Impatto del caldo sulla salute: scenari di intervento per la riduzione del caldo in ambito urbano e co-benefici di salute in 6 città italiane partecipanti al progetto Climactions

Introduzione

Le evidenze degli effetti avversi a breve termine che le temperature elevate hanno sulla salute sono a oggi ben consolidate e consistenti sia in Italia sia nel resto del mondo.^1-3 Studi epidemiologici di serie temporale hanno messo in luce una relazione non lineare a U tra l’esposizione a temperatura dell’aria ed esiti sanitari, quali la mortalità e i ricoveri ospedalieri giornalieri, dove all’aumentare o al diminuire delle temperature si osserva un incremento del rischio per la salute con una latenza di pochi giorni soprattutto nel caso dell’esposizione al caldo.^4,5 Studi multicentrici hanno riportato l’eterogeneità spaziale e temporale del rischio e degli impatti delle temperature elevate^6,7 e un aumento dei decessi attribuibili al caldo negli ultimi anni.8 In Italia, l’interesse su questo tema in ambito di sanità pubblica è cresciuto esponenzialmente negli ultimi anni in seguito all’aumentare degli eventi meteorologici estremi di ondate di calore e il loro impatto sulla salute.^9-11 

I Paesi del Sud Europa, inclusa l’Italia, sono tra i più vulnerabili al cambiamento climatico in atto e negli anni futuri è atteso un maggiore impatto sulla salute se non aumenteranno gli investimenti e le misure di adattamento e mitigazione.¹² Un recente studio condotto su più di 800 città europee ha stimato per le città italiane un tasso di incremento della mortalità associato alla variazione di temperature pari a 138,6 (IC95% 25,0-47,3) decessi per 100.000 anni-persona entro fine secolo considerando lo scenario a mitigazione limitata (SSP3-7.0)¹³. Recenti studi hanno permesso di osservare che misure di adattamento possono contribuire a ridurre l’impatto sulla salute in termini di decessi attribuibili al caldo.^13-16 Tra queste misure, vengono annoverati i piani di prevenzione per le ondate di calore rivolti alle popolazioni più vulnerabili, campagne informative, i sistemi di allerta, ma anche misure edilizie e di urbanistica volte a ridurre l’esposizione al caldo sia indoor sia outdoor come l’inverdimento urbano, l’uso di materiali a basso assorbimento di calore e radiazione solare (albedo alta).

L’obiettivo di questo studio è di stimare l’impatto sulla mortalità per esposizione a temperature elevate in termini di decessi attribuibili al caldo in 6 città italiane incluse nel progetto Climactions, finanziato dal Ministero della Salute-CCM: Torino, Genova, Bologna, Roma, Bari, Palermo. Inoltre, a partire da misure urbanistiche nature-based solutions e variazione dell’albedo per la riduzione delle temperature sviluppate nei casi studio del progetto,^17,18 sono stati definiti scenari di riduzione delle temperature a livello urbano e stimata la variazione potenziale dei casi attribuibili al caldo associati a questi scenari in ogni città.

Materiali e metodi

Dati

Dati di serie storica di mortalità giornaliera per le diverse città sono stati considerati a partire dal Sistema di sorveglianza della mortalità giornaliera (SISMG)¹⁹ e sono riferiti ai decessi totali avvenuti in ogni città. 

I dati di temperatura media giornaliera per ogni città sono stati ottenuti da modelli statistici multivariati che, a partire da dati satellitari di land surface temperature (LST), dati osservati forniti dalle reti di monitoraggio meteorologica aeroportuale e rete regionali ARPA e da dati spaziali di land use (informazioni topologiche di fonte Corine, popolazione, densità superficie impervia, zone climatiche, orografia, viabilità, corpi idrici, indice di vegetazione), stimano le temperature medie giornaliere a risoluzione elevata di 1 x 1 km.²⁰ Dal dato a risoluzione 1 x 1 km è stato calcolato il valore medio di temperatura pesato per la popolazione all’interno del dominio comunale. 

