pose a significant risk to health even in the current-day climate in northern areas as well.

The total burden of disease caused by heat is poorly known. Exposure to high temperature may lead to various heat illnesses. However, severe cases of heat illness are rare. More often heat stress leads to gradual worsening and acute complications of an existing chronic disease. The severity spectrum of adverse health effects of heat is wide: exposure may increase mortality or the use of health care, or just cause symptoms restricting daily activities. Compared to mortality studies, there are clearly fewer studies on morbidity.

Adaptation is needed

National and local protective measures are needed to decrease the current burden of disease caused by heat, but especially to adapt to the relatively rapid on-going changes in climate. Cost-effective adaptation requires targeting measures especially towards vulnerable population groups. Vulnerability may arise because of biological or social factors. Individual’s socio-economic background affects both vulnerability and adaptation possibilities.

Management of indoor conditions is the most important adaptive measure. In general, cooling solutions should be energy and environmentally efficient.  As one solution, local cooling systems have been proposed. Health can also be protected by affecting risk behavior, e.g., by increasing population awareness of the risks and improving heat wave warnings.

Information on the future burden of disease caused by heat is crucial for the planning and scaling of adaptive measures. State-of-the art climate scenarios are needed for accurate impact assessment. A reliable assessment requires additionally consideration of various societal pathways for the exposed population in different adaptation scenarios.

The selection of adaptation measures and the level of adaptation are in the end largely determined by cost factors. Adaptation costs include investment costs and operational costs, and they are reflected further in economy. However, adverse health effects also lead to costs to society in the form of e.g. health care costs and loss in productivity.

Research questions

The HEATCLIM project tries to answer to a number of research questions covering several disciplines. These include:

  • What types of causes of morbidity and mortality increase in association with heat exposure?
  • And what are the exposure-response functions in a developed northern society?
  • How much do heat waves contribute to the overall heat effect?
  • What are the most important vulnerable population groups?
  • What are the social and economic determinants of vulnerability to heat?
  • How is the awareness of heat wave risks related to socioeconomic position?
  • What is the potential of policies affecting inequality for reducing heat vulnerability?
  • How does thermal comfort model for vulnerable individuals differ from the general model?
  • To what extent can thermal comfort be improved with local cooling methods?
  • What are the future cooling capacity needs in Finland?
  • What is the future frequency and intensity of heat waves in northern areas?
  • How can heat wave predictions be improved for heat wave warnings in northern areas?What is the total burden of disease caused by heat in current-day Finland?
  • How will the burden of disease caused by heat in Finland change because of climate change?
  • Which adaptation options are most efficient taking into account health effects, costs of the measures, and greenhouse gas emissions?
  • How do the costs of adaptation and health effects affect the Finnish economy in different future scenarios?

Work packages

The research is organized into five work packages. WPs 1-4 represent different scientific disciplines. Each of them produces new scientific knowledge, but they also provide input for the integrative WP5. 

Organizational structure and flow of information in the project. WP1 (UEF) epidemiological studies, WP2 (THL) sosioeconomic factors, WP3 (Aalto University) thermal environment, WP3 (FMI) climatic factors, WP5 impact assesment. WP5 includes current health impact assesment, future health impact assesment, adaptation options and cost-benefit analyses. WP1 produces vulnerability factors to WP2 and WP5. WP2 provides investment plans to WP3 and Societal scenarios, and adaptation and inequality information to WP5. WP3 provides technical adaptation to WP5. WP1 and WP4 work together with exposure factors. WP4 provides climate scenarios and heat wave information to WP5 and information on cooling needs to WP3.

Organizational structure and flow of information in the project.




HEATCLIM-projekti

HEATCLIM-tutkimusprojektin tavoitteena on tuottaa uutta tietoa korkeiden kesäajan ulkolämpötilojen vaikutuksista terveyteen pohjoisilla alueilla, sekä arvioida millaiset keinot sopeutua muuttuvan ilmastoon olisivat kustannustehokkaita ja yhteiskunnallisesti hyväksyttäviä.

Konsortioprojektia koordinoi prof. Timo Lanki Itä-Suomen yliopistosta (UEF). Muut osallistujat ovat Aalto-yliopisto, Ilmatieteen laitos (IL) ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitos (THL). Projektia rahoittaa Suomen Akatemia ja se kuuluu Ilmastonmuutos ja terveys (CLIHE) -tutkimusohjelmaan.

Helle ja terveys

Korkeille lämpötiloille altistuminen vaikuttaa terveyteen monin tavoin.

Ilmastonmuutoksen keskeinen piirre on ulkoilman lämpötilan asteittainen nousu. Lämpötila nousee voimakkaimmin maapallon pohjoisilla alueilla. Terveyden kannalta keskilämpötilan nousua tärkeämpää on ennustettu helleaaltojen yleistyminen ja voimistuminen, sillä erityisesti pitkittynyt altistuminen helleaaltojen aikana on haitallista. Korkeista kesälämpötiloista aiheutuu jo nykyilmastossa merkittäviä terveysriskejä myös pohjoisilla alueilla.

