В прошлом году одним осенним днем инженер Арман Нойкерманс (Armand Neukermans) - высокий мужчина с густыми коротко стриженными седыми волосами - включил шумный насос, стоящий в дальнем углу лаборатории в городе Саннивейл (Sunnyvale) (центр Кремниевой долины, в котором расположены главные офисы и штаб-квартиры крупных научно-коммерческих компаний - прим. перев.). Через несколько мгновений из маленького распылителя появилась мелкие капли тумана - дымка из соленой воды, образованная под воздействием высокого давления и температуры.
На туман это было не очень похоже. Но этот на первый взгляд простейший пар способен дарить большие надежды и внушать сильный страх. Если бы исследовательская группа Нойкерманса смогла как следует отрегулировать механизм, который распылял бы в небо частицы соли оптимального размера и в нужном количестве, ученые смогли бы создавать в небе над береговой линией облака, обладающие большей отражательной способностью.
И это позволит надеяться на то, что с помощью таких облаков человечество сможет отсылать обратно в космос тепловую и световую энергию, используя облака в качестве экранов, препятствующих изменения климата.
Опасение, во всяком случае, то, которое высказывают чаще других, связано с тем, что такое вмешательство в характеристики атмосферы может спровоцировать опасные побочные действия.
«Десять лет назад люди назвали бы эту затею бредовой, - говорит Нойкерманс. - Но если глобальное потепление на самом деле примет катастрофические масштабы, такие меры позволили бы нам выиграть время».
В том, что на планете происходит потепление, сейчас уже никто не сомневается. Происходит таяние ледников, поднимается уровень воды в океанах, учащаются такие экстремальные климатические явления, как засухи, наводнения и смерчи.
И даже если властям удастся существенно сократить возможные выбросы в атмосферу продуктов сгорания углеводородного топлива - углекислого газа и других газов, вызывающих парниковый эффект, которые, по мнению ученых-климатологов, являются причиной потепления климата, то те сотни тысяч мегатонн, которые человечество уже выбросило в атмосферу, по всей видимости, уже сделали свое дело. Их последствия уже меняют и еще изменят жизнь на земле.
Нойкерманс и его коллеги входят в состав неофициальной группы ученых, техников, конструкторов и инженеров, работающих в районе Залива Сан-Франциско, которые приступили к крупномасштабной работе по подготовке к глобальному потеплению. Они апробируют нестандартные методы решения проблемы последствий потепления, которые могли бы либо помочь приспособиться к этим последствиям, либо предотвратить возможность того, что они выйдут из-под контроля.
Пока еще не ясно, окажутся ли эти методы эффективными, или же просто следует искать финансирование и свернуть разработки. Все рассматриваемые методы, несомненно, будут затратными и потребуют неоднозначных решений.
Однако на карту поставлено многое. Потепление и повышение уровня воды в океанах угрожают жилищам, среде обитания человека, предприятиям и инфраструктуре.
Компенсация риска и польза
Теория «отбеливания облаков» появилась 22 лет назад, когда британский физик Джон Лэтэм (John Latham) впервые представил ее в журнале «Nature» в статье, на которую почти никто не обратил внимания.
Но по мере возрастания угрозы глобального потепления эта теория, равно как и другие «геоинженерные» концепции, перешли из разряда научных фантазий и чудачеств в число центральных тем научных дискуссий. Геоинженерия - это целый комплекс мер и воздействий, с помощью которых можно будет удалять парниковые газы из атмосферы либо отражать обратно в атмосферу тепловую энергию. К ним, помимо прочих, относятся такие меры, как окраска крыш в белый цвет (создание так называемых «прохладных крыш» для отражения солнечного излучения - прим. перев.), а также использование такого неоднозначного метода, как распрыскивание аэрозолей двуокиси серы в стратосфере (для уменьшения проникающей способности солнечного света через атмосферу - прим. перев.)
Главная идея, лежащая в основе отбеливания облаков, заключается в том, чтобы оснастить суда механизмами вроде тех, над созданием которых работает группа Нойкерманса, и направить их на облака, которые сравнительно низко нависают над западными побережьями континентов. Вероятно, для этого потребуются сотни, если не тысячи судов.
Немногие хотели бы вмешиваться и подправлять такую сложную, чувствительную и связанную с другими факторами систему, как климат. Однако многие ученые обеспокоены тем, что страны попросту не смогут в достаточной мере сократить выбросы продуктов горения в атмосферу, что позволило бы предотвратить глобальное потепление, связанное с гуманитарными и экологическими катастрофами.
«Если мы будем вынуждены вмешаться, то исследования необходимо проводить уже сейчас, поскольку эти замыслы чрезвычайно сложные и крайне рискованные», - говорит Джейн Лонг (Jane Long), в прошлом - помощник руководителя Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory). - Надеюсь, нам никогда не придется вмешиваться, но я считаю, что безответственно не понять как можно больше на случай, если это может понадобиться».
Однако, по утверждению критиков, ученые говорят о вмешательстве в систему, которую не до конца понимают. Оппоненты говорят, что изменение облаков может повлиять на характер распределения осадков, и последствия этого могут быть катастрофическими.
«Каков бы ни был масштаб этих воздействий на облака, все они приведут к другим климатическим изменениям, но саму проблему при этом не решат», - считает Керт Дейвис (Kert Davies), руководитель научно-исследовательского отдела природоохранной организации «Гринпис». Он убежден, что вместо этого необходимо направлять научные усилия и материальные средства на создание экологически чистых технологий.
«Геоинженерия - это как принимать аспирин от боли, не зная, чем она вызвана».