Sono stati considerati due scenari ricavati dai casi studio di Climactions,^21,22 in cui simulazioni di sostituzione di asfalto con infrastrutture verdi hanno portato a una riduzione dell’effetto isola di calore urbano e della temperatura media compresi tra 1,3°C e 2°C. Nel caso studio di Roma, sono stati considerati sia interventi urbanistici di verde urbano sia l’aumento dell’albedo delle superfici,²¹ mentre nel caso studio di Genova sono stati considerati scenari a diverso grado di inverdimento di intensità bassa, media ed elevata e pavimentazione diversa²² volti entrambi a ridurre il calore urbano. Lo studio è stato condotto sempre nell’ambito del progetto Climactions. 

Metodi

A partire dai dati di esposizione di temperatura media giornaliera e dei dati di mortalità per ogni città, è stata stimata l’associazione tra esposizione ed esito, con un focus sulle temperature calde nel periodo 2006-2015. Per modellare la relazione sono stati utilizzati modelli a lag distribuiti non lineari (DLNM).²³ Questi modelli permettono di descrivere fenomeni non lineari e ritardati nel tempo tramite la combinazione di due funzioni che definiscono, rispettivamente, la relazione dose-risposta convenzionale e una relazione addizionale lag-risposta. Quest’ultima modella la relazione temporale tra l’esposizione e l’aumento di rischio di mortalità a essa associata. In particolare, per la curva dose-risposta è stata utilizzata una B-spline quadratica con tre nodi interni posizionati al 10º, 50º e 90º percentile della distribuzione annuale della temperatura in ogni città; per la curva lag-risposta è stata usata una B-spline cubica naturale con tre nodi interni posizionati in punti equidistanti nella scala logaritmica del lag. Le stime per il caldo vengono espresse come rischio relativo (RR) per incrementi tra il 75° e il 99° percentile della distribuzione della temperatura media e relativi intervalli di confidenza al 95% (IC95%) a lag 0-3.

Calcolo del rischio attribuibile

Per calcolare il numero di decessi attribuibili nell’intervallo di temperatura di interesse, è stata utilizzata la metodologia proposta sempre nel contesto dei modelli DLNM.^5,15,23 Brevemente, dai coefficienti così ricavati sono state stimate le frazioni attribuibili (FA) e i decessi attribuibili (DA).⁵ Al fine di stimare la potenziale variazione di impatto in termini di decessi attribuibili, il calcolo dei decessi è stato ripetuto tenendo in considerazione la riduzione delle temperature stimata dai casi studio e assumendo che la riduzione potesse essere estesa a tutta l’area urbana come scenario teorico. La differenza tra le due stime corrisponde alla variazione di impatto degli interventi proposti negli scenari.

Risultati

La figura 1 mostra la relazione fra temperatura e mortalità nelle singole città e, seppure in maniera eterogenea, si osserva una curva a J con un incremento del rischio di mortalità all’aumentare delle temperature. Il punto di minimo rischio (MMT) è compreso tra i 10°C e i 20°C in tutte le città. A Bari e Palermo, la parte della curva dose-risposta corrispondente alle temperature più estreme è associata a valori di rischio relativo più elevati. 

Considerando il rischio di mortalità associato a incrementi nella temperatura media compresi tra il 75° e il 99°percentile (tabella 1), i valori di rischio relativo variano solo lievemente tra le città, con valori compresi tra 1,20 (IC95% 1,11-1,31) a Genova e 1,28 (IC95% 1,16-1,42) a Bologna.

Il rischio espresso in termini di decessi attribuibili è più eterogeneo tra le città (figura 2 e tabella 2): riflette la diversa numerosità della popolazione residente in ogni città e varia tra 386 decessi attribuibili a Bari nel periodo in studio (in media 39 all’anno) a 3.419 decessi attribuibili a Roma (in media 340 all’anno).

Considerando gli scenari di riduzione nella temperatura media pari a 1,3°C e 2°C proposti dal progetto Climactions nelle diverse città, si osserverebbe una riduzione nei decessi attribuibili compresa tra 132 decessi a Bari e 886 decessi attribuibili a Roma, con riduzioni percentuali comprese tra il 25 e il 35% in tutte le città nel primo scenario, una riduzione compresa tra 218 decessi attribuibili a Bari e 1.547 decessi attribuibili a Roma, con riduzioni percentuali comprese tra il 40% e il 60% in tutte le città.

