От чего наступило глобальное потепление. Глобальное потепление — мифы, заблуждения, факты и чем может грозить потепление климата

Глобальное потепление - это трендовое повышение средней температуры на Земле за последние 100 лет. Оно вычисляется по данным метеостанций всего мира, в Европе такие станции существуют около 150 лет. Но в целом по всему миру у нас есть данные за последние 100 лет, и этот расчет показывает, что температура повышается, и повышается трендово, то есть это значимый тренд, а не просто колебания вокруг некоторого многолетнего среднего значения температуры.

В то же время следует отметить, что эта температура не растет плавно, а растет так называемыми «ступеньками» и иногда выходит на «плато». Скажем, в последние 30 лет наблюдался очень заметный рост температуры, особенно сильный подъем происходил в 90-е годы, а с 2000 года этот процесс замедлился. Подобное бывало и раньше, то есть можно сказать, что температура растет «ступеньками».

В конечном итоге с 1905 года температура выросла на 0,86 градуса, что является существенным изменением.

Причины глобального потепления

На сегодняшний день в мире доминирует теория о том, что основной причиной глобального потепления являются выбросы парниковых газов. В этом отношении в научном сообществе наблюдается небывалый консенсус: 97% публикаций по теме изменения климата поддерживали теорию о том, что глобальное потепление связано с выбросами парниковых газов, в первую очередь CO2, промышленностью. В принципе выброс CO2 небольшой по сравнению с выбросами от естественных источников. Так как суша и океан являются поставщиками углекислого газа, но при этом они же его поглощают: в океане это делает планктон, а на суше - растения. Если суммировать эти потоки, то потоки парниковых газов при сжигании топлива очень небольшие по сравнению с естественными потоками, они составляют примерно 4–5% от природных потоков.

Поэтому загадкой является следующий вопрос: почему эти 4–5% «лишнего» CO2 не могут быть поглощены растительностью или океаном? Причем в экспериментальных условиях наблюдается эффект фертилизации из-за повышенного содержания углекислого газа: если накрыть растение колпаком и начать закачивать туда CO2, то растение начнет расти быстрее. Также проводился эксперимент и на поле пшеницы: на часть поля подавался CO2 из специального шланга, и в этом месте пшеница росла быстрее. Но в естественных условиях такого эффекта фертилизации не наблюдается, вместо этого идет накопление антропогенного CO2 в атмосфере, который почему-то не поглощается растительностью.

Самым простым доказательством того, что в атмосфере скапливается именно газ от промышленных выбросов, является следующее: если посмотреть, в каком полушарии происходит накопление CO2, то сразу становится понятно, что оно происходит в Северном полушарии, гораздо более индустриально развитом. От всех антропогенных выбросов парниковых газов 35% навсегда остается в атмосфере - это и есть та прибавка CO2, которая вызывает дополнительный парниковый эффект.

В то же время нельзя сказать, что парниковый эффект происходит исключительно «по вине» CO2: существует целый ряд других парниковых газов, самым распространенным из которых является водяной пар. Разогрев Земли за счет парникового эффекта оценивается в 33 градуса. Если бы парникового эффекта не существовало, то мы бы имели такой же температурный баланс, как на Луне, то есть средняя температура была бы −18 градусов, а сейчас +15, и эта разница составляет 33 градуса. Из этих 33 градусов 30 градусов мы можем отнести на счет водяного пара и только 3 градуса на счет всех остальных парниковых газов, среди которых есть и искусственные вещества, такие, например, как фторхлоруглероды, которые содержатся в холодильных установках. Почему же больше всего говорят о CO2? Дело в том, что CO2 - это газ, который непосредственно связан с антропогенной деятельностью. Помимо него существует, например, метан, актуальный для нашей страны, - в зоне вечной мерзлоты может появиться большое количество метана, который также может внести весомый вклад в глобальное потепление. Но в настоящее время именно CO2 находится в фокусе внимания ученых.

Опасность глобального потепления

В первую очередь нужно рассчитать, на сколько в конечном итоге разогреется Земля. При этом надо понимать, что все мы приспособлены к уже существующим климатическим условиям. Конечно, из года в год они варьируются, но в целом очень многое завязано именно на существующую систему атмосферной циркуляции. В качестве примера: для нашей страны характерна большая сезонность - зимой накапливается снег, за ним следует весеннее половодье, а затем наступает лето. Но в последние годы мы наблюдаем тенденцию того, что снежный покров не накапливается, потому что слишком часто зимой наступает оттепель, и нет пика половодья. Но при этом все наши водохранилища приспособлены под те условия, которые существовали ранее, то есть весной в них поступает недостаточно воды, и уже второй год подряд в бассейне Волги было недостаточно воды. Но к этим вещам можно приспособиться.

С другой стороны, существуют расчеты, что проблема может быть гораздо серьезнее, потому что мы живем в определенной системе циркуляции воздуха - для наших широт это, например, западный перенос с Атлантики, а кроме того, существует сибирский антициклон. Но если разогрев Земли продолжится, то может измениться и сама система циркуляции воздуха, и какие-то признаки этого уже заметны. В Европе зимы уже становятся непредсказуемыми: вдруг начинает валить снег несколько дней подряд, и аэропорты просто не справляются со снегопадами. В первую очередь это связано с ослаблением западного переноса. При этом стоит учесть множество других факторов, например таяние льдов в Арктике - они становятся однолетними, а не многолетними, в результате создается полюс тепла, потому что вода теплее льда, и такие вещи моментально сказываются на циркуляции воздуха - происходит быстрая смена погоды. И такая перестройка системы может быть очень опасной и потребует перестройки всей промышленности и не только. В любом случае нас будут ожидать большие вызовы.

Методы борьбы с глобальным потеплением

Предлагаются два основных метода борьбы с глобальным потеплением: радикальное сокращение выбросов в атмосферу и геоинженерные методы. На сегодняшний день совершенно непонятно, что более реально сделать: сократить выбросы или ускорить развитие биоинженерных методов, хотя на данный момент нет ни одного удачного метода их применения. При этом путь радикального сокращения выбросов уже доказал свою нереалистичность.

Подписанный в 1997 году Киотский протокол строился на различных сценариях. Но на данный момент мы уже перевыполнили самый пессимистичный из предложенных сценариев. В первую очередь это связано с ускоренным развитием стран третьего мира и прежде всего Китая. Если в 1990-е годы экономическое развитие КНР шло в русле сценария Киотского протокола, то в 2000-е годы темпы экономического развития Китая резко возросли. Китаю понадобились дополнительные энергетические ресурсы, которые они смогли найти только в собственном угле. А уголь - самый крупный поставщик CO2 на единицу продукции, поэтому мы и не смогли удержаться в рамках заданных сценариев. Сейчас, когда Киотский протокол потерпел фиаско, мы оказались в растерянности: оказалось, что мы не можем договориться между собой. На данный момент вместо Киотского протокола существует только Копенгагенский аккорд, то есть добровольные обязательства стран по контролю за выбросами, но этот документ даже не принят на официальном уровне, и, даже если эти обязательства будут соблюдаться, это все равно кардинально не изменит ситуацию.

Второй путь - это биоинженерные методы. Одним из этих методов является закачка CO2 в шахты. Такие установки уже создаются, но пока ни одна из них не заработала. В 2009 году был проведен другой эксперимент - была предпринята попытка увеличить биопродуктивность океана, с тем чтобы фитопланктон вбирал в себя «лишний» углекислый газ из атмосферы. Был найден участок в океане со сниженной продуктивностью из-за дефицита растворенного железа, где и был проведен эксперимент. Однако он провалился: после того как было добавлено растворенное железо, началось бурное развитие фитопланктона; по расчетам ученых, планктон должен был уходить на дно, но этого не произошло, вместо этого он пошел по пищевым цепочкам, и эффект оказался нулевым. Существуют также и экзотические методы, например увеличение отражательных способностей стратосферы с помощью специальных аэрозолей.

Возможные сценарии развития глобального потепления

Расчеты повышения температуры ведутся до конца этого столетия. Ближайшее пороговое значение - это превышение 450 миллионных частиц CO2 в атмосфере. На данный момент концентрация CO2 - около 400 миллионных частиц (впервые эта цифра была зафиксирована в феврале 2015 года). При 450 миллионах мы будем иметь превышение порогового значения температуры в 2 градуса. Считается, что до этого момента мы живем в привычном мире, после чего начнется изменение системы циркуляции. Предполагается, что это произойдет в 2040 году, а к 2100 году может произойти превышение на 4 или 5 градусов, что фактически изменит всю климатическую систему Земли. В ледниковую эпоху средняя температура была +11 градусов, сегодня она +15, то есть разница всего 4 градуса. Значит, если мы «разогреемся» на 4 градуса, это может означать перестройку системы атмосферной циркуляции, изменение всей биосферы Земли, что, естественно, приведет к непредсказуемым политическим и экономическим изменениям по всему миру.

Глобальное потепление когда-то было необычным термином, используемым учеными, которые все больше беспокоились о воздействии загрязнения на долгосрочные погодные условия. Сегодня идея глобального потепления на земле хорошо известна, но не совсем понятна.
Нет ничего необычного в том, что кто-то жалуется на жаркий день и замечает: “это глобальное потепление.”