Проект на общественных началах
72-летний Нойкерманс приехал из Бельгии и является автором целого ряда изобретений. Он согласен с тем, что самым лучшим средством предотвращения глобального потепления может стать сокращение выбросов в атмосферу парниковых газов.
Отбеливание облаков «никак не может служить заменой других мер, которые следует принять», - считает он. - Необходимо сократить до минимума выбросы углекислого газа, и нужно сделать это как можно скорее».
Однако этого попросту не происходит, даже при том, что ученые прогнозируют повышение температуры в этом столетии более чем на 2 градуса Цельсия. А ведь это тот предел, превышение которого большинство ученых-климатологов оценивают как переход в зону явной опасности. Именно по этой причине Нойкерманс и его коллеги считают, что они обязаны поторопиться со своими разработками.
Нойкерманс приехал в США в 1964 году. За сорок лет работы в компаниях «General Electric», «Hewlett-Packard», «Xerox» и других, он запатентовал более 75 изобретений. В 1997 году он основал компанию «Xros» по производству оптических переключателей, которые в то время позволили осуществить заветную цель телекоммуникации: в них использовались микроскопические зеркала, с помощью которых данные перемещались через переключатели в волоконно-оптической сети без преобразования световых импульсов в электрические сигналы. В 2000 году фирму приобрела компания «Nortel Networks» в обмен на акции на сумму 3,25 миллиарда долларов.
После выхода на пенсию Нойкерманс посвящает все свое время и тратит свои средства на некоторые социальные и экологические проекты, в том числе и на такие, как разработка технологии обнаружения противопехотных мин или разработка недорогих протезов для малообеспеченных людей.
Он занялся проблемой отбеливания облаков в 2010 году, и для ее решения набрал группу, состоящую, в основном, из бывших коллег. Это произошло после того, как финансируемый Биллом Гейтсом фонд исследований и инноваций в области климатологии «Fund for Innovative Climate and Energy Research» выделил деньги на проведение первоначального анализа целесообразности и перспективности проекта.
«К моей радости, он счел проект более-менее целесообразным», - рассказывает Кен Калдейра (Ken Caldeira), известный климатолог из института Карнеги при Стэнфордском университете и соуправляющий фонда.
И пока группа работает над созданием действующего опытного образца, Нойкерманс оплачивает все расходы из собственного кармана, а группа работает на общественных началах.
Команда из пяти человек состоит из признанных представителей старой гвардии из числа бывших работников Кремниевой долины. Большинству из них по 60-70 лет. Они в шутку называют себя «белыми краями тучи» (выражение взято из английского аналога пословицы «Нет худа без добра», который буквально звучит «У каждой тучи есть серебряный (белый) край» - прим. перев.)
Но при этом их можно назвать корифеями, за плечами у которых коллективный стаж работы в 250 лет и наработки в виде 130 патентов. В составе группы работают Ли Гэлбрейт (Lee Galbraith), изобретатель принципиально нового прибора для проверки полупроводников, и Джек Фостер (Jack Foster), один из первых специалистов по лазерной технике, который принимал участие в изобретении контрольных сканеров.
Впереди - испытания
Вполне очевидно, что отбеливание облаков возможно. Спутники обнаружили на облаках над морской акваторией «следы работы судов» или белые линии, которые образовались случайно, когда суда вместе с выхлопом выпускали в атмосферу частицы морской воды. Неизвестно, смогут ли люди сделать то же самое целенаправленно и в больших масштабах, достаточных, чтобы получить заметный результат, но при этом не повлиять на погодные условия где-нибудь в другом месте.
Ученые метеослужбы при Центре Хэдли (Met Office Hadley Centre) в Великобритании проводят моделирование отбеливания облаков на больших площадях и наблюдают резкое сокращение количества дождей в Южной Америке, что катастрофически сказывается на состоянии влажных лесов в районе реки Амазонки.
Калдейра проводил свою собственную серию моделирования облаков над акваторией океана и обнаружил, что количество осадков над морской акваторией будет уменьшаться, а над сушей увеличиваться. До этого физик Лэтэм, работающий сейчас в Национальном центре атмосферных исследований (National Center for Atmospheric Research) в городе Боулдер (Boulder), штат Колорадо, проверил на практике модели, созданные в метеослужбе, и обнаружил, что возможное влияние на состояние бассейна Амазонки можно свести до минимума, если изменить место проведения и масштабы отбеливания облаков.
В этих противоречивых результатах не учитывается некоторая неопределенность в отношении всех последствий, отчасти из-за сложности моделирования поведения облаков. Поэтому по мере того, как ученые приближаются к разработке механизмов отбеливания облаков, возникает очень важный вопрос: какими стандартами следует руководствоваться, прежде чем кто-нибудь испытает этот метод в реальных условиях?
В сентябре прошлого года Лэтэм вместе с другими учеными выступили с обращением, в котором они призвали коллег ограничить эксплуатационные испытания, когда технология распыления будет разработана окончательно.
Они особо подчеркнули тот факт, что во избежание какого-либо неблагоприятного воздействия на экосистему испытания должны быть тщательно продуманы и организованы, кроме того, проводить эти испытания следует «открыто и объективно». Необходимо обеспечить проведение консультаций между научной организацией и потенциально заинтересованной стороной или участником проекта.
Вопросы и опасения
Можно ли предотвратить какие-либо нежелательные атмосферные последствия, связанные с проведением таких испытаний? Существует ли возможность достижения единодушного мнения по этим вопросам между всеми задействованными сторонами?
Уил Бернс (Wil Burns) не уверен.
Руководитель программы по энергетической политике и изучению климата, разработанной в Университете Джона Хопкнса (Johns Hopkins University) признается, что в вопросе отбеливания облаков является «безнадежным скептиком». Даже если этот метод окажется эффективным, он не уверен, что ученым удастся без труда выявить и взять под контроль какие-либо непредвиденные последствия.
