随着21世纪的推进，大气中二氧化碳（CO2）浓度的上升将导致城市和室内CO2水平增加，这可能会显著降低我们的基本决策能力和复杂战略思维能力，根据一项由科罗拉多大学博尔德分校（CU Boulder）领导的新研究。到本世纪末，人们可能暴露在室内CO2浓度高达1400ppm的环境中——这比今天的户外水平高出三倍多，远远超过了人类曾经经历的水平。
“封闭空间中的CO2水平竟然如此之高，真是令人惊讶，”CU Boulder的CIRES研究员、副教授、该研究的主要作者Kris Karnauskas说。“它影响每一个人——从挤在教室里的小孩到科学家、商人和决策者，再到普通人在他们的房子和公寓里。”
CU Boulder工程学院的Shelly Miller教授和合著者补充说：“建筑通风通常调节建筑中的CO2水平，但在某些情况下，人太多，新鲜空气不足以稀释CO2。”她还指出，CO2也可能在通风不良的空间中长时间积累，例如在卧室睡觉时。
简单来说，当我们呼吸高CO2水平的空气时，血液中的CO2水平上升，减少了到达大脑的氧气量。研究表明，这会增加睡意和焦虑，并损害认知功能。
我们都知道这种感觉：在闷热的、拥挤的演讲厅或会议室里坐得太久，许多人开始感到昏昏欲睡或迟钝。一般来说，室内的CO2浓度高于室外，作者写道。而且城市地区的户外CO2浓度高于原始地区。建筑物中的CO2浓度是气体与室外平衡的结果，也是建筑物居住者呼出的CO2的结果。
自工业革命以来，大气中的CO2水平一直在上升，2019年在夏威夷的NOAA Mauna Loa观测站达到了414ppm的峰值。在人类不减少温室气体排放的持续情景中，政府间气候变化专门委员会预测到2100年户外CO2水平可能攀升至930ppm。而城市地区的CO2水平通常比这背景高约100ppm。
Karnauskas和他的同事们开发了一种综合方法，考虑了预测的未来户外CO2浓度和局部城市排放的影响，建立了室内和室外CO2水平之间的关系模型以及对人类认知的影响。他们发现，如果户外CO2浓度确实上升到930ppm，这将使室内浓度达到1400ppm的有害水平。
“在这个水平上，一些研究表明有令人信服的证据表明显著的认知障碍，”宾夕法尼亚大学心理学助理教授、该研究的合著者Anna Schapiro说。“尽管文献中包含一些冲突的发现，需要更多的研究，但似乎高水平的认知领域，如决策和规划，特别容易受到增加的CO2浓度的影响。”
事实上，在1400ppm的CO2浓度下，作者发现我们的基本决策能力可能降低25%，复杂战略思维能力降低约50%。
二氧化碳浓度上升对认知的影响代表了科学家称之为气体的“直接”效应，就像海洋酸化一样。在这两种情况下，升高的CO2本身——而不是它引起的后续变暖——是触发伤害的原因。
该团队表示，可能有办法适应更高的室内CO2水平，但防止水平达到有害水平的最佳方法是减少化石燃料排放。这需要全球采取减缓策略，例如《巴黎协定》中提出的那些策略。
Karnauskas和他的合著者希望这些发现将激发对气候变化的“隐藏”影响的进一步研究，如对认知的影响。“这是一个复杂的问题，我们的研究只是开始。这不仅仅是预测全球（户外）CO2水平的问题，”他说。“这是从全球背景排放，到城市环境中的浓度，再到室内浓度，最后是由此产生的人类影响。我们需要更广泛、跨学科的研究团队来探索这一点：在自己的孤岛中研究每一个步骤是不够的。”