Ну, разве это так? В этой статье мы узнаем, что такое глобальное потепление, что вызывает, каковы текущие и могут быть будущие последствия. Хотя существует научный консенсус по глобальному потеплению, некоторые не уверены, что это то, о чем нам нужно беспокоиться.

Мы рассмотрим некоторые предлагаемые изменения, проводимые учеными, связанные со сдерживанием глобального потепления и критическими замечаниями и озабоченностями, связанными с этим явлением.

Глобальное потепление климата представляет собой значительное повышение температуры на Земле за относительно короткий период времени в результате деятельности человека.

В частности, увеличение на 1 и более градусов по Цельсию на срок от ста до двухсот лет, будет рассматриваться как глобальное потепление Земли. В течение одного столетия увеличение даже на 0,4 градуса Цельсия было бы значительным.

Чтобы понять, что это значит, давайте начнем с анализа разницы между погодой и климатом.

Что такое погода и климат

Погода местная и краткосрочная. Если снег выпадает в городе, где вы живете в следующий вторник – это погода.

Климат является долгосрочным и не относится к одной небольшой локации. Климат района – это средние погодные условия в регионе в течение длительного периода времени.

Если в той части, в которой вы живете, есть холодные зимы с большим количеством снега, это климат для региона, в котором вы живете. Мы знаем, например, что в некоторых районах зимы были холодными и снежными, поэтому известно чего вообще ожидать.

Важно понимать, что когда мы говорим о долгосрочном климате, мы имеем в виду действительно долгосрочный. Даже несколько сотен лет является довольно краткосрочным, когда дело доходит до климата. На самом деле, иногда занимает десятки тысяч лет. Это означает, что если вам посчастливится иметь зиму, которая не такая холодная как обычно, с небольшим количеством снега или даже двумя или тремя такими зимами подряд – это не изменение климата. Это просто аномалия – событие, которое выходит за рамки обычного статистического диапазона, но не представляет никаких постоянных долгосрочных изменений.

Факты о глобальном потеплении

Также важно понимать и знать факты о глобальном потеплении так как даже небольшие изменения климата могут иметь серьезные последствия.

Когда ученые говорят о “Ледниковом периоде”, вы, вероятно, представляете себе мир, замерзший, покрытый снегом и страдающий от холодных температур. На самом деле, во время последнего Ледникового периода (ледниковые периоды повторяются примерно каждые 50 000-100 000 лет), средняя температура земли была только на 5 градусов Цельсия прохладнее, чем современные средние температуры.
Глобальное потепление климата представляет собой значительное повышение температуры Земли за относительно короткий период времени в результате деятельности человека.
В частности, увеличение на 1 и более градусов по Цельсию на срок от ста до двухсот лет, будут рассматриваться глобальным потеплением.
В течение одного столетия увеличение даже на 0,4 градуса Цельсия было бы значительным.
Ученые определили, что Земля согрелась на 0,6 градусов Цельсия между 1901 и 2000.
Из последних 12 лет 11 вошли в число самых теплых лет с 1850 года. был 2016.
Тенденция потепления последних 50 лет почти вдвое превышает тенденцию последних 100 лет, что означает то что темпы потепления увеличиваются.
Температура океана увеличилась, по крайней мере, до глубины 3000 метров; океан поглощает более 80 процентов всего тепла, добавленного в климатическую систему.
Ледники и снежный покров уменьшились в регионах как в Северном, так и в Южном полушариях, что способствовало повышению уровня моря.
Средние арктические температуры увеличились почти в два раза по сравнению со средними глобальными показателями за последние 100 лет.
Площадь, покрытая замерзшими землями в Арктике, сократилась примерно на 7 процентов с 1900 года, а сезонное сокращение составило до 15 процентов.
В восточных регионах Северной и Южной Америки, Северной Европы и в некоторых частях Азии наблюдался рост осадков; в других регионах, таких, как Средиземноморье и южная часть Африки, наблюдается тенденция к засыханию.
Засухи более интенсивны, длятся дольше и покрывают большие площади, чем в прошлом.
Были значительные изменения в экстремальных температурах – жаркие дни и волны жары были более частыми пока холодные дни и ночи были более менее частыми.
Хотя ученые не наблюдали увеличения числа тропических штормов, они наблюдали увеличение интенсивности таких штормов в Атлантическом океане, коррелирующие с повышением температуры поверхности океана.

Естественные изменения климата

Ученые определили, что Земле необходимы тысячи лет для того чтобы нагреваться или охлаждаться на 1 градус естественно. В дополнение к повторяющимся циклам Ледникового периода, климат Земли может меняться из-за вулканической активности, различий в жизни растений, изменений в количестве радиации от солнца и естественных изменений в химии атмосферы.

Глобальное потепление на Земле вызвано увеличением парникового эффекта.

Парниковый эффект сам по себе позволяет нашей планете оставаться достаточно теплой для жизни.

Хотя это не идеальная аналогия, но можно думать о Земле, как о своем автомобиле, находящимся на стоянке в солнечный день. Вероятно, заметили, что в салоне автомобиля всегда намного жарче, чем температура снаружи, если автомобиль простоял на солнце некоторое время. Солнечные лучи проникают через окна автомобиля. Часть тепла от солнца поглощается сиденьями, приборной панелью, ковровым покрытием и ковриками. Когда эти объекты высвобождают это тепло, оно не все выходит через окна. Некоторое тепло отражаются обратно. Тепло, излучаемое сиденьями, отличается длиной волны от солнечного света, который проник через окна в первую очередь.

Таким образом, определенное количество энергии входит и меньше энергии уходит. Результатом является постепенное повышение температуры внутри автомобиля.

Суть парникового эффекта

Парниковый эффект и его суть намного сложнее, чем температура на солнце внутри салона автомобиля. Когда солнечные лучи попадают в атмосферу и на поверхность Земли, примерно 70 процентов энергии остается на планете, поглощенной землей, океанами, растениями и другими вещами. Остальные 30 процентов отражаются в пространстве облаками, снежными полями и другими отражающими поверхностями. Но даже 70 процентов, которые проходят, не остаются на земле навсегда (иначе Земля станет пылающим огненным шаром). Океаны и земные массы Земли в конечном итоге излучают тепло. Часть этого тепла попадает в космос. Остальная часть поглощается и попадает на определенные части атмосферы, такие как углекислый газ, газ метан и водяной пар. Эти компоненты в нашей атмосфере поглощают все тепло, что они излучают. Тепло, которое не проникает через земную атмосферу, удерживает планету теплее, чем в космическом пространстве, потому что через атмосферу поступает больше энергии, чем выходит. Это суть парникового эффекта, который держит землю в тепле.

Земля без парникового эффекта

Как бы выглядела Земля, если бы вообще не было никакого парникового эффекта? Это, вероятно, будет очень похоже на Марс. Марс не имеет достаточно густой атмосферы, чтобы отразить достаточно тепла обратно на планету, поэтому там становится очень холодно.

Некоторые ученые предположили, что если осуществить и мы могли бы терраформировать поверхность Марса, отправив “заводы”, которые будут извергать водяной пар и углекислый газ в воздух. Если достаточно материала может быть создано, атмосфера может начать достаточно сгущаться, чтобы сохранить больше тепла и позволить растениям жить на поверхности. Как только растения распространились бы по Марсу, они начали бы производить кислород. Через несколько сотен или тысяч лет на Марсе действительно может быть среда, в которой люди могут просто ходить благодаря парниковому эффекту.

Парниковый эффект происходит из-за определенных природных веществ в атмосфере. К сожалению, с момента промышленной революции люди изливали в воздух огромное количество этих веществ. Основные -углекислый газ, закись азота, метан.

Углекислый газ (СО2) бесцветный газ представляющий субпродукт сгорания органического содержания. Он составляет менее 0,04 процента атмосферы Земли, большая часть которого была заложена вулканической активностью очень рано в жизни планеты. Сегодня человеческая деятельность перекачивает огромные объемы СО2 в атмосферу, что приводит к общему увеличению концентрации углекислого газа. Эти повышенные концентрации считаются основным фактором глобального потепления, поскольку углекислый газ поглощает инфракрасное излучение. Большая часть энергии, которая выходит из атмосферы Земли, приходит в этой форме, поэтому дополнительный CO2 означает большее поглощение энергии и общее повышение температуры планеты.

Концентрация углекислого газа, измеренная на самом большом вулкане Земли Мауна-Лоа, Гавайи сообщает, что выбросы углекислого газа во всем мире возросли с около 1 миллиарда тонн в 1900 году до около 7 миллиардов тонн в 1995 году. также отмечает, что средняя температура поверхности Земли возросла с 14,5 градуса С в 1860 году до 15,3 градуса С в 1980 году.

Доиндустриальное количество CO2 в атмосфере Земли составляло около 280 частей на миллион, что означает, что для каждого миллиона молекул сухого воздуха 280 из них были CO2. В отличие от уровня 2017 года СО2 доля которого составляет 379 мг.