Кроме того, существует болезненный вопрос социальной справедливости. Отбеливание облаков может вызвать снижение температуры на планете в среднем, а что если оно приведет к гибели лесов в Южной Америке или повлияет на характер выпадения муссонных дождей в Азии? И если климат планеты станет лучше в среднем - особенно в развитых странах с умеренным климатом - можно ли допустить, чтобы при этом пострадали отдельные страны?
И если оставить эти проблемы без внимания, Бернс обеспокоен тем, что политики, руководство энергетических компаний и потребители не смогут относиться к предлагаемым технологиям в соответствии с ожиданиями ученых, которые считают отбеливание облаков крайней мерой. Он опасается, что эти технологии, скорее будут использоваться в качестве оправдания для того, чтобы и дальше загрязнять атмосферу вредными выбросами.
И даже если геоинженерные технологии поначалу окажутся эффективными, ученые, возможно, столкнутся с катастрофическими последствиями, которые проявятся по прошествии времени и, спустя несколько лет или десятилетий вынудят их свернуть свои исследования и прекратить свою деятельность.
«Если свернуть эти работы (по отбеливанию облаков), произойдет своеобразный углеродный удар, и температура повысится в 10-30 раз по сравнению с прежним уровнем, т.е. до прекращения действий по изменению климата», - считает Бернс. - И тогда произойдет катастрофа».
Калдейра, наоборот, утверждает, что если отбеливание облаков проводить в ограниченных масштабах, то отдаленные последствия, скорее всего, будут минимальными. При этом он подчеркивает, что любые нежелательные последствия начнут проявляться уже в течение несколько недель после прекращения отбеливания. Однако и он считает, что, по всей видимости, проводить испытания в реальных условиях еще рано. Слишком поспешные действия могут лишь усилить скептическое отношение к проекту, что негативно скажется на перспективах в этой области.
«На мой взгляд, было бы благоразумным повременить с эксплуатационными испытаниями в реальных условиях, и, главным образом, потому, что я опасаюсь отрицательных последствий».
Как подчеркивает Лонг и другие ученые, по крайней мере, эксплуатационные испытания в реальных условиях должны проводиться такими организациями, как Национальный научный фонд (National Science Foundation) под жестким контролем и с участием представителей государственных служб.
Мыслить на перспективу
По мнению Калдейры, пока геоинженерные технологии не будут признаны и приняты на государственном уровне, мир, возможно, будет с трудом переносить жару в буквальном смысле этого слова. Не исключено, что можно будет наблюдать такие явления, как массовый голод или миграция миллионов климатических беженцев.
Правда, к тому времени станет сложнее проводить беспристрастные исследования на основе наблюдений и обмена мнениями. Поэтому многие склонны ускорить исследования, поскольку боятся, чтобы не было слишком поздно.
«Нам просто хотелось бы проверить на практике те идеи, над которыми мы работаем, - говорит Лэтэм. - А потом, если все сложится, как надо, и они окажутся эффективными, мы уберем эти идеи на полку».
Несмотря на появившиеся сообщения о том, что Нойкерманс с коллегами намерены провести испытания своего метода в реальных условиях, ученые настойчиво опровергают эти слухи. Если им удастся создать настоящие опытные образцы, они собираются передать их ученым, работающим в научных или государственных учреждениях. Их вполне устроит, если внедрением и обсуждением (их изобретения) займутся другие, а сами они будут делать то, что положено делать инженерам - решать стоящие перед ними запутанные технические головоломки.
Но есть и еще кое-что, что движет Нойкермансом, у которого четверо детей и восемь внуков. Посвятив всю свою жизнь изобретениям и разменяв восьмой десяток, он хотел бы применить свой талант и сделать еще одно изобретение - такое, которое стало бы по-настоящему важным.
«Все мы должны думать о будущем поколении, - считает он. - Надеюсь, нам не придется применять нашу технологию, но уж если такая необходимость возникнет, мы сделаем все - и значение нашей работы будут настолько велико, что и представить невозможно».
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Панических новостей в СМИ о глобальном потеплении всё больше и больше, поэтому попробуем разобраться в критике теории антропогенных изменений климата.
В закладки
Что об этом говорят ученые?
Те учёные, которые получают гранты за борьбу с CO2, разумеется, говорят, что парниковый эффект вызывается именно CO2, и это и есть угроза человечеству. Те учёные, которые не рассчитывают на эти гранты, говорят о лженаучной афере.
Уже много лет бывший президент Академии наук США Фредерик Зейтц (Seitz) обращал внимание на то, что все теории глобального потепления и озоновых дыр притянуты за уши и не отвечают действительности, что это - антинаучные теории. 17 тысяч американских ученых подписали петицию. Они согласны с Зейтцем и считают, что соглашение [Киотское соглашение 1977 года] и стоящие за ним тенденции - подлинная угроза человечеству и тяжёлый удар по его будущему.
В результате хорошо организованной международной политической кампании ведущие страны мира подписали Киотский протокол, призывающий к сокращению выбросов в атмосферу так называемых «парниковых газов», и прежде всего главного из них - углекислого газа. Протокол этот исходит из ошибочного предположения, что эти газы якобы приводят к увеличению парникового эффекта и существенному потеплению климата Земли.
Оба этих материала и множество других материалов по климатическому скептицизму (движению ученых, опровергающих доктрину парникового глобального потепления) доступны в интернете, поэтому можно ознакомиться с детальными аргументами. А мы попробуем разобраться в деле об изменении климата и техногенном факторе - парниковых газах, в частности, с углекислым газом - CO2, вокруг которого вертится машина Киотского протокола.
