Luftverschmutzung und Gesundheit: Kick-off von BioClis
Stickoxide, Ozon, Schwefel und Feinstaub in unserer Atemluft sind in den öffentlichen Fokus gerückt. Die zunehmend schärferen Schwellwerte für diese Schadstoffe werden in zahlreichen Städten überschritten. Ob und wie stark der einzelne Bürger unter der Luftverschmutzung leidet, hängt jedoch von weiteren Umweltparametern, sowie der persönlichen Disposition ab. Das EOC untersucht in dem nun gestarteten Projekt BioClis diese Zusammenhänge mit dem Ziel, den Bürger über sein Umwelt- und Gesundheitsrisiko aufzuklären.
Luftverschmutzung – und auch weitere Umweltfaktoren wie etwa intensive Sonneneinstrahlung oder starke Temperatur-, Luftfeuchte- und Druckschwankungen können die Gesundheit beeinträchtigen. Doch die Auswirkung solcher Umwelteinflüsse auf den einzelnen Menschen zu beschreiben, ist schwierig. So sind die Zusammenhänge zwischen Belastung und Wirkung oft nicht linear und individuell sehr unterschiedlich. Ein statistisch ermitteltes Gefährdungspotential kann daher nur eine Orientierung bieten.
Heute ist jedoch die Messung vieler umweltrelevanter Schlüsselgrößen, wie etwa von Spurenstoffen, Strahlung, meteorologischer Parameter mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung möglich. Computermodelle beschreiben darüber hinaus die zugrundeliegenden umwelt-physikalischen Prozesse mit hoher Zuverlässigkeit. Durch leistungsfähige Verfahren des maschinellen Lernens können diese Daten und Modelle gemeinsam mit weiteren Informationsquellen, wie z.B. der Medizin, analysiert und bislang unbekannte Zusammenhänge identifiziert werden.
- Mit BioKlis soll ein Werkzeug geschaffen werden, welches die flächenhafte Bewertung des sogenannten „aggregierten Gesundheitsrisikos“ (ARI) durch die Umweltparameter Lufttemperatur, Strahlung, Luftfeuchtigkeit, Wind sowie die chemische Zusammensetzung der Luft ermöglicht.
- Mit BioKlis wird ein Web-basiertes Informationssystem mit Analysen und Vorhersagen bzgl. dieses Gesundheitsrisikos entstehen und als Service der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus über das Alpine Environmental Data Analysis Center, AlpEnDAC, angeboten.
- Die Information soll umweltmedizinisch beurteilt werden. Für spezifische Erkrankungen sollen je nach Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko Empfehlungen zum persönlichen Verhalten der Betroffenen gegeben und Gegenmaßnahmen erarbeitet werden, die im Hinblick auf künftige Klimaänderungen die Folgen minimieren können.
- Zur Förderung der präventiven Medizin und besseren Anpassung an den Klimawandel wird mit BioKlis ein erster Schritt hin zu einem umfassenden Informationssystem geschaffen werden, das den Bürger über sein Umwelt- und Gesundheitsrisiko aufklärt.
Das Projekt BioClis ist Teil des bayerischen Verbundprojektes Klimawandel und Gesundheit, VKG, und wird von den bayerischen Staatsministerien für Umwelt und Verbraucherschutz sowie für Gesundheit und Pflege finanziert.
Die Partner des Projekts sind neben dem EOC die Universität Augsburg, Institut für Physik (Projektleitung), das Leibniz-Rechenzentrum in Garching (LRZ) sowie das Universitätsklinikum Augsburg (UNIKA-T).
Für die Erstellung des aggregierten Gesundheitsrisikoindex ist eine aufwendige Verarbeitung verschiedener Daten, wie z.B. Informationen zur Landbedeckung (Abb.1), Emissionskataster (Abb. 2) und aktuelle Messungen von Schadstoffen von satelliten- und nicht satellitengetragenen Instrumenten, erforderlich. Diese Daten werden dann mit numerischen Modellen, die die chemischen Umwandlungsprozesse (POLYPHEMUS/ DLR) und die Meteorologie (WRF) beschreiben, verschnitten (Abb. 3). Diese Ergebnisse werden dann unter Verwendung physiologischer Informationen, die die Reaktion des menschlichen Organismus auf Umwelteinflüsse beschreiben, in einen sogenannten aggregierten Risikoindex übersetzt (Abb. 4).
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