Закись азота (N2O) является еще одним важным парниковым газом. Хотя объемы, высвобождаемые в результате деятельности человека, не так велики, как количество CO2, закись азота поглощает гораздо больше энергии, чем CO2 (примерно в 270 раз больше). По этой причине усилия по сокращению выбросов парниковых газов сосредоточены также на N2O. Использование большого количества азотных удобрений на посевах высвобождает закись азота в больших количествах, а также является побочным продуктом горения.

Метан – горючий газ, и он является основным компонентом природного газа. Метан возникает естественным путем через разложение органического материала и часто встречается в виде “болотного газа”.

Искусственные процессы производят метан несколькими способами:

Путем извлечения его от угля
От крупных стад скота (т. е. пищеварительных газов)
От бактерий в рисовых полях
Разложение мусора на полигонах

Метан действует так же, как углекислый газ в атмосфере, поглощая инфракрасную энергию и сохраняя тепловую энергию на Земле. Концентрация метана в атмосфере в 2005 году составляла 1774 части на миллиард. Хотя в атмосфере не так много метана, как углекислого газа, метан может поглощать и выделять в двадцать раз больше тепла, чем CO2. Некоторые ученые даже предполагают, что крупномасштабное выделение метана в атмосферу (например, из-за высвобождения огромных кусков метанового льда, запертых под океанами) могло бы создать короткие периоды интенсивного глобального потепления, которые привели к некоторым массовым вымираниям в далеком прошлом планеты.

Концентрации углекислого газа и метана

Концентрации углекислого газа и метана в 2018 году превысили их естественные пределы за последние 650 000 лет. Большая часть этого увеличения концентрации обусловлена сжиганием ископаемого топлива.

Ученые знают, что среднее падение всего на 5 градусов по Цельсию за тысячи лет может вызвать ледниковый период.

Если температура увеличится

Так что же произойдет, если средняя температура Земли увеличится на несколько градусов всего за несколько сотен лет? Нет четкого ответа. Даже краткосрочные прогнозы погоды никогда не являются абсолютно точными, потому что погода является сложным явлением. Когда дело доходит до долгосрочных климатических прогнозов, все, что мы можем управлять это догадки, основанные на знании климата через историю.

Однако можно констатировать, что ледники и шельфовые ледники по всему миру тают . Потеря больших площадей льда на поверхности может ускорить глобальное потепление Земли, потому что меньше энергии солнца будет отражаться. Непосредственным результатом таяния ледников станет повышение уровня моря. Первоначально повышение уровня моря будет составлять всего лишь 3-5 сантиметров. Даже незначительное повышение уровня моря может вызвать проблемы наводнений в низменных прибрежных районах. Однако, если Западно-Антарктический Ледовый покров растает и рушится в море, он поднимет уровень моря на 10 метров и многие прибрежные районы полностью исчезнут под океаном.

Прогнозы исследований указывают на повышение уровня моря

По оценкам ученых, уровень моря поднялся в 20 веке на 17 сантиметров. Ученые прогнозируют повышение уровня моря на протяжении 21-го века, причем уровни возрастают от 17 до 50 сантиметров к 2100 году. Ученые пока не могут рассмотреть изменения в потоке льда в этих прогнозах из-за отсутствия научных данных. Уровни моря, вероятно, будут больше, чем диапазон прогнозов, но мы не можем быть уверены в том, насколько много до тех пор, пока не будет собрано больше данных о влиянии глобального потепления на ледовые потоки.

С повышением общей температуры океана такие океанические штормы, как тропические штормы и ураганы, которые получают свою ожесточенную и разрушительную энергию от теплых вод, через которые они проходят, могут увеличить силу.

Если повышение температуры коснется ледников и ледяных шельфов, могут ли полярные ледовые шапки оказаться под угрозой таяния и подъема океанов?

Влияние водяного пара и других парниковых газов

Водяной пар является наиболее распространенным парниковым газом, но он чаще всего является результатом климатических изменений, а не антропогенных выбросов. Вода или влага на поверхности Земли поглощает тепло от солнца и окружающей среды. Когда достаточная жара была поглощена, некоторые из молекул жидкости могут иметь достаточную энергию для того, чтобы испариться и начать подниматься в атмосферу как пар. Как пар поднимается все выше и выше, температура окружающего воздуха становится ниже и ниже. В конце концов, пар теряет достаточно тепла для окружающего воздуха, чтобы позволить ему вернуться в жидкость. Гравитационное притяжение земли затем заставляет жидкость “падать” вниз, завершая цикл. Этот цикл также называется “положительной обратной связью.”

Водяной пар труднее измерить, чем другие парниковые газы и ученые не уверены в том, какую именно роль он играет в глобальном потеплении Земли. Ученые считают, что существует корреляция между увеличением углекислого газа в нашей атмосфере и увеличением водяного пара.

Так как водяной пар увеличивается в атмосфере, его большее количество в конечном итоге конденсировались в облака, которые более способны отражать солнечное излучение (что позволяет меньше энергии, чтобы достичь земной поверхности и нагревают ее).

Находятся ли полярные ледовые шапки в опасности таяния и подъема океанов? Это может произойти, но никто не знает, когда это может произойти.

Основной ледяной покров земли – Антарктида на Южном полюсе, где около 90 процентов мирового льда и 70 процентов пресной воды. Антарктида покрыта льдом в среднем 2133 м толщиной.

Если все льды Антарктиды растают, уровень моря во всем мире поднимется примерно на 61 метр. Но средняя температура воздуха в Антарктиде составляет -37 ° с, поэтому лед там не подвергается опасности таяния.

На другом конце мира, на Северном полюсе, лед не такой толстый, как на Южном полюсе. Лед плавает в Северном Ледовитом океане. Если он растает, то уровень моря не пострадает.

Существует значительное количество льда, покрывающего Гренландию, что добавит еще 7 метров к океанам, если он растает. Поскольку Гренландия ближе к экватору, чем Антарктида, температуры там выше, поэтому лед, скорее всего, тает. Ученые из университетов говорят, что потери льда в Антарктиде и Гренландии в совокупности составляют примерно 12 процентов повышения уровня моря.

Но может быть и менее драматичная причина, чем таяние полярного льда для более высокого уровня океана – более высокая температура воды.

Вода наиболее плотная при 4 градусах Цельсия.

Выше и ниже этой температуры плотность воды уменьшается (тот же вес воды занимает больше пространства). Так как общая температура воды увеличивается, она естественным образом немного расширяется заставляя океаны подняться.

Менее резкие изменения произошли бы по всему миру, поскольку средние температуры увеличились бы. В районах с умеренным климатом с четырьмя сезонами вегетационный период будет более продолжительным с большим количеством осадков. Это может быть полезно во многих отношениях для этих областей. Однако менее умеренные районы мира, скорее всего, увидят повышение температуры и резкое снижение осадков, что приведет к длительным засухам и потенциально создаст пустыни.

Поскольку климат Земли настолько сложен, никто не уверен, насколько изменение климата и одного региона повлияет на другие регионы. Некоторые ученые теоретически полагают, что уменьшение морского льда в Арктике может уменьшить снегопад, потому что арктические холодные фронты будут менее интенсивными. Это может повлиять на все, от сельскохозяйственных угодий до лыжной промышленности.

Каковы последствия

Наиболее разрушительные последствия глобального потепления, а также самые трудные для прогнозирования – это реакция живых экосистем мира. Многие экосистемы очень тонкие, и малейшее изменение может убить несколько видов, а также любые другие виды, которые зависят от них. Большинство экосистем взаимосвязаны, поэтому цепная реакция воздействия может быть неизмеримой. Результаты могут быть чем-то вроде леса, постепенно отмирающего и превращающегося в пастбища или умирающие целые коралловые рифы.

Многие виды растений и животных адаптировались, чтобы справиться с изменением климата, но многие из них вымерли .

Некоторые экосистемы уже резко меняются в связи с изменением климата. Американские климатологи сообщают, что большая часть того, что когда-то было тундрой в Северной Канаде, превращается в леса. Они также заметили, что переход от тундры к лесу не линейный. Вместо этого, кажется, что изменение происходит скачкообразно.

Человеческие издержки и последствия глобального потепления трудно поддаются количественной оценке. Тысячи жизней в год могут быть потеряны, поскольку пожилые люди или больные страдают от теплового удара и других травм, связанных с теплом. Бедные и слаборазвитые страны будут страдать от наихудших последствий, поскольку у них не будет финансовых ресурсов для решения проблем, связанных с повышением температуры. Огромное количество людей может умереть от голода, если уменьшение осадков ограничивает рост урожая и от болезней, если прибрежное наводнение приводит к широко распространенной болезни, передаваемой через воду.

Подсчитано, что фермеры теряют около 40 млн. тонн зерновых, как пшеница, ячмень и кукуруза каждый год. Ученые обнаружили, что повышение средней температуры на 1 градус приводит к снижению урожайности на 3-5%.

Является ли глобальное потепление реальной проблемой?

Несмотря на научный консенсус по этому вопросу, некоторые люди вообще не думают, что происходит глобальное потепление. Есть несколько причин для этого:

Они не думают, что данные показывают измеримую тенденцию к росту глобальных температур, либо потому, что у нас нет достаточно долгосрочных исторических климатических данных, либо потому, что данные, которые у нас есть, недостаточно ясны.