Существует ли парниковый эффект в атмосфере Земли и какими газами он вызывается?
Парниковый эффект существует. Он связан со свойством некоторых газов, в частности: водяного пара (H2O), углекислого газа (CO2), метана (CH4) и озона (O3) поглощать инфракрасное (тепловое) излучение, исходящее от сравнительно теплой поверхности планеты, не давая ему рассеяться в сравнительно холодный космос. Какие парниковые газы присутствуют в атмосфере в значительных количествах? Это H2O (порядка 1 процента) и CO2 (примерно 0.04 процента). Итак: водяного пара в 25 раз больше, чем углекислого газа. И никто не спорит, что парниковый эффект создаётся в основном водяным паром.
Почему тогда не H2O, а CO2 стал парниковым героем Киотского протокола?
Попытка объявить глобальную борьбу с выбросами водяного пара выглядела бы как идиотизм, и тут не помогла бы даже пропаганда по ТВ. Известно, что с поверхности мирового океана испаряется порядка кубического километра воды в минуту. Это миллиард тонн (гигатонна). Так передаётся в виде теплоты испарения 2,26*10^12 МДж (мегаджоулей) энергии: это в 1000 раз больше, чем энергопотребление всей человеческой цивилизации за ту же минуту. Попытка климатической лавочки при ООН регулировать выбросы H2O комментировалась бы знаменитой фразой Эзопа: «Выпей море, Ксанф».
Иное дело – регулирование выбросов CO2. Круговорот углерода в природе не настолько широко освещён в учебниках и научно-популярной литературе, как круговорот воды. И поэтому можно скормить массовой аудитории псевдонаучную аргументацию. Примерно такую:
- Промышленность сжигает угольное и углеводородное ископаемое топливо, а продукты сгорания выбрасывает в атмосферу - уже 30 миллиардов тонн CO2 в год;
- Из-за этих выбросов концентрация CO2 выросла с 0,02% до 0,04%;
- Это усилило парниковый эффект. В результате средняя температура Земли выросла на 0,74 градуса Цельсия с начала 20-го века (т. е. за период от начала интенсивного сжигания ископаемого топлива - каменного угля, нефти и природного газа);
- Если не снизить выбросы CO2 (карбоновую эмиссию), то температура может вырасти примерно на 6 градусов к концу 21-го века.
Почему в истории Земли происходят глобальные потепления?
Существует мощный регулярный фактор - поток лучистой энергии от Солнца. Он по сложному периодическому закону зависит от:
- Активности Солнца (долгопериодических колебаний интенсивности свечения), из которых можно назвать циклы Гляйсберга, Зюсса, и Холлстата (длительность которых соответственно примерно 100, 200 и 2300 лет);
- Орбитальной позиции Земли - периодических изменений расстояния между Солнцем и Землёй и изменений углов освещённости из-за лунно-солнечной прецессии (циклы Миланковича с периодами 10 тысяч лет, 26 тысяч лет и 93 тысячи лет).
Существуют иррегулярные факторы - извержения супервулканов и падения крупных астероидов. Они вызывают выбросы мелкой пыли, которая надолго остаётся в верхних слоях атмосферы и экранирует солнечный свет. Этот механизм в относительно малом временном масштабе сработал в 1816-м (т. н. ) после извержения Тамбора. Расчёты возможной глубины похолодания известны по т. н. «модели ядерной зимы».
Эти факторы реально определяют климат Земли, в частности, среднюю температуру. Теперь разберёмся, что при этом происходит с концентрацией CO2 в атмосфере. Растворимость газа (в том числе углекислого) обратно пропорциональна температуре. Это можно увидеть на простом примере - открыть бутылку с газированной водой, взятой из холодильника, или открыть бутылку, предварительно нагретую.
Мировой океан - своего рода бутылка, в которую налито 1,35 миллиарда кубических километров минерализованной воды (или, в единицах массы, 1,35 миллиарда гигатонн). В воде растворен ряд газов. В частности, масса растворенного в океане CO2 превышает 100 тысяч гигатонн. Масса CO2 в атмосфере - около 2 тысяч гигатонн (в 50-60 раз меньше, чем в океане). В периоды постоянства средней температуры на планете устанавливается равновесие атмосферного CO2 и CO2, растворенного в океане. При глобальном похолодании равновесие смещается в сторону растворенного CO2. При глобальном потеплении равновесие смещается в сторону атмосферного CO2.
Изменения концентрации атмосферного углекислого газа в течение фанерозоя (последние 541 млн лет, современность слева). В течение большей части последних 550 млн лет уровень CO2 значительно превосходил современный.
Представим, что человечество будет неконтролируемо сжигать углеродное и углеводородное топливо, и быстро сожжёт все его ископаемые запасы, причем на фоне глобального потепления, вызванного первичным (солнечным) фактором. Если таким способом подлить масла в огонь - что будет с климатом? Можно ли узнать результат, не вникая глубоко в численные модели климата? Оказывается, можно, поскольку в истории Земли был период, когда в атмосфере находился практически весь CO2, который сейчас аккумулирован в ископаемом топливе.
