Простая математика

Простая математика

Влияние сульфатов заставляет еще раз вспомнить о царящей в научных кругах неуверенности по вопросу оценки климата. Существует множество причин, по которым расчет влияния углекислого газа на глобальное потепление затруднен, невзирая на то что в распоряжении создателей различных моделей имеются супермощные вычислительные машины. Результаты их расчетов могут различаться между собой на несколько порядков. Однако принимая во внимание, что люди превращали ископаемое топливо в углекислый газ на протяжении нескольких столетий (начиная с 1770-х гг. и изобретения Джеймсом Уаттом паровой машины). Примерно с того же времени занимались и наблюдениями за температурой. Почему бы нам просто не ограничиться эмпирической оценкой? В XX в. в атмосферу был выброшен примерно 1 трлн т углекислого газа. Температура при этом выросла приблизительно на 0,7 °C. Кажется, математика здесь достаточно ясная.

Однако все не так просто. Свою роль в температурных изменениях играют и частицы сульфатов, и другие аэрозоли (крошечные частицы, плавающие в атмосфере). В течение XX в. рукотворные аэрозоли охлаждали те или иные регионы планеты, причем некоторые из них достаточно сильно. Это позволило замаскировать некоторые эффекты потепления, связанные с выбросами СО₂. Не исключено, что периодическое усиление и ослабление этого процесса мешало понять то, что происходило на самом деле. Потепление шло достаточно медленно после Второй мировой войны, а затем в 1970 и 1980-х гг., после того как законодательство о защите атмосферы заставило развитые страны урезать выбросы аэрозолей, ускорилось. Оно снова замедлилось в 2000-х гг., по мере того как Китай стал сжигать больше угля. Поэтому точные показатели охлаждения, возникающего вследствие действия аэрозолей, точно рассчитать практически невозможно. Если бы это охлаждение было незначительным, то и потепление, вызываемое определенным объемом выброшенного углекислого газа, находилось бы на нижней границе параметров расчета. Но когда охлаждающий эффект оказывается сильным, то столь же сильным будет и эффект потепления. Так что не исключено, что XXI в. окажется жарким до отвращения.

Неопределенность в этом вопросе означает, что для каждого параметра выбросов существуют достаточно широкие пределы степени потепления. Количество возможных сценариев развития событий в будущие десятилетия ограничено (скорее всего, нынешняя тенденция роста выбросов сохранится, однако он может понемногу замедляться, а пик, если он вообще наступит, придется не ранее чем на 2030-е гг.). Это означает, что при анализе долгосрочных тенденций до 2050 г. ученые столкнутся с еще большей неопределенностью. Потепление, вызванное выбросами углекислого газа, вполне возможно, составит менее 1 °C по сравнению с показателем 1990-х гг. Потепление выше чем на 2 °C до 2050 г. маловероятно. Но если такое все же произойдет, то это может оказаться разрушительным для планеты и делать прогнозы на оставшуюся часть столетия будет попросту невозможно.

В любом случае произойдет подъем уровня моря, хотя к 2050 г. он вряд ли будет значительным и составит с десяток сантиметров (см. рис. 7.3). Однако вследствие размывания берегов, в частности в дельтах больших рек, уровень воды в отдельных регионах может подняться и выше. Это приведет к переселению на новые земли миллионов людей, строительству огромного количества дамб. Менее частыми станут тропические циклоны – основной виновник трагедий, которые вода приносит земле. Однако участятся разрушительные ураганы 4-й и 5-й категорий, способные привести к серьезным разрушениям.