Некоторые ученые считают, что данные неправильно интерпретируются людьми, которые уже обеспокоены глобальным потеплением. То есть эти люди ищут доказательства глобального потепления в статистике, вместо того, чтобы смотреть на доказательства объективно и пытаться понять, что это значит.

Некоторые утверждают, что любое повышение глобальных температур, которое мы наблюдаем, может быть естественным изменением климата или это может быть связано с другими факторами, чем парниковые газы.

Большинство ученых признают, что глобальное потепление на Земле, похоже, действительно происходит, но некоторые не верят, что это что-то беспокоит. Эти ученые говорят, что Земля более устойчива к климатическим изменениям такого масштаба, чем мы думаем. Растения и животные будут адаптироваться к тонким сдвигам в погодных условиях, и вряд ли что-то катастрофическое произойдет в результате глобального потепления. Несколько более длинные сезоны вегетации, изменения уровней осадков и более сильная погода, по их мнению, обычно не катастрофичны. Они также утверждают, что экономический ущерб, причиненный сокращением выбросов парниковых газов, будет гораздо более пагубным для человека, чем любое из последствий глобального потепления.

В некотором смысле, научный консенсус может быть спорным моментом. Реальная власть осуществить значительные изменения находится в руках тех, кто проводит национальную и глобальную политику. Политики многих стран неохотно предлагают и вводят изменения, потому что они чувствуют, что затраты могут перевесить любые риски, связанные с глобальным потеплением.

Некоторые общие проблемы политики в области климата:

Изменение политики в области выбросов и производства углерода может привести к потере рабочих мест.
Индия и Китай, которые продолжают в значительной степени полагаться на уголь в качестве своего основного источника энергии, будут продолжать вызывать экологические проблемы.

Поскольку научные доказательства касаются скорее вероятностей, чем определенностей, мы не можем быть уверены в том, что поведение человека способствует глобальному потеплению, что наш вклад является значительным или что мы можем сделать что угодно, чтобы исправить это.

Некоторые считают, что технологии найдут способ вытащить нас из бардака глобального потепления, поэтому любые изменения в нашей политике в конечном счете будут ненужными и причинят больше вреда, чем пользы.

Какой правильный ответ? Это может быть трудно понять. Большинство ученых скажут вам, что глобальное потепление климата реально и что оно, вероятно, нанесет какой-то вред, но масштабы проблемы и опасность, создаваемая его последствиями, широко открыты для обсуждения.

В далеком прошлом Земля была намного жарче, чем сегодня, а значит глобальное потепление может серьезно накалить планету. В последнее время на ней и так становится все теплее. В ноябре 2015 года британцы получили самые жаркие ноябрьские деньки из всех, что были в Великобритании с начала ведения записей. Вскоре после этого последовали новости от Всемирной метеорологической организации: 2015 год, вероятнее всего, станет самым жарким годом с начала ведения записей.

Мировые температуры стали на 1 градус по Цельсию выше доиндустриального уровня. Это половина от политически согласованного верхнего предела в 2 градуса, который был установлен мировыми лидерами в 2009 году. Все идет к тому, что температура мира будет становиться все выше и выше. Насколько жаркой может стать Земля? Существует ли какой-нибудь предел потепления, к которому могут привести действия людей?

Изменения климата Земля переживала и раньше. Планета прошла через бесчисленное количество температурных колебаний за свою 4,6-миллиардолетнюю историю, от «земли-снежка» до палящей тропической жары. И несмотря на все эти изменения, Земля всегда возвращается примерно в тот же диапазон температур. Потому что у нее есть механизмы для управления собственной температурой.

Мы уже видели, что нагрев планеты выпускает больше парниковых газов, вызывая еще большее потепление. В теории, этот самоподпитывающийся механизм может стать неостановимым, нагрев планету на сотни градусов.

На Земле такого никогда не было: а если бы было, то не было бы нас. Но ученые считают, что это произошло с ближайшей к нам планетой Венерой 3-4 миллиарда лет назад.

Венера ближе к Солнцу, чем Земля, поэтому начинала с температуры повыше. Температура на ее поверхности поднялась настолько, что вся жидкая вода испарилась в воздух. Этот водяной пар уловил еще больше тепла, а отсутствие воды на поверхности означало, что негде было удерживать диоксид углерода.

Это привело к экстремальным парниковым условиям. В конце концов все пары воды были потеряны в космосе, и Венера осталась с атмосферой, на 96% состоящей из диоксида углерода. Теперь на этой планете средняя температура 462 градуса. Это достаточно горячо, чтобы расплавить свинец; Венера является самой горячей планетой в Солнечной системе, обходя по этому параметру даже Меркурий, который ближе к Солнцу и буквально «отполирован» его жестоким воздействием.

Все идет к тому, что Землю может постичь подобная катастрофа через пару миллиардов лет.

По мере старения Солнца, оно медленно выжигает свое топливо и становится красным гигантом. Однажды оно станет таким ярким, что Земля уже не сможет рассеивать лишнее тепло в космос. Поверхностная температура планеты вырастет, вскипятит океаны и запустит парниковый эффект, который положит конец любой известной жизни и превратит Землю в выпечку под толстым саваном двуокиси углерода.

Впрочем, это произойдет не скоро, поэтому эта проблема не первостепенная. Вопрос в том, сможем ли мы самостоятельно запустить нарастающий парниковый эффект?

В 2013 году было опубликовано исследование, которое показало, что это возможно, если мы высвободим поистине ошеломляющее количество углекислого газа. Сейчас этого газа в воздухе 400 частей на миллион (до промышленной революции было 280 чнм). Чтобы запустить нарастающий парниковый эффект, нам придется поднять этот показатель до 30 000 чнм.

Мы могли бы в 10 раз увеличить объем углекислого газа, если бы сожгли все известное ископаемое топливо. Существуют и другие источники парниковых газов, вроде метана на дне морском, который убежал во время ПЭТМ, так что исключать этот вариант не стоит. Но кажется очень маловероятным, что мы волей или неволей превратим планету в Венеру.

Также это не означает, что подогрев планеты будет безопасным для нас. Подъем температуры даже на пару градусов вызовет нежелательные эффекты. Отдельные части планеты и без того слишком жаркие, чтобы люди могли там жить.

В самом горячем месте на Земле сегодня, вроде калифорнийской Долины Смерти, температура может превышать 50 градусов по Цельсию. Такая жара опасна, но при должных мерах с ней можно жить. Потому что воздух сухой и мы можем остужать себя за счет пота.

Если воздух будет одновременно горячим и влажным, как в тропических джунглях, с температурой будет сложнее справиться. Влажность воздуха означает, что пар медленнее испаряется, а значит сложнее остыть.

Лучший способ оценить сочетание тепла и влажности - измерить «температуру по влажному термометру». Это температура, которую покажет термометр, если обернуть его во влажную ткань и направить на него поток воздуха из вентилятора. Если вы потеете, это самая низкая температура, до которой вы могли бы охладить свою кожу.

Люди должны поддерживать температуру тела в 37 градусов. Чтобы убедиться, что мы всегда можем остыть, поддерживаем температуру кожи близкой к 35 градусам. Это означает, что температура влажного термометра в 35 градусов или выше, если бы ее поддерживали дольше, чем пару часов, была бы фатальной. Даже если бы мы могли ее пережить, нам пришлось бы сидеть неподвижно.

Даже в самых жарких тропических лесах максимальная зарегистрированная температура по влажному термометру никогда не превышала 31 градус. Это потому что жаркий и влажный воздух нестабилен. Он поднимается, а его место занимает воздух похолоднее, что становится причиной тропических ливней.

Но это может измениться.

Воздух может подниматься, только если воздух вокруг него холоднее и плотнее. Поэтому если изменение климата нагреет тропики, этот воздух будет еще жарче и влажнее, прежде чем начнет подниматься. Исследование, опубликованное в 2010 году, показало, что с каждым повышением средней глобальной температуры на 1 градус максимальная температура влажного термометра будет подниматься на 0,75 градуса.

Это, в свою очередь, приводит к пугающим выводам. Подъем глобальной температуры на 7 градусов, с которым мы можем столкнуться уже к 2200 году, превратит некоторые части земного шара в совершенно непригодные для жизни людей. Повышение же на 12 градусов сделает половину Земли необитаемой.

Конечно, мы могли бы попытаться адаптироваться, устанавливая множество оборудования для кондиционирования воздуха. Но, помимо дороговизны этой затеи, это также заточит людей в тюрьме внутри зданий на дни или недели.

Даже если не доводить все до крайности, согласно текущей тенденции Земля станет на 4 градуса теплее к концу этого века, чем была до промышленной революции, и на 3 градуса теплее, чем сейчас. Это не убьет нас непосредственно и не сделает части планеты необитаемыми, но все равно создаст огромное потрясение.

20 000 лет назад Земля была на 4 градуса холоднее, чем сейчас. Этот период известен как «последний ледниковый максимум». Льды покрывали большую часть Канады и северной Европы, включая все Британские острова.

