Фото предоставлено А. Елисеевым
Средняя температура по земному шару растет, и это сулит ряд проблем для России. В частности, аграрии из-за заметного потепления могут столкнуться с сильной засухой, а оленеводы в Якутии - увязнуть в болоте из-за таяния вечной мерзлоты.
Ведущий научный сотрудник МГУ им. Ломоносова Алексей Елисеев рассказал «МК»:
– Что нас ждет в ближайшие 50 лет: потепление или похолодание;
– Какие государства ждет потоп от повышения уровня воды в океане;
– Что является самым эффективным средством от глобального потепления.
Напомним, что в середине марта в швейцарском Интерлакене Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) обнародовала обобщенные выводы Шестого оценочного доклада по глобальному климату за последние 10 лет. Согласно им, к 2100 году нас может ждать увеличение средней приземной температуры на 5 градусов. В связи с этим тревога по всему миру нарастает, есть мнение, что поднявшийся из-за такого потепления океан затопит многие прибрежные регионы, и в мире начнется «великое переселение народов»...
– Алексей Викторович, объясните для начала, на каком отрезке климатическо-временной шкалы мы сейчас находимся?
– Напомню, что есть разные шкалы климатических изменений: на 100 миллионов лет, на десятки тысяч лет, на несколько сотен лет и на 60 лет.
Начнем с самой длинной шкалы. Ученым удалось «заглянуть» в прошлое климата на 50 млн лет. Это было сделано посредством изучения остатков древних организмов из океанических отложений, а точнее соотношения в них изотопов кислорода и углерода. Так вот, согласно этим исследованиям, последние 50 миллионов лет на Земле в целом происходило охлаждение климата, – по ряду оценок, в среднем на 10-15 градусов по сравнению с предыдущим теплым периодом. Известно, что примерно 35 млн лет назад оледенела Антарктида (образовался Антарктический ледовый щит), примерно 3,5 млн лет назад случилось оледенение Гренландии. На промежутке 2—2,5 млн лет назад ученые зафиксировали развитие колебаний «ледниковый цикл — межледниковье». Сначала они менялись с периодичностью в 40 тысяч лет, потом период растянулся до 110-120 тысяч лет.
Затянувшийся голоцен
– С чем это может быть связано?
– Известно, что циклы оледенения зависят от изменений параметров орбиты Земли. Но поскольку у орбиты несколько параметров, и каждый из них меняется с собственной периодичностью, то доля межледниковья и оледенения для разных циклов оказывается разная. Это установленный факт. Сейчас мы находимся в межледниковье, называемом голоценом.
– Когда он начался?
– Примерно 12 тысяч лет тому назад. И, соответственно прежней теории, все думали, что мы уже находимся на пути к новому ледниковому периоду, до которого осталось всего несколько тысяч лет.
– А что, имеются другие данные?
– Теперь мы считаем, что то межледниковье, в котором мы живем, гораздо длиннее: не 12-15 тысяч лет, а примерно 40-50 тысяч лет. Об этом говорят последние данные науки о климате. В частности, установлено, что 400 тысяч лет назад уже было «удлиненное» межледниковье – от 30 до 40 с лишним тысяч лет. Поэтому не стоит через 10 тысяч лет после окончания одного оледенения с уверенностью ждать наступления другого.
– Вы сказали, что эти периоды могут растягиваться из-за изменения параметров орбиты Земли. Каких именно?
– Изменения силы притяжения других планет, изменения скорости вращения Земли вокруг Солнца, изменения наклона оси ее вращения. Существуют точные расчеты параметров изменения орбиты Земли на 5 млн лет назад и на 5 млн лет вперед, которые сделал австрийский астроном Ляскар в начале нулевых годов. Был еще в 1970-х годах анализ французского геофизика Андре Берже. По современным расчетам, конфигурация земной орбиты в ближайшие 50 тысяч лет не позволит начаться оледенению.
Потепление ускоряется
– Итак выясняется, что мы не дошли даже до экватора своего 50-60-тысячного межледниковья. А где же мы находимся согласно 60-летней климатической шкале?
– Прежде чем ответить на этот вопрос, хочу пояснить, что в целом климатические тренды высчитываются на основе двух наборов механизмов. Первый — это внешние воздействия (параметры вращения Земли, современная антропогенная деятельность, извержение вулканов), второй связан с естественной изменчивостью климата.