Каменноугольный период Палеозойской эры
Тогда, примерно 330 миллионов лет назад, после длительного ледникового периода наступило глобальное потепление. Средняя температура Земли поднялась до 20 Цельсия (на 5 градусов выше сегодняшней). Как в эксперименте с бутылкой газировки, CO2 стал поступать из океана в атмосферу, и его концентрация выросла с 0.02 процентов до 0.4 процента (в 10 раз выше сегодняшней). Из-за усиленного испарения с поверхности океанов выросла концентрация «парникового» H2O в атмосфере. Полоса тропического климата расширилась. Растения, благодаря высокой температуре, и влажности, и высокой концентрации CO2, быстро продуцировали биомассу путем фотосинтеза. Так утилизировался CO2, который затем, в ходе геологических процессов, превратился из биомассы в каменный угль, нефть и природный газ. Кстати: многие классы растений и животных (в частности - сухопутных), существующих сейчас, развились именно тогда. В общем: праздник жизни длиной 30 миллионов лет, или около того. Никакого всемирного потопа или термического апокалипсиса. Затем, из-за изменения солнечного фактора пришло новое оледенение.
Как повлияет увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере сейчас? По экспериментальным данным , удвоение текущей концентрации CO2 приведет (в среднем) к ускорению прироста биомассы у растений с типом фотосинтеза С3 (большинство известных видов растений) на 41%, а у С4 (некоторые травянистые растения, в том числе кукуруза, сахарный тростник, просо) - на 22%. Добавление в окружающий воздух 300 ppm CO2 приведет к росту продуктивности у С3-растений на 49% и у С4 - на 20%, у фруктовых деревьев и бахчевых культур - на 24%, бобовых - на 44%, корнеплодных - на 48%, овощных - на 37%. С 1971 по 1990 г., на фоне роста концентрации CO2 на 9%, отмечалось увеличение содержания биомассы в лесах Европы на 25-30%
В общем: если даже человечество на фоне потепления, быстро сожжет все имеющиеся запасы ископаемого топлива, и содержание CO2 в атмосфере поднимется до поздне-палеозойского уровня, это все равно не приведет к катастрофе. Так что теория, на которую опирается Киотский протокол, со всех сторон лженаучна.
Климатгейт
Кроме того, похоже, этот протокол опирается на фальшивые данные измерений. В ноябре 2009 года неизвестные лица распространили через интернет архивный файл, который содержал информацию, похищенную из отделения климатологии университета Восточной Англии. Этот отдел является одним из трёх основных поставщиков климатических данных для Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) при ООН. Широкомасштабное распространение файла с архивом началось с сервера в Томске. Переписка показала, что в обоснованиях Киотского протокола заложены фальсификации о климате примерно за 20 лет. Некоторые цитаты оттуда:
Зачем это все нужно?
На международном уровне подписывается ряд протоколов, которые ограничивают выбросы CO2 некими квотами, и обязательствами по сокращению. Одни субъекты, которые имеют излишки квот, могут продать эти квоты другим субъектам, которые сжигают столько, что им не хватает своих квот на выброс CO2. И создается международный фонд, финансирующий борьбу с CO2 на нашей планете. В частности, выделяющий гранты учёным на соответствующую науку (см. Киотский Протокол 1997-го и Парижский протокол 2015-го).Фактически этот бизнес-процесс стартовал в 2000-х. Объем торговли CO2-квотами к 2010-му достиг 120 миллиардов долларов и продолжает энергично расти.
Цена вопроса: Альберт Гор (вице-президент США в 1993-2001 годах, центральный персонаж борьбы против CO2, лауреат Нобелевской премии мира-2007 за эту борьбу) увеличил личное состояние с 2 миллионов долларов примерно до 100 миллионов долларов.
При этом адепты Киотского протокола сами не верят в свою CO2-парниковую теорию. Если бы они реально верили в могущество парникового демона по имени CO2, то они, очевидно, призывали бы вообще не выпускать эту опасную тварь из недр Земли: запечатать устья нефтяных и газовых скважин, забетонировать разорванные сланцевые пласты, закрыть все угольные шахты и торфяные карьеры и глобально перейти на ядерную энергетику, которая не выбрасывает CO2.
Но мы не слышим и не видим призывов «Да здравствует мирный атом» от комиссий, работающих по Киотско-Парижской тематике борьбы с парниковым эффектом. Напротив, из международных экологических организаций звучат призывы к свертыванию ядерной энергетики.
Разумеется, на Земле существуют техногенные экологические проблемы. То, что эта конкретная CO2-проблема – вымышлена, не отменяет реальных проблем. Например, загрязнение мирового океана нефтепродуктами и пластиковыми отходами, локальное загрязнение регионов добычи ископаемого сырья, разрушение локальных экосистем при лесозаготовках, и при культивации почв и т. д. Но выгоднее и проще бороться с придуманными проблемами, а не реальными.
Мы редко думаем о том, что должно случиться в будущем. Сегодня у нас другие дела, обязанности и хлопоты. Поэтому глобальное потепление, его причины и последствия воспринимаются больше как сценарии для голливудских фильмов, нежели как реальная угроза существования человечества. Какие сигналы говорят о надвигающейся катастрофе, каковы ее причины и какое будущее нас ждет - давайте разбираться.
Чтобы понять степень опасности, оценить рост негативных изменений и осознать проблему, разберем само понятие глобального потепления.
Что такое глобальное потепление?
Глобальное потепление - это показатель роста средней температуры окружающей среды за последний век. Проблема его заключается в том, что, начиная с 1970-х годов, этот показатель стал увеличиваться в несколько раз быстрее. Основная причина этого кроется в усилении индустриальной деятельности человека. Повысилась температура не только воды, но и примерно на 0,74 °С. Несмотря на такое маленькое значение, последствия могут быть колоссальными, если верить научным работам.
Исследования в области глобального потепления сообщают, что смена температурных режимов сопровождала планету на протяжении всей ее жизни. Например, свидетельством изменения климата служит Гренландия. История подтверждает, что в XI-XIII веках это место норвежские моряки называли “Зеленой землей”, поскольку никакого снежного и ледяного покрова, как сегодня, не было и в помине.