С тех пор Земля нагрелась на 4 градуса. Этого было достаточно, чтобы счистить льды с Европы и Северной Америки. Таяние льда привело к повышению уровня моря на десятки метров и утопило много мелких островов. Когда вы это понимаете, нетрудно представить, к чему могло бы привести очередное потепление на 4 градуса.

По материалам BBC

Это повышение средней температуры на Земле из-за выбросов парниковых газов: метана, углекислого газа, водяного пара. Часть ученых полагает, что это вина промышленности: производства и автомобили генерируют выбросы. Они поглощают часть инфракрасного излучения, исходящего от Земли. За счет удержанной энергии нагреваются слой атмосферы и поверхность планеты.

Глобальное потепление приведет к таянию ледников, а они, в свою очередь, поднимут уровень Мирового океана. Фото: depositphotos

Впрочем, есть и другая теория: глобальное потепление - процесс естественный. Ведь сама природа тоже вырабатывает парниковые газы: во время извержения вулканов происходит колоссальный выброс углекислого газа, вечная мерзлота, а точнее, почва в регионах вечной мерзлоты выделяет метан и так далее.

О проблеме потепления заговорили еще в прошлом веке. В теории оно ведет к затоплению многих прибрежных городов, к сильным штормам, обильным осадкам и долгим засухам , что обернется проблемами с сельским хозяйством. А еще млекопитающие будут мигрировать, и некоторые виды могут исчезнуть в процессе.

Есть ли потепление в России?

Ученые пока спорят, началось ли потепление. А тем временем Россия подогревается. По данным Росгидрометцентра от 2014 года, быстрее других повышается средняя температура на европейской территории. И это происходит во все сезоны, кроме зимы.

Наиболее быстро (0,052 °С/год) повышается температура на северной и европейской территории России. Далее следуют Восточная Сибирь (0,050 °С/год), Средняя Сибирь (0,043), Приамурье и Приморье (0,039), Прибайкалье и Забайкалье (0,032), Западная Сибирь (0,029 °С/год). Из федеральных округов наиболее высокие темпы прироста температуры в Центральном, наименьшие - в Сибирском (соответственно 0,059 и 0,030 °С/год). Изображение: WWF

«Россия остается той частью мира, где потепление климата в течение 21-го века будет существенно превышать среднее глобальное потепление», - говорится в докладе ведомства.

Многие ученые считают, что правильнее отслеживать глобальное потепление по Мировому океану. Судя по нашим морям, оно началось: средняя температура Черного моря растет на 0,08°С в год, Азовского моря - на 0,07°С. В Белом море температура в год растет на 2,1°С.

Несмотря на то, что температурные показатели воды и воздуха растут, эксперты не спешат называть это глобальным потеплением.

«Факт глобального потепления пока не установлен достоверно, - говорит Евгений Зубко, доцент Школы естественных наук Дальневосточного федерального университета. - Изменение температуры - результат одновременного действия нескольких процессов. Какие-то ведут к потеплению, другие к похолоданию».

Один из таких процессов - спад солнечной активности, который ведет к существенному похолоданию. Солнечных пятен будет в тысячи раз меньше, чем обычно, такое случается раз в 300-400 лет. Это явление называют минимумом солнечной активности. По прогнозам ученых из МГУ им. М.В. Ломоносова, спад будет продолжаться с 2030 по 2040 год.

Началось ли движение поясов?

Климатические пояса - области с устойчивой погодой, вытянутые по горизонтали. Их семь: экваториальный, тропический, умеренный, полярный, субэкваториальный, субтропический и субполярный. Наша страна большая, ее опоясывают арктический, субарктический, умеренный и субтропический.

Климатические пояса Земли по Б. П. Алисову. Изображение: Kliimavöötmed

«Вероятность движения поясов есть и, более того, смещение идет уже сейчас», - рассказывает эксперт Евгений Зубко. Что это значит? Из-за смещения теплые края станут холоднее и наоборот.

В Воркуте (арктический пояс) вырастет зеленая травка, зимы будут теплее, летние периоды - жарче. В то же время в районе Сочи и Новороссийска (субтропики) похолодает. Зимы не будут такими мягкими, как сейчас, когда выпадает снежок и детям разрешают не ходить в школу. Лето не будет настолько продолжительным.

«Самый яркий пример смещения поясов - “наступление” пустынь», - говорит климатолог. Это увеличение площади пустынь из-за деятельности человека - интенсивной распашки земель. Жителям таких мест приходится переезжать, города исчезают, как и местная фауна.

В конце прошлого века стало пересыхать Аральское море, расположенное в Казахстане и в Узбекистане. На него надвигается быстрорастущая пустыня Аралкум. Дело в том, что в советские времена из двух рек, питающих море, сливали много воды для хлопковых плантаций. Это постепенно высушило большую часть моря, рыбаки потеряли работу - рыба исчезла.

Кто-то покинул свои дома, некоторые жители остались, и им приходится несладко. Ветер поднимает с обнаженного дна соль и ядовитые вещества, что негативно влияет на здоровье людей. Поэтому Аральское море сейчас пытаются восстановить.

Ежегодно 6 млн. гектаров подвергаются опустыниванию. Для сравнения - это как все леса республики Башкортостан. По оценкам ООН, ущерб от наступления пустынь составляет примерно 65 млрд долларов США в год.

Почему пояса двигаются?

«Климатические пояса смещаются из-за вырубки лесов и меняющихся русел рек», - утверждает климатолог Евгений Зубко.

Водный кодекс РФ запрещает искусственно менять русла без соответствующих разрешений. Участки реки могут заилеть, а затем она погибнет. Но несогласованные изменения русел все равно происходят, иногда по инициативе местных жителей, иногда - для организации какого-нибудь бизнеса около водоема.

Что уж говорить о вырубке. В России ежегодно уничтожают 4,3 млн гектаров леса, подсчитал Институт мировых ресурсов. Больше, чем весь земельный фонд Калужской области. Поэтому Россия входит в топ-5 мировых лидеров по вырубке лесов.

Для природы и человека это катастрофа: при уничтожении лесных покровов погибают животные и растения, мелеют реки, протекающие рядом. Леса поглощают вредные парниковые газы, очищая воздух. Без них расположенные рядом города будут задыхаться.

Уже более десятилетия в центре внимания мировой общественности находится вопрос о возможности глобального потепления. Если судить по новостным лентам интернет-сайтов и заголовкам газет, может показаться, что это самая актуальная научная, социальная и экономическая проблема, стоящая сегодня перед человечеством. Щедро финансируемые митинги и саммиты регулярно проводятся в различных уголках земного шара, собирая прочно сложившуюся когорту борцов с надвигающейся катастрофой. Ратификация Киотского протокола преподносилась борцами с глобальным потеплением как высшая цель мирового сообщества, и на США и Россию как крупнейшие страны, сомневавшиеся в целесообразности этого шага, оказывалось беспрецедентное давление (в результате нас действительно удалось «додавить»).

Учитывая огромную цену, которую придется заплатить не только России, но и другим странам при практической реализации Киотского протокола, и далеко не очевидные глобальные последствия, стоит еще раз проанализировать, насколько велика угроза и каким образом мы можем, если можем вообще, повлиять на ход событий.

Суть жизни — прогнозирование: любой живой организм пытается угадать грядущие изменения окружающей среды, чтобы адекватно на них реагировать. Неудивительно, что попытки предвосхитить будущее (сегодня мы называем это футурологией) стали одним из первых проявлений осознанной человеческой деятельности. Но то ли во все времена пессимистические прогнозы оказывались более реалистичными, то ли человеческая психика более восприимчива именно к ним, так или иначе, тема грядущей глобальной катастрофы всегда была одной из самых актуальных. Легенды о всемирном потопе в прошлом и неминуемом Апокалипсисе в будущем можно найти практически во всех религиях и учениях. По мере развития цивилизации менялись лишь детали и сроки, но не суть прогноза.

Сюжет был хорошо разработан еще в древности, и современность мало что сумела добавить: пророчества Нострадамуса сейчас так же популярны, как и при жизни автора. И сегодня, как тысячи лет назад, не успевает пройти предсказанный срок очередной вселенской катастрофы, как уже на подходе новая. Едва спала атомная фобия 50-60-х годов прошлого века, как мир узнал о надвигающейся «озоновой» катастрофе, под дамокловым мечом которой прошел почти весь конец XX века. Но еще не просохли чернила под Монреальским протоколом о запрете производства хлорфторуглеродов (скептики до сих пор сомневаются в реальности угрозы и истинных мотивах инициаторов), как Киотский протокол 1997 года возвестил миру о еще более страшной угрозе глобального потепления.

Сейчас этот символ грядущей расплаты человечества за «излишества» и «грехи» индустриализации успешно конкурирует в СМИ с сенсациями из жизни поп-звезд и новостями спорта. Апологеты «экорелигии» призывают человечество покаяться в содеянном и бросить все силы и ресурсы на замаливание грехов, то есть положить на алтарь новой веры значительную долю своего нынешнего и будущего благосостояния. Но, как известно, когда вас призывают делать пожертвования, необходимо тщательно следить за кошельком.