И вот этот, второй набор механизмов долгое время был слабо изучен. Примерно 30 лет назад было установлено, что есть естественные колебания с периодами 60-70 лет. За последние 200 лет, с начала инструментальных измерений, учеными установлено около трех таких периодов. Последняя нисходящая фаза такого периода, так называемое «естественное» похолодание, было зафиксировано в начале 1970-х годов.
– Получается глобальный максимум предыдущего 60-летнего цикла был в начале 1940-х?
– Да, он начался прямо перед Великой Отечественной войной. Тогда, как и сейчас, Арктика примерно на два летних месяца освобождалась ото льда, Советский Союза организовывал Северный морской путь без использования ледоколов.
– А как же трескучие морозы, с которыми столкнулись фашисты в первые годы войны под Москвой?
– Не забывайте, что мы говорим о глобальном потеплении, а не о региональном. Они могут быть не похожи друг на друга.
– Какая же была прибавка к средней годовой температуре в 1940-х годах на Земле?
– По сравнению с нынешней – небольшой, порядка десятых долей градуса. Зато в Арктике она (как, впрочем, и сейчас) значительно превышала среднеглобальную.
– Если следовать 60-летним периодам, то после похолодания в 1970-х у нас должно было потеплеть в 90-х?
– Да, примерно с середины 70-х годов мы вышли на восходящую фазу колебания, которое привело нас к максимальному потеплению в 90-х годах. 1998 год был очень теплым. Затем потепление замедлилось в нулевых и первой половине десятых годов – это так называемая «пауза потепления» – после чего ускорилось снова.
– То есть ожидаемого снижения температуры не последовало?
– Именно! Последующее десятилетие все равно было теплее предыдущего.
– Получается, сбились естественные «настройки»?
– Они не сами сбились – человек их сбил. Климатологи пришли к выводу, что естественный тренд к понижению температуры планеты столкнулся с внешним антропогенным фактором разогрева атмосферы — выбросом парниковых газов. Они компенсировали естественное похолодание океанического конвейера (одной из его частей является пролив Гольфстрим — Авт.) и не допускали смены направления смещения столбика термометра в период паузы потепления.
– Насколько точны были измерения, которыми оперировали ученые?
– Достаточно точными. С начала 2000 годов во всем мире в космос стали активно запускать метеорологические спутники, появился флот морских беспилотников, которые ныряют до глубины в километр и более и передают на поверхность показатели температуры воды, содержание соли и пр. Напомню, что современные данные о температуре мы сравниваем с «отпечатками климата», добытыми с ледяным керном в Гренландии и в Антарктиде. Образцы атмосферы прошлого запечатаны в нем с неизменным химическим составом (содержанием парниковых газов).
Переизлучение СО2
– Неужели антропогенный фактор может перебить естественный цикл огромной Земли и даже такие глобальные вещи, как наклон орбиты Земли и влияние других планет?
– Это правильный вопрос. Если мы сравним затраты энергии, которую весь мир тратит на промышленное производство и транспорт (1 петаджоуль, то есть 10 в 15 степени Джоулей), то увидим, что энергия одного погодного вихря превышает этот показатель в 10 тысяч (!) раз и даже больше. А на Земле могут одновременно бушевать сотни таких вихрей. Поэтому прямой подсчет выделения энергии за счет человеческой деятельности мало на чем сказывается. Дело тут не в непосредственной энергии из-за сжигания ископаемого топлива, а в содержащихся в выбросах парниковых газах. Именно их накопление в атмосфере значительно увеличивает последующий нагрев. Парниковый газ перехватывает излучение, идущее с Земли в космос, и переизлучает его, причем, в разные стороны - как вверх, так и вниз. Иными словами, часть энергии, столкнувшись с парниковыми газами в атмосфере, направляется к Земле еще раз, дважды нагревая систему.
– Считается, что основной парниковый газ – водяной пар. Его во много раз больше, чем того же СО2 и метана. Тогда почему климатологи призывают отказываться от углеводородов?
– Водяной пар не рассматривается как внешний фактор влияния на климат, он встроен в структуру системных связей внутри земного климата. За счет дополнительного нагрева он начинает в гораздо больших объемах испаряться в атмосферу. В результате ее влагоемкость увеличивается и парниковый эффект усиливается. Это называется классической обратной связью.