В начале ХХ века тепло снова возобладало, что привело к уменьшению масштаба ледников Северного Ледовитого океана. Затем, примерно с 40-х годов, температура падала. Новый виток ее роста начался с 1970-х годов.
Причины потепления климата объясняются таким понятием, как парниковый эффект. Он заключается в повышении температуры нижних слоев атмосферы. Содержащиеся в воздухе парниковые газы, такие как метан, водяной пар, диоксид углерода и другие, способствуют накоплению теплового излучения с поверхности Земли и, в результате, нагреву планеты.
Что приводит к парниковому эффекту?
- Пожары в лесной местности. Во-первых, происходит выделение большого количества . Во-вторых, уменьшается число деревьев, которые перерабатывают углекислый газ и дают кислород.
- Мерзлота. Земля, которая находится в тисках вечной мерзлоты, выделяет метан.
- Океаны. Именно они дают большое количество водяного пара.
- Извержение вулкана. При нем происходит выброс огромного количества углекислого газа.
- Живые организмы. Все мы привносим свою долю в образование парникового эффекта, потому что выдыхаем тот же CO 2 .
- Солнечная активность. По данным спутников за последние несколько лет Солнце значительно повысило свою активность. Правда, точных данных по этому поводу ученые дать не могут, в связи с чем нет никаких выводов.
Мы рассмотрели естественные факторы, влияющие на парниковый эффект. Однако основной вклад вносит деятельность человека. Усиленное развитие промышленности, изучение недр Земли, освоение полезных ископаемых и их добыча послужили выделению большого количества парниковых газов, что привело к росту температуры поверхности планеты.
Что именно делает человек для роста глобального потепления?
- Нефтепромысел и промышленность. Используя нефть и газ в качестве топлива, мы выбрасываем в атмосферу большое количество углекислого газа.
- Удобрение и обработка почвы. Пестициды и используемая для этого химия способствуют выделению диоксида азота, который является парниковым газом.
- Уничтожение лесов. Активная эксплуатация лесов и вырубка деревьев ведут к росту диоксида углерода.
- Перенаселение планеты. Рост количества жителей Земли объясняет причины пункта 3. Для обеспечения человека всем необходимым осваивается все больше территорий в поисках полезных ископаемых.
- Образование свалок. Отсутствие сортировки мусора, неэкономное использование продуктов приводят к образованию свалок, которые не подвергаются вторичной переработке. Их либо зарывают глубоко в землю, либо сжигают. И то, и другое приводит к изменению экосистемы.
Автомобильные и образование пробок на дорогах также способствуют ускорению экологической катастрофы.
Если сложившуюся ситуацию не исправить, то рост температуры будет продолжаться и дальше. Какие еще будут последствия?
- Разброс температур: зимой будет гораздо холоднее, летом будет либо аномально жарко, либо достаточно холодно.
- Сократится объем питьевой воды.
- Урожай на полях будет заметно скуднее, некоторые культуры могут исчезнуть совсем.
- В ближайшие сто лет уровень воды в мировом океане поднимется на полметра из-за быстрого таяния ледников. Степень солености воды также начнет меняться.
- Глобальные климатические катастрофы, ураганы и смерчи станут не только привычным явлением, но и разойдутся до масштабов голливудских фильмов. Во многих регионах прольются ливневые дожди, которые ранее там не появлялись. Ветры и циклоны начнут усиливаться и станут частым явлением.
- Рост числа мертвых зон на планете - мест, где человеку не выжить. Многие пустыни станут еще больше.
- Из-за резкой смены климатических условий деревьям и многим видам животных придется к ним приспосабливаться. Те, кто не успеют сделать это быстро, будут обречены на вымирание. Больше всего это относится к деревьям, поскольку для привыкания к местности они должны достичь определенного возраста, чтобы дать потомство. Сокращение количества “ ” ведет к еще более опасной угрозе - колоссальному выбросу углекислого газа, который некому будет превратить в кислород.
Экологи определили несколько мест, на которых глобальное потепление климата на Земле отразится в первую очередь:
- Арктика - таяние арктических льдов, повышение температуры вечной мерзлоты;
- пустыня Сахара - выпадение снега;
- небольшие островки - повышение уровня мирового океана просто затопит их;
- некоторые азиатские реки - они разольются и станут непригодными для использования;
- Африка - истощение горных ледников, питающих Нил, приведет к высыханию поймы реки. Прилегающие территории станут непригодными для жизни.
Существующая сегодня вечная мерзлота отодвинется дальше на север. В результате глобального потепления изменится ход морских течений, а это вызовет неконтролируемые изменения климата по всей планете.
С ростом числа предприятий тяжелой промышленности, нефте- и газоперерабатывающих компаний, свалок и мусоросжигателей воздух будет становиться все менее пригодным для использования. Уже сейчас этой проблемой озабочены жители Индии и Китая.
Существует два прогноза, в одном из которых при том же уровне образования парниковых газов всемирное потепление станет ощутимым примерно через три сотни лет, в другом - через сто, если уровень выбросов в атмосферу будет расти.
Проблемы, с которыми столкнутся жители Земли в случае глобального потепления, коснутся не только экологии и географии, но и финансовых и социальных сторон: сокращение территорий, пригодных для жизни, приведет к смене локаций горожан, многие города будут заброшены, государства столкнутся с нехваткой пищи и воды для населения.
Сводки МЧС сообщают, что за последнюю четверть века в стране повысилось число наводнений почти вдвое. При этом многие параметры таких бедствий регистрируются впервые в истории.
Ученые прогнозируют влияние глобального потепления в ХХI веке в первую очередь на Сибирь и субарктические регионы. К чему это приведет? Повышение температуры вечной мерзлоты угрожает хранилищам радиоактивных отходов и влечет за собой серьезные экономические проблемы. К середине столетия прогнозируется повышение температуры в зимний период на 2-5 градусов.