Хотя политическое решение по проблеме уже принято, есть смысл обсудить некоторые принципиальные вопросы. Все-таки до серьезных экономических последствий потепления даже по самым мрачным сценариям еще несколько десятилетий. Кроме того, российские власти никогда не грешили пунктуальностью в соблюдении законов и выполнении принятых обязательств. А как учил мудрый Лао-Цзы, часто именно в бездействии правителей благо для подданных. Попытаемся ответить на несколько наиболее важных вопросов:

Как велики реально наблюдаемые климатические изменения?

Обычно утверждают, что температура поднялась на 0,6°С за прошедшее столетие, хотя до сих пор, видимо, нет даже единой методики определения этого параметра. Например, спутниковые данные дают более низкое значение, чем наземные измерения, — всего 0,2°С. При этом остаются сомнения в адекватности климатических наблюдений, проводившихся сто лет назад, современным наблюдениям и в достаточной широте их географического охвата. К тому же естественные флуктуации климата в масштабах столетия даже при постоянстве всех внешних параметров как раз и составляют примерно 0,4°С. Так что угроза носит скорее гипотетический характер.

Могут ли наблюдаемые изменения быть вызваны естественными причинами?

Это один из самых болезненных вопросов для борцов с глобальным потеплением. Есть множество вполне естественных причин, вызывающих такие и даже более заметные климатические колебания, а глобальный климат может испытывать сильные флуктуации и без всяких внешних воздействий. Даже при фиксированном уровне солнечной радиации и постоянной концентрации парниковых газов на протяжении столетия колебание средней температуры поверхности может достигать 0,4°С (этой проблеме была посвящена статья в «Nature », 1990, т. 346, с. 713). В частности, благодаря огромной тепловой инерции океана хаотические изменения в атмосфере способны вызывать последействие, сказывающееся десятилетия спустя. И для того чтобы наши попытки воздействовать на атмосферу давали нужный эффект, они должны заметно превышать естественный флуктуационный «шум» системы.

Каков вклад антропогенного фактора в атмосферные процессы?

Современные антропогенные потоки основных парниковых газов почти на два порядка ниже их естественных потоков и в разы ниже неопределенности в их оценке. В черновом отчете IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change ) 1995 года сообщалось, что «любые заявления о значительной перемене климата спорны, пока не снижено количество неопределенных переменных, отвечающих за естественную изменчивость климатической системы». И там же: «Нет исследований, в которых с определенностью говорится, что все или часть зафиксированных изменений климата вызваны причинами антропогенного характера». Позже эти слова были заменены другими: «Соотношение доказательств наводит на мысль о явном влиянии человека на климат», хотя никаких дополнительных данных, обосновывающих этот вывод, представлено не было.

Более того, темпы, с которыми изменяется климатическое воздействие парниковых газов, отнюдь не коррелируют с потреблением углеводородного топлива, основного источника их антропогенных выбросов. Например, в начале 1940-х годов, когда темпы роста потребления топлива упали, глобальная температура росла особенно быстро, а в 1960-1970-х, когда потребление углеводородов быстро росло, глобальная температура, наоборот, снижалась. Несмотря на 30%-ное увеличение объема добычи углеродного топлива с 70-х к концу 90-х годов, скорость нарастания концентрации диоксида углерода и закиси азота за этот период резко замедлилась, а метана даже пошла на убыль.

Всю глубину нашего непонимания глобальных природных процессов особенно наглядно демонстрирует ход изменения концентрации метана в атмосфере. Начавшись за 700 лет до промышленной революции — еще во времена викингов, — этот процесс сейчас так же неожиданно остановился при продолжающемся росте добычи и соответственно антропогенной эмиссии углеводородов. Согласно данным двух независимых исследовательских групп из Австралии, а также из США и Нидерландов, в последние четыре года уровень метана в атмосфере остается постоянным.

А каковы естественные климатические и атмосферные тенденции?

Этот вопрос сторонники экстренных мер по вполне понятным причинам тоже не любят обсуждать. Здесь мы сошлемся на мнение известных отечественных специалистов в этой области (А.Л. Яншин, М.И. Будыко, Ю.А. Израэль. Глобальное потепление и его последствия: Стратегия принимаемых мер. В сб.: Глобальные проблемы биосферы. — М.: Наука, 2003).

«Изучение изменений химического состава атмосферы в геологическом прошлом показало, что на протяжении миллионов лет преобладала тенденция к убыванию количества углекислого газа в атмосфере. <...> Этот процесс приводил к понижению средней температуры нижнего слоя воздуха из-за ослабления парникового эффекта в атмосфере, что, в свою очередь, сопровождалось развитием оледенений сначала на высоких, а затем в средних широтах, а также аридизацией (опустыниванием. — Примеч. ред .) обширных территорий в более низких широтах.

Наряду с этим при пониженном количестве углекислого газа снижалась интенсивность фотосинтеза, что, по-видимому, уменьшало общую биомассу на нашей планете. Особенно резко указанные процессы проявлялись в ледниковые эпохи плейстоцена, когда количество углекислого газа в атмосфере неоднократно приближалось к 200 млн -1 . Эта концентрация ненамного превосходит критические значения концентрации, из которых одно соответствует оледенению всей планеты, а другое — понижению фотосинтеза до пределов, делающих невозможным существование автотрофных растений. <...> Не касаясь деталей отдаленной возможности гибели биосферы в результате ее естественного развития, отметим, что вероятность такой гибели представляется значительной».

Таким образом, если человечеству и грозит в будущем климатическая катастрофа, то не из-за чрезмерного повышения, а, наоборот, из-за понижения температуры! Напомним, что, согласно современным геологическим представлениям, мы живем как раз в пике межледниковой эпохи, и в ближайшее время ожидается начало очередного ледникового периода. И вот заключение авторов: «Сжигая все возрастающее количество угля, нефти и других видов углеродного топлива, человек встал на путь восстановления химического состава атмосферы теплых эпох геологического прошлого. <...> Человек непреднамеренно прекратил опасный для живой природы процесс истощения углекислого газа — главного ресурса в создании органического вещества автотрофными растениями, и сделал возможным повышение первичной продуктивности, которая является основой для существования всех гетеротрофных организмов, включая человека».

Каков масштаб ожидаемых климатических изменений?

В различных сценариях ожидаемое к концу столетия изменение средней температуры варьирует от повышения на 10°C до ее снижения относительно современного уровня. Обычно оперируют как «наиболее вероятным» средним значением в 2-3°С, хотя от усреднения эта величина не становится более обоснованной. На самом деле подобный прогноз должен учитывать не только основные процессы в сложнейшей природной машине, определяющей климат нашей планеты, но и научные, технологические и социологические достижения человечества на столетие вперед.

Понимаем ли мы сегодня, как формируется климат Земли, и если нет, то поймем ли в ближайшем будущем? Все специалисты в этой области уверенно дают отрицательный ответ на оба вопроса. А можем ли мы прогнозировать техногенное и социальное развитие цивилизации на ближайшие сто лет? И вообще, каков временной горизонт более или менее реального прогноза? Ответ также вполне очевиден. Наиболее консервативные и в то же время определяющие отрасли современной экономики — энергетика, сырьевая отрасль, тяжелая и химическая промышленность. Капитальные затраты в этих отраслях столь велики, что оборудование практически всегда используется до полной выработки ресурса — около 30 лет. Следовательно, промышленные и энергетические предприятия, которые сейчас вводятся в строй, будут определять технологический потенциал мира в течение первой трети столетия. Учитывая, что все остальные отрасли (например, электроника и связь) эволюционируют куда быстрее, более чем на 30 лет вперед лучше не загадывать. В качестве курьезного примера, показывающего цену более смелых прогнозов, часто вспоминают опасения футурологов конца XIX века, предрекавших, что улицы Лондона будут завалены конским навозом, хотя первые автомобили уже появились на дорогах Англии.

Кроме того, согласно алармистским сценариям, основной источник опасности — углеводородные энергоресурсы: нефть, уголь и газ. Однако по прогнозам тех же футурологов даже при самом экономном расходовании человечеству хватит этих ресурсов как раз примерно на столетие, а снижение объемов добычи нефти ожидается уже в ближайшие десять лет. Учитывая близость нового ледникового периода, видимо, можно только сожалеть о кратковременности «углеводородной эпохи» в истории мировой энергетики.

Сталкивалось ли человечество ранее со столь масштабными климатическими изменениями?

О да! И еще с какими! Ведь повышение глобальной температуры на 10°С после окончания ледникового периода вызвало не только экологическую, но и настоящую экономическую катастрофу, подорвав основы хозяйственной деятельности первобытного человека — охотника на мамонтов и крупных копытных животных тундровой фауны. Однако человечество не только выжило, но именно благодаря этому событию, найдя достойный ответ вызову природы, поднялось на новую ступень, создав цивилизацию.

Как показывает пример наших предков, реальной угрозы существованию человечества (а тем более жизни на Земле, как это иногда утверждают) повышение глобальной температуры не несет. Последствия ожидаемой сегодня масштабной перестройки климата достаточно хорошо можно представить, рассматривая относительно близкую нам эпоху плиоцена (период от 5 до 1,8 млн лет назад), когда появились первые прямые предки человека. Средняя температура поверхности тогда превышала современную более чем на 1°С. И если наши первобытные предки сумели пережить и ледниковый период, и потепление, которое последовало за ним, то даже неудобно так низко оценивать наш собственный потенциал.