Вода наступает
– Раз уж мы заговорили о влаге, объясните, пожалуйста, один из доводов МГЭИК о том, что за 40 лет скорость подъема воды в мировом океане увеличилась в три (!) раза. С чем это связано?
– Да, по данным, полученным в 21-22 годах, уровень воды поднялся за период с 1990 по 2022 год на 20 сантиметров. На 2/3 это зависит от расширения океана (когда от нагрева увеличивается расстояние между молекулами воды) и на 1/3 – от таяния ледовых щитов и горных ледников.
– А как влияют на процесс подъема воды морские льды?
– Никак. Согласно закону Архимеда, в твердом состоянии айсберги вытесняют ровно столько, сколько потом заполняют при таянии.
– 20 сантиметров – это небольшой подъем уровня...
– Да он не влияет пока даже на сдвиг береговой линии, и спешу вас заверить, что при нашей жизни точно ничего ужасного из-за постепенного подъема воды не произойдет.
– Нас пугают, что через несколько лет могут уйти под воду многие страны...
– Пострадать от подъема уровня воды могут только прибрежные города, расположенные близко к уровню моря, к примеру, некоторые населенные пункты в Англии, наш Санкт-Петербург. При самом ужасном сценарии, то есть увеличении средней температуры по планете примерно на 5 градусов к 2100 году, вода может подняться на 1 метр, и их территории, действительно, могут уменьшиться. Но подъем воды даже на 1 метр считается маловероятным – такой сценарий рассматривается при условии, что мы все оставшиеся 70 лет будем так же бездумно жечь ископаемое топливо, как сейчас, а часть ледовых щитов станет неустойчивой, что очень маловероятно. Если перейдем на низкоэмиссионные технологии, то максимум, что нам грозит, это подъем воды к 2100 году на полметра. Подсчитано также, что, если растает вся Гренландия, это даст подъем воды на 7 метров. Но для такой «топки» температура должна рекордно расти около 10 тысяч лет.
– А если растают все горные ледники?
– Это даст подъем мирового уровня океана только на полметра.
– Если уровень поднимется на метр, людям с береговой зоны надо будет переезжать в другие районы?
– Необязательно – метровый подъем легко корректируется строительством дамбы.
– Даже островные государства, которые окажутся ниже уровня моря, может спасти дамба?
– Вполне.
«Тепло» – не всегда к лучшему
– Получается, последствия вырисовываются не такие уж и драматические...
– Это только на первый взгляд. Если при потеплении будет таять вечная мерзлота, и в России, и в Канаде «поплывет» вся инфраструктура, которая строилась в расчете на мерзлый грунт, включая фундаменты под нефте- и газопроводы. 2/3 территории нашей страны в результате таяния вечной мерзлоты может превратиться в подобие болота, малопригодного для полезного использования. При потеплении может увеличиться эмиссия метана из торфяников.
Не забывайте также про распространение болезней. То, что у нас нет сейчас какой-нибудь желтой лихорадки, то только потому, что у нас северный климат.
Отдельно стоит отметить изменение характера осадков от обложных к ливневым, а также наводнения и засухи. При сухой погоде молниевые удары из грозовых облаков могут приводить к частым лесным пожарам. Уже сейчас ливни и грозы, как следствие конвективных процессов, возникают в зимнее время там, где раньше их никогда не было — в Москве или того дальше – в Заполярье.
– То есть все разговоры, что глобальное потепление может принести России пользу, беспочвенны?
– Тут однозначно сказать нельзя. Думаю, что сельское хозяйство скорей всего проиграет в России. На это, как я уже говорил, окажет влияние заболачивание на севере и, наоборот, уменьшение влаги в южных, хлебородных областях.
Пока климат не перешел через так называемые критические точки, мы считаем, что потепление для нас – благо. Но что будет после, мало кто задумывается.
– Что за критические точки?
– Такие пики системы, проходя через которые, климат существенно меняется, почти бесповоротно. Критическими точками мы считаем существенное замедление Гольфстрима, уничтожение лесов Амазонии, таяние вечной мерзлоты, появление смерчей в средней полосе России.
Вдобавок ко всему нас ждет еще и ускоренная перестройка животного и растительного состава. Обычно, для того чтобы адаптироваться к климатическим изменениям, флоре и фауне нужны десятки поколений. На фоне более быстрой смены климата они могут просто погибнуть.
Рождение детей отменять нельзя
– Придуманы ли способы внешнего воздействия на климат, которые могли бы снизить парниковый эффект, кроме сокращения выбросов СО2?