_{Рис. 7.3. Ощущение погружения}

_{Среднемировой уровень моря}

_{Изменение по сравнению с 2000 г., метров}

^{Источник: Contemporary Sea Level Rise, Anny Cazenave. William Llovel, Annual Review of Marine Science, 2010}

Подъем уровня воды в океанах произойдет отчасти за счет таяния уменьшающихся в размерах ледников. Летом арктические моря уже в основном свободны ото льда. Это позволит расширить период навигации и добычи на их шельфах полезных ископаемых. При этом изменятся и прибрежный природный ландшафт, и уклад жизни северных народов (см. врезку). Уменьшатся в размерах большинство горных ледников. Снегопады в некоторых регионах станут более обильными (теплый воздух способен удерживать больше влаги, которая и выпадает в виде снега), однако снеговой покров испарится быстрее, и это приведет к повышению рисков в весенние половодья и частичному обмелению рек летом. Вероятность того, что лето 2050 г. окажется теплее, чем самое теплое лето по состоянию на сегодня, составляет по миру в целом от 10 до 50 %. Температура будет выше для отдельных регионов (см. рис. 7.4), но люди постепенно привыкнут к погодным изменениям. По данным множества моделей, ослабеют причины, по которым формируются индийские муссоны. Однако в их ходе выпадет больше осадков, поскольку в условиях теплого климата испаряется больше воды. Пока сложно сказать, какое влияние это окажет на сельское хозяйство Индии. Возможно, это и не грозит бедствиями, но вряд ли стоит считать, что подобное развитие событий не несет в себе вообще никакой угрозы. Повышение доли испарений превратит влажные регионы, такие как основная часть Юго-Восточной Азии, в еще более влажные, а и без того засушливые участки планеты – в еще более сухие (особенно это будет заметно в Южной Африке и юго-западных штатах США).

_{Рис. 7.4. Теплый дом}

_{Вероятность того, что средняя летняя температура в 2050 г. превысит нынешний исторический рекорд, %}

^{Источник: Historical Warnings of Future Food Insecurity with Unprecedented Seasonal Heat. D. Battisti, R. Naylor, Science, 2009}

Все это означает, что мир столкнется с бо2льшим количеством засух и некоторые из них могут оказаться катастрофическими. Засуха в Америке в 1930-е гг. была не просто климатическим феноменом. Свою роль в разрушении плодородного слоя почвы сыграли и принятые тогда методы ведения сельского хозяйства. Можно предположить, что современной агрономии удастся избежать подобного развития событий. Следует, однако, отметить, что действующая сегодня система субсидий зачастую порождает сельскохозяйственную бессмыслицу (как это произошло с выращиванием сырья для производства биотоплива), негативно влияет на цену продуктов питания и поощряет фермеров делать странный выбор в части выращивания тех или иных сельскохозяйственных культур (зачастую бесполезных, если не сказать вредоносных). Даже при условии грамотной политики в области сельского хозяйства справляться с засухами станет значительно сложнее и они принесут немало проблем целому ряду регионов, в частности Северной Америке и Средиземноморью.

Арктика: новый океан

Это изменение станет самым наглядным для человечества, привыкшего к тому, что наша планета выглядит определенным образом: «крыша мира» сменит свой цвет с белого на голубой. В 2050 г. Северный Ледовитый океан в зимние периоды еще будет замерзать, однако летом он, скорее всего, сможет освобождаться от ледяного покрова. Его воды станут родным домом для новых экосистем, новыми торговыми путями и зоной работ по извлечению полезных ископаемых. С большой вероятностью этот регион может стать более богатым, развитым и населенным. Практически нет шансов на то, что ландшафт, к которому за столетия привыкли многие аборигены, останется прежним.

Ряд моделей – и недавние практические наблюдения – показывают, что Арктика нагревается в два раза быстрее, чем планета в целом. В ходе этого процесса дело не ограничится частичным исчезновением льда. Арктика представляет собой пустыню, в основном, из-за того, что вода из Северного Ледовитого океана почти не испаряется, а следовательно, в этом регионе невелика доля осадков. По мере того как лед начнет отступать, а температура повысится, картина полностью изменится – здесь возможно больше дождей, начнется эрозия почвы, появятся новые биосистемы. Леса двинутся на север, на места, которые в наши дни занимает тундра. С лесами придет и тепло (темные ели, как и темная вода, абсорбируют солнечный свет, который отражают снежная тундра и покрытый льдом океан). Береговая линия, особенно в дельтах рек Юкон, Маккензи и Лена, станет быстрее разрушаться из-за сильной волны в течение большей части года. Начнется таяние вечной мерзлоты. Летнее тепло будет накапливаться в морях и выплескиваться осенью, это изменит розу ветров и погоду в отдельных регионах. Не исключено, что воздействие данных изменений распространится и дальше на юг.