Заметные изменения климата происходили и в течение исторического периода существования цивилизации: это показали данные палеоклиматических исследований и исторических хроник. Изменения климата становились причиной возникновения и гибели многих великих цивилизаций, однако не несли угрозы человечеству в целом. (Достаточно вспомнить упадок скотоводства в Сахаре, цивилизации Месопотамии, Тангутского царства в Северном Китае; подробнее о роли климатических изменений в истории культуры можно прочитать в книге Л.Н. Гумилева «Этногенез и биосфера Земли».)

Каковы потенциальные последствия климатических изменений, с одной стороны, и экономическая цена наших усилий снизить их темп — с другой?

Одним из самых угрожающих последствий глобального потепления принято считать подъем уровня Мирового океана на десятки метров, который произойдет при полном таянии ледников Гренландии и Антарктиды. Алармисты обычно забывают уточнить, что при самых неблагоприятных обстоятельствах на это потребуется более 1000 лет! Реальное же повышение уровня океана за прошедшее столетие составило 10-20 см при значительно большей амплитуде трансгрессии и регрессии береговой линии в результате тектонических процессов. В ближайшие сто лет ожидается подъем уровня океана не более чем на 88 см, что вряд ли способно дезорганизовать мировую экономику. Подобное повышение уровня моря может вызвать лишь постепенную миграцию небольшой части населения планеты — явление куда менее трагичное, чем ежегодная гибель от голода десятков миллионов людей. А о том, как через тысячу лет справятся с потопом наши далекие потомки, нам вряд ли стоит беспокоиться (вспомним «проблему конского навоза»!). Кто возьмется предсказать, как изменится к тому времени наша цивилизация, и будет ли эта проблема в числе актуальных?

Пока что ожидаемый к 2050 году ежегодный ущерб мировой экономике из-за прогнозируемого повышения температуры оценивается всего в 300 млрд. дол. Это менее 1% современного мирового ВВП. А во что обойдется борьба с потеплением?

Институт «Всемирная вахта» (WorldWatch Institute ) в Вашингтоне считает, что необходимо ввести «углеродный налог» в размере 50 дол. за 1 т углерода, чтобы стимулировать снижение потребления ископаемого топлива, улучшить технологии его сжигания и ресурсосбережения. Но по оценкам того же института, такой налог повысит стоимость 1 л бензина на 4,5 цента, а стоимость 1 кВт-ч электроэнергии — на 2 цента (то есть почти в два раза!). А для широкого внедрения солнечных и водородных источников энергии этот налог должен составлять уже от 70 до 660 дол. на 1 т.

Затраты на выполнение условий Киотского протокола оцениваются в 1-2% мирового ВВП, в то время как оценка положительного эффекта не превышает 1,3%. Кроме того, климатические модели предсказывают, что для стабилизации климата потребуется значительно большее снижение эмиссии, чем предусмотренное протоколом возвращение к уровню 1990 года.

Здесь мы подошли к еще одному принципиальному вопросу. Активисты «зеленых» движений часто не отдают себе отчета в том, что абсолютно все природоохранные мероприятия требуют расхода ресурсов и энергии и, как любой вид производственной деятельности, вызывают нежелательные экологические последствия. С точки зрения глобальной экологии безвредной производственной деятельности не бывает. Та же «альтернативная» энергетика при полном учете всех выбросов в окружающую среду в процессе производства, эксплуатации и утилизации необходимого сырья и оборудования, например солнечных панелей, сельскохозяйственных машин, углеводородного топлива, водорода и т. п., в большинстве случаев оказывается более опасной, чем угольная энергетика.

«До сих пор в представлении большинства людей негативные экологические последствия хозяйственной деятельности ассоциируются с дымящимися заводскими трубами или мертвой поверхностью заброшенных карьеров и промышленных свалок. Действительно, вклад в отравление окружающей среды таких отраслей промышленности, как металлургия, химическая промышленность, энергетика, велик. Но не меньшую опасность для биосферы представляют идиллические сельскохозяйственные угодья, ухоженные лесопарки и городские газоны. Разомкнутость локального круговорота в результате хозяйственной деятельности человека означает, что существование искусственно поддерживаемого в стационарном состоянии участка сопровождается ухудшением состояния окружающей среды в остальной части биосферы. Цветущий сад, озеро или река, поддерживаемые в стационарном состоянии на базе разомкнутого кругооборота веществ с доведенной до максимума продуктивностью, гораздо опаснее для биосферы в целом, чем заброшенная, превращенная в пустыню земля» (из книги В.Г. Горшкова «Физические и биологические основы устойчивости жизни». М.: ВИНИТИ, 1995).

Поэтому в глобальной экологии стратегия превентивных мер неприменима. Необходимо произвести количественный расчет оптимального баланса между желаемым результатом и затратами на снижение ущерба для окружающей среды. Стоимость предотвращения эмиссии тонны диоксида углерода доходит до 300 долларов при стоимости углеводородного сырья, дающего при сжигании эту тонну, менее 100 долларов (напомним, что 1 т углеводорода дает 3 т СО 2), и это значит, что мы в разы увеличиваем наши общие энергозатраты, стоимость получаемой энергии и скорость истощения дефицитных углеводородных ресурсов. Кроме того, даже в США на 1 млн дол. произведенного ВВП выбрасывается 240 т СО 2 (в других странах значительно больше, например, в России — в пять раз!), причем большая часть ВВП приходится на непроизводственные, то есть не эмитирующие СО 2 отрасли. Получается, что затрата 300 дол. на утилизацию 1 т углекислого газа приведет к дополнительной эмиссии как минимум нескольких сотен килограммов того же СО 2 . Таким образом, мы рискуем запустить гигантскую машину, вхолостую сжигающую наши и без того скудные энергетические ресурсы. Видимо, подобные расчеты и побудили США отказаться от ратификации Киотского протокола.

Но ведь существует и принципиально другой подход. Вместо того чтобы тратить силы и ресурсы на борьбу с неизбежным, нужно оценить, а не будет ли дешевле приспособиться к переменам, постараться извлечь из них выгоду. И тогда окажется, что уменьшение поверхности суши за счет ее частичного затопления с лихвой окупится увеличением используемой территории в той же Сибири, а со временем и в Гренландии, и в Антарктиде, а также за счет повышения общей продуктивности биосферы. Увеличение содержания углекислого газа в воздухе будет полезно для большинства культурных растений. Это становится понятным, если вспомнить, что роды, к которым относятся современные культурные растения, появились в раннем плиоцене и позднем миоцене, когда содержание углекислого газа в атмосфере достигало 0,4%, то есть было на порядок выше современного. Экспериментально показано, что удвоение концентрации СО 2 в атмосферном воздухе может привести к 30%-му увеличению урожая некоторых сельскохозяйственных культур, а это исключительно важно для быстро растущего населения планеты.

Кто и почему выступает за ратификацию Киотского протокола?

Наиболее активную позицию в борьбе с глобальным потеплением занимают западноевропейские политики и общественность. Чтобы понять причины столь эмоционального отношения европейцев к этой проблеме, достаточно взглянуть на географическую карту. Западная Европа находится в той же широтной полосе, что и Сибирь. Но какой климатический контраст! В Стокгольме, на одной широте с Магаданом, стабильно вызревает виноград. Подарок судьбы в виде теплого течения Гольфстрим стал экономической основой европейской цивилизации и культуры.

Поэтому европейцев тревожит отнюдь не глобальное потепление и судьба рискующего остаться без территории населения Бангладеша, а локальное похолодание в Западной Европе, которое может стать следствием перестройки океанических и атмосферных потоков при значительном повышении глобальной температуры. Хотя сейчас никто не в состоянии даже приблизительно определить пороговую температуру начала такой перестройки, ее последствия для исторических центров западноевропейской цивилизации могут быть весьма серьезными.

Европейские политики занимают, как правило, наиболее жесткую и бескомпромиссную позицию на переговорах по этим вопросам. Но и мы должны понимать, каковы их мотивы. Действительно ли мы так близко к сердцу принимаем судьбу западноевропейцев, что готовы пожертвовать своим будущим ради сохранения их благополучия? Кстати говоря, в потеплевшей Сибири хватит места на всех европейцев, и, может быть, новые переселенцы наконец-то ее обустроят.

Есть и более прозаическая причина, заставляющая европейцев бороться за принятие Киотского протокола. Ни для кого не секрет, что Западная Европа потребляет около 16% мировых энергоресурсов. Острая нехватка энергии вынуждает европейцев активно внедрять дорогие энергосберегающие технологии, и это подрывает их конкурентоспособность на мировом рынке. С этой точки зрения Киотский протокол — гениальный ход: навязать потенциальным конкурентам такие же жесткие нормы энергопотребления, а заодно создать рынок для сбыта своих энергосберегающих технологий. Американцы отказались добровольно наложить на себя ограничения, подрывающие их экономику и выгодные западноевропейским конкурентам. Китай, Индия и другие развивающиеся страны, главные конкуренты промышленных держав Старого Света, в том числе и России, — тоже. Похоже, только мы не боимся, что в результате подписания протокола наша конкурентоспособность упадет ниже нынешнего, примерно 55-го места в мировом рейтинге...