– Одно время обсуждалась геоинженерная идея — компенсировать антропогенный фактор другим антропогенным фактором, а именно – рассеиванием в атмосфере аэрозолей, снижающих солнечное излучение. Мне с самого начала она не нравилась: эксперименты с единственной планетой, на которой мы можем жить, могли бы привести к нежелательным последствиям. Во-первых, из-за уменьшения количества солнечной энергии могли бы наступить засушливые годы, и это снизило бы продуктивность растительности. Похожий на распыление аэрозолей эффект уже возникал на Земле после извержения вулканов.
Во-вторых, если бы вся технологическая система вдруг дала бы сбой, то потепление быстро вернулось бы к своей первоначальной траектории (ведь парниковые газы никуда не исчезли бы). И тогда уж точно никто не смог бы предсказать, чем все это могло бы обернуться.
Сейчас обсуждается еще одна идея: «Давайте извлекать CO2 из воздуха и захоранивать его!». Надеюсь, до этого не дойдет.
– Почему бы нет?
– Устроить фильтр для извлечения углекислого газа, наверное, несложно. Но что с этим газом делать потом? Превращать весь в сухой лед? Для этого нужны огромные охлаждающие установки, которые в свою очередь, опять же, будут поглощать и выбрасывать много тепловой энергии. Есть вариант с низкоэммиссионными источникам энергии – ветровыми, солнечными электростанциями.
– Но у них тоже много минусов...
– Согласен – при создании тех же ветряков, солнечных батарей и утилизации старых затрачивается энергия и выделяются токсические вещества, которые еще хуже, чем СО2. Переход к электрическим машинам вроде бы хорош, но если мы вспомним, что для них нужны ионно-литиевые аккумуляторы, то снова заходим в тупик. Дело в том, что запасы редкоземельного элемента – лития ограничены, его добывают в беднейших странах Африки, и условия там такие, что молодые люди (а часто используется и детский труд) не доживают и до 40 лет.
– Тогда что же остается – атомная энергетика?
– Да, на мой взгляд, атомные электростанции — это пока единственное оптимальное решение. Ну и есть еще газ, который при сжигании на единицу энергии выделяет в 6 раз меньше СО2, чем уголь и мазут.
– Не так давно в Европе звучали радикальные призывы свести на нет животноводство, отказаться от транспорта. Вы поддерживаете их?
– Когда я ездил в Германию, у меня на эту тему были дискуссии с немецкими коллегами. Они стояли за прекращение авиаперелетов, ссылаясь на то, что самолеты много жгут топлива. Я им напомнил, что есть страны, такие как Россия, где расстояния между городами могут превышать тысячу километров, как и расстояние между Австралией и Новой Зеландией. И потом весь мировой гражданский флот, включая грузовой и медицинский, занимает всего 3% от всех мировых эмиссий. Большая часть — процентов 30% – лежит на промышленности. Так стоит ли нам из-за 3-процентного вклада лишаться удобного авиатранспорта, пока не решена проблема с промышленными выбросами?
– Как-то несколько лет назад на шведском телевидении прозвучала мысль о запрете рождения детей, потому что чада, видите ли, тоже требуют энергетических затрат.
– Это, безусловно, крайность. Если мы ставим вопрос: спасти планету любой ценой, то, действительно, можем таким образом и все человечество убить. Мы не можем взять и запретить рождаемость. В Китае это уже проходили – из-за перенаселенности сокращали рождаемость до одного ребенка на семью. И к чему это привело? Во-первых, у них возник возрастной дисбаланс — мало работающих на возросшее число пенсионеров. Во-вторых, возник гендерный дисбаланс, когда рождалось больше мальчиков, чем девочек. Все это вызывало напряжение в обществе. И, как мы видим сейчас, правительство КНР отказалось от ограничений рождаемости.
– Если представить почти невозможное: что все страны мира завтра остановили выбросы парниковых газов, – глобальное потепление остановилось бы?
– Оно не остановится сразу — у этой системы очень большая инерция. Ее «тормозной путь» – лет 30 или 50. Рост глобального потепления будет замедляться, но все равно еще будет заметен. Кстати, нынешнее потепление не равновесно современному антропогенному воздействию на климат – «отработка» этого воздействия климатом нас ещё ждёт впереди.
Автор: Веденеева Наталья