Также существует вероятность периодического появления сезонных смерчей - чаще, чем обычно. Наводнения на Дальнем Востоке уже неоднократно приносили большой вред жителям Амурской области и Хабаровского края.
Росгидромет предположил следующие проблемы, связанные с глобальным потеплением:
- В части регионов страны ожидаются несвойственные засухи, в других - наводнения и увлажнение почвы, что ведет к уничтожению сельского хозяйства.
- Рост лесных пожаров.
- Нарушение экосистемы, смещение биологических видов с вымиранием некоторых из них.
- Вынужденное кондиционирование воздуха летом во многих регионах страны и следующие за этим экономические расходы.
Но есть и некоторые плюсы:
- Глобальное потепление позволит увеличить навигацию на морских путях севера.
- Там же произойдет сдвиг границы земледелия, что увеличит территории сельского хозяйства.
- В зимний период необходимость отопления снизится, а значит, снизится и расход средств.
Оценить опасность глобального потепления для человечества пока довольно трудно. Развитые страны уже внедряют новые технологии на тяжелом производстве, такие, например, как специальные фильтры для выбросов в атмосферу. А более населенные и менее развитые страны страдают от техногенных последствий человеческой деятельности. Этот дисбаланс без влияния на проблему будет только расти.
Ученые следят за изменениями благодаря:
- химическому анализу почвы, воздуха и воды;
- изучению скорости таяния ледников;
- составлению графиков роста ледников и пустынных зон.
Эти исследования дают понять, что темпы влияния глобального потепления с каждым годом растут. Необходимо скорейшее внедрение более экологичных способов работы тяжелой промышленности и восстановление экосистемы.
Каковы пути решения проблемы:
- быстрое озеленение большой площади земли;
- создание новые сортов растений, легко привыкающих к изменениям в природе;
- использование восстанавливаемых источников энергии (например, ветроэнергетика);
- разработка более экологичных технологий.
Ученые продумывают разные пути решения проблемы: уже созданы специальные уловители углекислого газа, расположенные в шахтах. Разработаны аэрозоли, влияющие на отражательные свойства верхних слоев атмосферы. Эффективность этих разработок пока не доказана. Автомобильная система сжигания постоянно модифицируется с целью защиты от вредных выбросов. Изобретаются альтернативные источники энергии, но их разработка стоит больших денег и продвигается крайне медленно. Вдобавок работа мельниц и солнечных батарей также сопровождается выбросом CO 2 .
Глобальное изменение температуры в 1850−2016 гг
22 апреля 2016 года участники Конференции по климату в Париже подписали Парижское соглашение , которое регулирует меры по снижению углекислого газа в атмосфере с 2020 года. На сегодняшний день Парижское соглашение - главная надежда человечества остановить потепление до того, как мы достигнем «точки невозврата» в виде необратимого процесса, который поддерживает сам себя (потепление вызовет таяние ледников и оттаивание вечной мерзлоты, из-за чего увеличится количество выбросов CO 2 , усилится парниковый эффект, произойдёт дальнейшее потепление и так далее).
Цель соглашения - удержать рост глобальной средней температуры ниже 2 °C и «приложить усилия» для ограничения роста температуры величиной 1,5 °C (см. спиральный график). Для этого участники соглашения договорились после «максимально скорого» достижения пика эмиссии CO 2 начать снижение выбросов углекислого газа.
К сожалению, не всё так просто. Снижения выбросов CO 2 может оказаться недостаточно, чтобы остановить разогрев Земли. Эта тема затрагивается в докладе по технологиям «негативных выбросов», составленного учёными из более 20 стран, входящими в Научный консультативный совет европейских академий. Под «негативными выбросами» подразумевается очистка атмосферы от парниковых газов, прежде всего - углекислого газа.
В своём отчёте академики ещё раз говорят общеизвестные вещи: в данный момент человечество не предпринимает достаточно усилий, чтобы остановить глобальное потепление. Мы даже близко не приблизились к траектории, которая позволит ограничить нагрев атмосферы 2 °C.
Что ещё хуже, в последнее время учёные обсуждают теорию, что даже снижения выбросов CO 2 будет недостаточно, чтобы остановить спираль разогрева. Климатологи считают, что мы уже загнали себя в достаточно сложное положение - осталось мало времени. И теперь чтобы вписаться в рамки 2 °C, придётся не только сократить выбросы, но и активно изымать парниковые газы из атмосферы, иначе процесс разогрева планеты примет необратимый характер.
Это ставит перед человечеством сложный вопрос: сумеем ли мы разработать и масштабировать технологии по удалению CO 2 из атмосферы в достаточно короткий срок, пока не начался необратимый разогрев? В докладе рассматриваются семь способов удаления CO 2 из атмосферы:
- Восстановление лесных массивов
- Рациональная обработка почв для увеличения там содержания углерода
- Биоэнергетика с захватом и хранением углерода (BECCS)
- Продвинутое выветривание (когда силикаты или карбонаты растворяются в дождевой воде, из атмосферы поглощается CO 2)
- Прямой захват воздуха и хранение углерода (DACCS)
- Фертилизация океана (планктон и другие растения захватывают CO 2 из атмосферы и преобразуют его в органическое вещество)
- Захват и хранение углерода (CCS)
Чтобы выйти на траекторию ограничения нагрева в пределах 2 °C, нужно к 2050 году ежегодно удалять из атмосферы по крайней мере 11 млрд тонн CO 2 для компенсации эмиссии. Учёные считают, что на практике таких показателей будет трудно добиться по разным причинам. Например, восстановление лесных массивов в необходимом количестве для связывания углекислого газа из атмосферы потребует засеять новыми лесами от 320 млн до 970 млн гектаров, что составляет 20-60% пахотных земель человеческой цивилизации. При этом лесам требуются десятилетия, чтобы вырасти, есть риск обратного освобождения CO 2 в результате пожаров и другие проблемы. Успешные примеры восстановления есть: например, Китай вложил более $100 млрд в восстановление лесов на площади 434 000 км² . Но это единичные примеры.