Что получит и что потеряет Россия от участия или неучастия в Киотском протоколе?

Климат России — самый суровый на земном шаре. Погоду в северных странах Европы делает теплый Гольфстрим, а в Канаде практически все население живет вдоль границы с США, то есть много южнее Москвы. Это одна из главных причин того, что на единицу произведенного ВВП Россия затрачивает в пять раз больше энергии (и производит больше СО 2 !), чем США и европейские страны. Стране, более 60% территории которой находится в зоне вечной мерзлоты, доходящей в Забайкалье практически до нашей южной границы, бороться с потеплением как-то нелепо. По оценкам экономистов, повышение среднегодовой температуры на один градус снижает стоимость содержания каждого рабочего места в два раза. Получается, что мы добровольно соглашаемся участвовать в борьбе с естественной возможностью удвоения нашего экономического потенциала, хотя такое удвоение президент официально провозгласил целью государственной политики!

Мы не беремся обсуждать политические выгоды от демонстрации единства с Европой в вопросе о Киотском протоколе. Возможность заработать на «торговле воздухом» (то есть квотами на выброс СО 2) тоже нет смысла рассматривать серьезно. Во-первых, мы уже поставлены в самый конец длинной очереди потенциальных продавцов, после всех новых членов ЕС, стран Северной Африки и Ближнего Востока. Во-вторых, при назначенной цене в 5 евро за квоту в 1 т СО 2 (при реальной цене в 300 дол.!) выручка будет несопоставима с нашим сегодняшним нефтегазовым экспортом. А в-третьих, при прогнозируемых темпах развития российской экономики еще до 2012 года нам придется думать не о продаже, а о покупке квот. Если только ради демонстрации европейского единства мы не пойдем и на добровольное ограничение своего экономического развития.

Такая возможность кажется невероятной, но напомним, что с 2000 года в соответствии с Монреальским протоколом в России прекращено производство веществ, приводящих к разрушению озонового слоя. Поскольку к этому сроку Россия не успела разработать и внедрить собственные альтернативные технологии, это привело к практически полной ликвидации российского производства аэрозолей и холодильного оборудования. А внутренний рынок захватили иностранные, в основном западноевропейские производители. К сожалению, теперь история повторяется: энергосбережение — отнюдь не самая сильная сторона российской энергетики и своих энергосберегающих технологий у нас нет...

Вопиющая несправедливость Киотского протокола по отношению к России заключается еще и в том, что бореальные леса России площадью 8,5 млн км 2 (или 22% площади всех лесов Земли) аккумулируют 323 Гт углерода в год. Никакая другая экосистема Земли не может в этом сравниться с ними. По современным представлениям, влажные леса тропиков, которые иногда называют «легкими планеты», поглощают примерно столько же СО 2 , сколько освобождается при деструкции производимого ими органического вещества. А вот леса умеренного пояса к северу от 30° с. ш. накапливают 26% углерода на Земле (http://epa.gov/climatechange/). Только одно это позволяет России требовать особого подхода — например, выделения мировым сообществом средств на компенсацию ущерба от ограничения хозяйственной деятельности и охрану природы в этих регионах.

Предотвратят ли потепление меры, предусмотренные Киотским протоколом?

Увы, на этот самый главный вопрос даже сторонники протокола вынуждены давать отрицательный ответ. Согласно климатическим моделям, если не контролировать эмиссию парниковых газов, то к 2100 году концентрация диоксида углерода может увеличиться на 30-150% по сравнению с современным уровнем. Это может привести к увеличению средней глобальной температуры земной поверхности на 1-3,5°С к 2100 году (при значительных региональных вариациях этой величины), что, безусловно, вызовет серьезные последствия для экосферы и хозяйственной деятельности. Однако если предположить, что условия протокола будут выполнены за счет снижения эмиссии СО 2 , сокращение концентрации диоксида углерода в атмосфере по сравнению со сценарием, в котором вообще отсутствует регулирование эмиссии, составит к 2100 году от 20 до 80 ppm. В то же время для стабилизации его концентрации на уровне хотя бы 550 ppm необходимо сокращение минимум на 170 ppm. Во всех рассмотренных сценариях результирующее влияние этого на изменение температуры оказывается незначительным: всего 0,08 — 0,28°С. Таким образом, реальный ожидаемый эффект Киотского протокола сводится к демонстрации верности «экологическим идеалам». Но не слишком ли высока цена за демонстрацию?

Является ли проблема глобального потепления важнейшей из тех, с которыми сейчас столкнулось человечество?

Еще один неприятный для поборников «экологических идеалов» вопрос. То, что третий мир давно потерял интерес к этой проблеме, наглядно показал саммит 2002 года в Йоханнесбурге, участники которого констатировали, что борьба с нищетой и голодом более важна для человечества, нежели возможное в отдаленном будущем изменение климата. Со своей стороны, американцы, прекрасно понимающие всю подоплеку происходящего, были справедливо возмущены попыткой решить европейские проблемы за их счет, тем более что в ближайшие десятилетия основной прирост антропогенной эмиссии парниковых газов придется на технологически отсталую энергетику развивающихся стран, не попадающую под регулирование Киотским протоколом.

Как выглядит эта проблема в контексте дальнейшего развития цивилизации?

Конфликт человека с Природой — отнюдь не следствие нашей «экологической нечистоплотности». Его суть в нарушении цивилизацией биосферного равновесия, и с этой точки зрения как пасторально-патриархальное сельское хозяйство, так и мечта «зеленых» — «возобновляемая» энергетика несут ничуть не меньшую угрозу, чем громко проклинаемая индустриализация. По оценкам, которые приводятся в уже упоминавшейся книге В.Г. Горшкова, для сохранения стабильности биосферы цивилизация не должна потреблять свыше 1% чистой первичной продукции глобальной биоты. Современное же прямое потребление биосферной продукции суши уже почти на порядок больше, а доля освоенной и преобразованной части суши превысила 60%.

Природа и Цивилизация — по сути своей антагонисты. Цивилизация стремится использовать накопленный Природой потенциал как ресурс своего развития. А для системы природных регуляторов, отлаженной за миллиарды лет существования биосферы, деятельность Цивилизации — возмущающее влияние, которое для возвращения системы к равновесию необходимо подавить.

С самого зарождения нашей планеты суть происходящей на ней эволюции материи — в ускорении процессов трансформации вещества и энергии. Только оно способно поддерживать стабильное развитие таких сложных неравновесных систем, как Биосфера или Цивилизация. На протяжении всего существования нашей планеты и всей человеческой истории непрерывно ускорялись процессы возникновения новых, все более сложных биологических, а затем исторических и технологических форм организации материи. Это основной принцип эволюции, который нельзя отменить или обойти. Соответственно наша цивилизация или остановится в своем развитии и погибнет (и тогда на ее месте неизбежно возникнет что-то иное, но подобное по сути), или будет эволюционировать, перерабатывая все большие объемы вещества и рассеивая в окружающее пространство все больше энергии. Поэтому попытка вписаться в Природу — это стратегически тупиковый путь, который рано или поздно все равно приведет к прекращению развития, а затем к деградации и гибели. Эскимосы Севера и папуасы Новой Гвинеи прошли большой и сложный путь, в результате которого идеально вписались в окружающую природу — но заплатили за это остановкой своего развития. Такой путь можно рассматривать лишь в качестве тайм-аута в преддверии качественного изменения характера цивилизации.

Другой путь — взять на себя все функции управления природными процессами, заменив биосферный механизм гомеостаза искусственным, то есть создать техносферу. Именно на этот путь, возможно не до конца осознавая это, толкают нас сторонники регулирования климатических процессов. Но объем информации, циркулирующий в техносфере, на многие порядки уступает тому, что циркулирует в биосфере, поэтому надежность такой техносферной регуляции пока слишком низка, чтобы гарантировать человечеству спасение от гибели. Начав с искусственного регулирования «гибнущего» озонового слоя, мы уже вынуждены задуматься о негативных последствиях избытка атмосферного озона. И попытка регулирования концентрации парниковых газов — это только начало бесконечных и безнадежных поисков замены естественных биосферных регуляторов искусственными.

Третий и наиболее реальный путь — это коэволюция (по Н.Н. Моисееву) Природы и Цивилизации, — взаимная адаптивная трансформация. Каким будет результат, мы не знаем. Но можно предположить, что неизбежное изменение климата и других природных условий на поверхности Земли станет началом движения к новому глобальному равновесию, новому глобальному единству Природы и Цивилизации.

На фоне бурных социальных и экономических процессов, происходящих в современном мире, и реальных проблем, стоящих перед многомиллиардным населением планеты, на пороге кардинального изменения характера Цивилизации и ее взаимоотношений с Природой попытка регулирования климата, скорее всего, сойдет на нет естественным образом, как только дело дойдет до реальных затрат. На примере озоновой истории Россия уже имеет печальный опыт участия в решении глобальных проблем. И хорошо бы нам не повторять однажды сделанных ошибок, потому что, если отечественную энергетику постигнет судьба отечественной холодильной промышленности, нас не спасет даже самое страшное глобальное потепление.