Океан станет не только более теплым и солнечным. Во многих регионах обогатится его фауна. Ветер над поверхностью открытой воды приведет к более активному перемешиванию ее слоев, что позволит питательным веществам подняться ближе к поверхности. Увеличение количества планктона привлечет новые популяции рыб, в том числе мигрирующих из Тихого и Атлантического океанов. Новая экосистема позволит развить рыболовство, которое при правильной организации сможет приносить обильные уловы. Таяние снегов позволит упростить доступ к имеющимся в регионе значительным запасам нефти и газа. Не исключено, что в этом регионе начнут работу системы добычи, расположенные на морском дне (подобные той, что использует компания Statoil на месторождении Снёвит в Баренцевом море). Такие системы можно разворачивать, не боясь зимних льдов.

В отличие от буровых установок, скрытых под слоем воды, корабли, плывущие по ее поверхности, станут куда более заметными. Одни будут перевозить сжиженный природный газ из Арктики (что уже происходит), а другие – просто пользоваться более удобным путем перемещения из Азии в Европу и некоторые части Америки. Более короткий маршрут означает меньший расход топлива. Принятие законов относительно использования чистого топлива, минимизирующего вред от продуктов его сгорания, может оказаться удачным решением с точки зрения и коммерции, и сохранения окружающей среды.

Фактор коренного населения

Судоходство, промышленное производство и рыболовство окажут свое влияние на окружающую среду, однако эти виды деятельности вполне контролируемые. Страхи эскалации конфликта, связанного с использованием арктических ресурсов, кажутся преувеличенными. Очевидно, что между странами, граничащими с Арктикой, имеются споры относительно принадлежности ресурсов на морском шельфе. Однако дипломатам наверняка удастся выработать приемлемое для всех решение. Представители восьми стран регулярно встречаются в рамках Арктического совета, который изначально основан для обсуждения проблем окружающей среды, но в последнее время все чаще занимается и другими вопросами. В 2011 г. подписано первое обязательное для участников соглашение о сотрудничестве в авиационном и морском поиске и спасении. Деятельность совета уже позволила снизить градус территориальных споров.

Крайне важным стало решение Арктического совета о придании статуса постоянных участников организациям коренных народов Арктики. Их жизнь вследствие экономического развития достаточно сильно изменилась (благодаря снегоходам, алкоголю, повышению степени оседлости) еще до того, как начались климатические изменения. В дальнейшем некоторые из проблем станут более острыми, а другие благополучно разрешатся. Климатические изменения приведут к значительному изменению ландшафта, в котором жили многие поколения этих народов. Арктика занимает достаточно небольшую площадь (4 % всей поверхности Земли). Она слабо заселена, однако масштаб изменений в этом регионе в ближайшие 40 лет может оказаться беспрецедентным.

В некоторых регионах Африки и сегодня засухи – привычное явление. Более масштабные климатические изменения, чем в регионах с умеренным климатом, произойдут в тропиках. Отчасти это связано с достаточно регулярным воздействием Южной осцилляции, или Эль-Ниньо (колебанием температуры поверхностного слоя воды в тропической части Тихого океана). Пока еще непонятно, что произойдет с Эль-Ниньо с точки зрения частоты возникновения этого явления и масштабов его влияния. Однако можно ожидать, что засухи и наводнения (связанные в большей части с противоположной фазой осцилляции – Ла-Нинья) станут в мире, климат которого характеризуется более высокими температурами, повышением объема испарений и влажности в атмосфере, более масштабными.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.