Discussione

I risultati dello studio confermano un impatto del caldo sulla mortalità giornaliera nelle grandi aree urbane italiane del Nord, Centro e Sud Italia incluse nel progetto Climactions (Torino, Genova, Bologna, Roma, Bari, Palermo). Nelle 6 città si osservano incrementi di rischio compresi tra 20% e 30% per incrementi di temperatura tra il 75° e il 99° percentile di temperatura media. Questi risultati sono coerenti con studi precedenti condotti in Italia e a livello internazionale, con un impatto maggiore nelle città caratterizzate da un clima mediterraneo.^5,7,15,24 L’Italia è un Paese vulnerabile ai cambiamenti climatici e in particolare alle ondate di calore, che andranno a intensificarsi secondo gli scenari entro la fine di questo secolo, diventando sempre più intense e frequenti.¹²

Uno studio su aree urbane europee ha riportato un’eterogeneità nel gradiente di riduzione di temperatura associato al verde urbano per aree geoclimatiche, con una riduzione minore nelle città del bacino mediterraneo (Italia, Spagna, Portogallo, Grecia, Turchia) dovuto alle caratteristiche climatiche, urbanistiche, alla tipologia di vegetazione e alla disponibilità di acqua per l’irrigazione.²⁵ In relazione alle caratteristiche microclimatiche e urbanistiche di una città, il verde urbano deve essere affiancato a misure urbanistiche su edifici, strutture urbane e superfici impermeabili finalizzate a ridurre assorbimento di calore e radiazione solare e ad aumentare dell’albedo.^25-27 Altri aspetti rilevanti sono il monitoraggio e la valutazione dell’effettiva riduzione delle temperature da utilizzare come input nelle stime modellistiche micro-meteoclimatiche per definire scenari e stime più realistiche in ambito urbano da utilizzare nella definizione di politiche e interventi. Coerentemente con la metanalisi di Knight et al.,²⁸ l’effetto di riduzione della temperatura associato all’introduzione di verde urbano varia tra 1°C e 2°C a seconda della tipologia di verde (parchi, alberi, foreste urbane, tetti verdi), risultato simile ai casi studio di Climactions considerati come scenari ipotetici di adattamento e contrasto all’effetto isola di calore urbana. Una metanalisi sugli effetti differenziali di mortalità nelle città in risposta all’isola di calore urbano e la presenza di verde ha messo in luce che vivere in aree più calde (UHI alto) è associato a un maggior rischio di mortalità per il caldo,²⁹ pertanto indirizzare misure di riduzione delle temperature urbane a queste aree diventa prioritario. Al fine di massimizzare i co-benefici di salute, è importante implementare interventi tenendo conto dei differenziali socioeconomici e dei sottogruppi di popolazione a maggior rischio e assicurandosi che gli interventi e i servizi siano accessibili a tutta la popolazione e siano orientati anche a ridurre le disuguaglianze sociali e di salute. 

Aspetti da considerare in studi futuri comprendono

• il monitoraggio in termini di co-benefici sulla salute di interventi in atto nelle città, basati su dati osservazionali per stimare in modo quanto più realistico i benefici degli interventi solo dove implementati, in particolare per le fasce di popolazione più vulnerabili,
• l’uso di scenari e simulazioni ad alta risoluzione spazio-temporale di esposizione basati su studi osservazionali per la pianificazione di nuovi interventi e politiche. 

Conclusioni

Lo studio fornisce ulteriore evidenza sull’impatto significativo del caldo sulla mortalità nelle grandi aree urbane. Nelle città in studio, scenari di riduzione dell’effetto dell’isola di calore urbano possono essere associati a riduzioni della mortalità. Tuttavia, indagini future dovranno valutare non solo scenari, ma anche interventi implementati nelle città al fine di supportare la pianificazione locale e promuovere azioni di adattamento ai cambiamenti climatici associate ai maggiori co-benefici di salute in particolare per le fasce di popolazione più vulnerabili.

Conflitti di interesse dichiarati: nessuno.

Finanziamenti: Ministero della Salute – CCM 2019 “Adattamento e mitigazione ai cambiamenti climatici: interventi urbani per la promozione della salute. CUO F85J19001810001

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