Korkeiden lämpötilojen kansanterveydellinen kokonaisvaikutus tunnetaan huonosti. Altistuminen kuumuudelle voi johtaa erilaisiin lämpösairauksiin, mutta vakavat tapaukset kuten lämpöhalvaukset eivät ole yleisiä. Vakavat haitat aiheutuvatkin useimmiten kroonisten sairauksien pahenemisesta kuumuudelle altistumisen seurauksena. Helteen aikana havaittuihin vakaviin haittoihin lukeutuvat esimerkiksi kuolleisuuden ja sairaalakäyntien lisääntyminen. Yleisempiä ovat kuitenkin lievemmät haitat kuten erilaiset oireet, jotka vähentävät toimintakykyä kuumina päivinä. Eniten on tutkittu helteen vaikutuksia kuolleisuuteen.

Sopeutumista tarvitaan

Sopeutumistoimia tarvitaan sekä kansallisella että paikallisella tasolla helteestä nykyisellään aiheutuvien terveyshaittojen vähentämiseksi ja erityisesti ilmastonmuutokseen liittyvien tulevien haittojen ehkäisemiseksi. Sopeutuminen on kustannustehokasta silloin kun se kohdistuu erityisesti herkkiin väestöryhmiin. Yksilön herkkyys kuumuuden haitoille riippuu sekä biologisista että yhteiskunnallisista tekijöistä. Yksilön sosioekonominen asema vaikuttaa sekä herkkyyteen että mahdollisuuksiin sopeutua muutokseen.

Sisätilojen lämpötilan nykyistä parempi hallitseminen on tärkein sopeutumistoimi. Jäähdytysratkaisujen tulisi olla mahdollisimman energiatehokkaita ja edullisia. Yhtenä ratkaisuna on esitetty paikallisia (henkilökohtaisia) viilentimiä. Terveyshaittoja voidaan ehkäistä myös vaikuttamalla käyttäytymiseen esimerkiksi lisäämällä väestön riskitietoisuutta ja parantamalla hellevaroituksia.

Ennusteita helteen terveyshaitoista tulevaisuudessa tarvitaan sopeutumistoimia suunniteltaessa ja mitoitettaessa, perustana työssä ovat korkealaatuiset ilmastoskenaariot. Luotettava vaikutusarviointi edellyttää lisäksi erilaisten yhteiskunnallisten skenaarioiden ja sopeutumisvaihtoehtojen tarkastelua.

Sopeutumiskeinojen käyttöönotto ja tavoiteltava sopeutumistaso riippuu viimekädessä kustannustekijöistä. Sopeutumisen kustannuksiin kuuluvat investointi- ja käyttökustannukset, ja nämä puolestaan heijastuvat yhteiskunnan talouteen. Toisaalta torjumatta jääneistä terveyshaitoista aiheutuu myös kustannuksia esimerkiksi sairauksien hoidon ja menetettyjen työkuukausien muodossa.

Tutkimuskysymykset

HEATCLIM-projekti pyrkii vastaamaan lukuisiin tutkimuskysymyksiin, jotka kattavat eri tieteenaloja:

  • Mihin kroonisiin sairauksiin helle vaikuttaa lisäämällä kuolleisuutta ja pahentamalla oireita?
  • Millaisia ovat helteen terveyshaittojen altiste-vastesuhteet kehittyneessä pohjoisessa yhteiskunnassa?
  • Kuinka suuri osuus kesäajan korkeiden lämpötilojen haitoista selittyy helleaaltojen vaikutuksilla?
  • Mitkä ovat tärkeimmät haavoittuvat väestöryhmät?
  • Mitkä sosiaaliset ja taloudelliset tekijät vaikuttavat herkkyyteen kokea haittoja yksilötasolla?
  • Missä määrin käsitys helteen terveysriskeistä riippuu sosioekonomisesta asemasta?
  • Millaisia mahdollisuuksia eriarvoisuuden vähentämiseen tähtäävillä yhteiskunnallisilla toimilla on vähentää helteestä aiheutuvia terveysriskejä?
  • Kuinka herkkien väestöryhmien lämpöviihtyvyyttä ennustava malli eroa perusmallista?
  • Missä määrin lämpöviihtyvyyttä voidaan parantaa paikallisin (henkilökohtaisin) viilennysmenetelmin?
  • Kuinka paljon jäähdytyskapasiteettia tarvitaan tulevaisuuden Suomessa?
  • Kuinka usein ja millaisia helleaaltoja esiintyy pohjoisilla alueilla tulevaisuudessa?
  • Kuinka helleaaltojen ennustamista voidaan parantaa hellevaroituksia varten pohjoisilla alueilla?
  • Kuinka paljon helteestä aiheutuu nykyään erilaisia terveyshaittoja Suomessa?
  • Kuinka haitat muuttuvat Suomessa tulevaisuudessa ilmastonmuutoksen vuoksi?
  • Mitkä sopeutumiskeinot ovat tehokkaimpia, kun huomioidaan terveyshaittojen väheneminen, keinojen kustannukset ja ilmastopäästöt?
  • Kuinka sopeutumisen kustannukset vaikuttavat Suomen talouteen erilaisissa tulevaisuusskenaarioissa?

Työpaketit

Tutkimus on jaettu viiteen työpakettiin. Työpaketit 1-4 edustavat tieteen eri aloja. Kukin niistä tuottaa oman alansa arvokasta uutta tietoa, mutta ne tuottavat tietoa myös käytettäväksi vaikutusarvioinnissa (työpaketti 5).

Työpaketit ja tiedon kulku projektissa.