Специалисты считают, что только некоторые из перечисленных вариантов могут масштабироваться и удалять из атмосферы максимум 3−4 млрд тонн углекислого газа. Но это теоретическая возможность. В реальности ни один из этих вариантов сейчас не продвигается во всемирном масштабе и не развивается достаточными темпами. Казалось бы, восстановление лесных массивов и накопление углерода в почве выглядят наиболее простыми вариантами. Но на самом деле человечество в данный момент делает прямо противоположное: вырубает леса и способствует деградации почвы. Из-за этого выбросы углекислого газа только увеличиваются, а не уменьшаются.
Учёные считают, что для предотвращения дальнейшего глобального потепления потребуется не только сократить выбросы CO 2 , но и применить весь арсенал технологий, которые имеются в наличии у человечества.
О такой проблеме, как глобальное потепление, начали говорить ещё в середине прошлого века. До сих пор этот вопрос является поводом многочисленных дискуссий, темой международных симпозиумов и сюжетов документальных фильмов. Даже далёкий от экологических дисциплин человек знает, что такое глобальное потепление. Оно выражается в увеличении средней температуры климата за 100 прошедших лет.
Но так ли опасно глобальное потепление, как его преподносят учёные и СМИ? Когда оно начнётся? Какие изменения произойдут с планетой из-за потепления климата? Что ждёт человечество в худшем случае? Способно ли мировое сообщество решить проблему глобального потепления?
Что свидетельствует о потеплении климата?
Документальное фиксирование температуры ведётся в течение 150 лет. За последний век она увеличилась в среднем на 0,5°С. Резкое потепление климата произошло в 1970 годах, когда усилилась индустриальная деятельность. Увеличилась не только температура воздуха, но и воды.
Глобальное потепление привело к интенсивному уменьшению снежного покрова, таянию и отступлению ледников в Антарктике, Гренландии и на высоких горных вершинах. Последствием этого стало поднятие уровня океана примерно на 10 см. Эти и другие явления доказывают то, что глобальное потепление – реальная экологическая проблема .
Что привело к потеплению?
- Лесные пожары (во время них выделяется огромное количество углекислого газа, более того, уничтожается большое число деревьев, превращающих его в кислород в процессе фотосинтеза).
- Вечная мерзлота (из почвы, находящейся в районе многолетней мерзлоты, выделяется метан).
- Мировой океан (водоёмы являются основным источником пара).
- Вулканы (когда он извергается, то происходит выброс колоссального количества углекислого газа).
- Фауна (организмы, выдыхающие углекислый газ, значительно увеличивают его концентрацию в атмосфере).
Однако сам по себе парниковый эффект не представляет угрозы – без него средняя температура Земли составляла бы -18°C. Смысл кроется в том, что человеческая активность за последние несколько десятков лет привела к значительному увеличению концентрации парниковых газов, а, следовательно, и к повышению температуры климата.
Существует ряд других гипотез, объясняющих возникновение глобального потепления на Земле. Спутниковые данные позволяют предположить, что повышение температуры климата вызвано усилением солнечной активности, не характерным для прошлых лет. Однако учёные не располагают полным представлением об изменении активности светила для обнародования конкретных выводов. Основные факты свидетельствуют о том, что причины глобального потепления кроются именно в антропогенной деятельности.
Факторы, значительно увеличивающие концентрацию парниковых газов:
- Тяжёлая промышленность (основным источником выброса углекислого газа является добыча и сжигание нефти, газа и других полезных ископаемых).
- Сельское хозяйство (когда почва интенсивно удобряется и обрабатывается инсектицидами, то из неё выделяется диоксид азота, являющийся парниковым газом).
- (уничтожение «лёгких планеты» ведёт к увеличению концентрации диоксида углерода).
- Перенаселённость (для удовлетворения потребностей населения Земли требуется огромное количество природных ресурсов).
- Свалки (большая часть отходов не подвергается вторичной переработке, а сжигается или закапывается, что приводит к кардинальному изменению биологической системы).
Несмотря на то, что потеплению климата существенно способствовал человек, некоторые учёные всё же предпочитают делить причины глобального потепления на природные и антропогенные.
Что ждёт планету в будущем?
Глобальное потепление приведёт не только к дальнейшему увеличению температуры поверхности земли, но и к другим изменениям. В результате будет усиливаться выброс парниковых газов. Уровень Мирового океана поднимется на полметра за 100 лет, кроме того, изменится солёность воды. Воздух станет более влажным. Осадки начнут выпадать интенсивнее, их распределение изменится, к тому же повысится порог максимума температур. Ускорится таяние ледников.
Глобальное потепление отразится на протекании погодных явлений: ветры и циклоны усилятся и участятся. Природные катаклизмы, например, наводнения и ураганы, будут происходить регулярнее, а их масштаб увеличится в разы.
Экологи выделяют несколько регионов земли, на которых особенно сильно отразятся последствия глобального потепления:
- Пустыня Сахара;
- Антарктика;
- Дельты крупных рек Азии;
- Маленькие острова.
В тропиках и субтропиках будет выпадать меньше дождей. В результате глобального потепления засушливые районы Земли и пустыни увеличатся в площади, а вечная мерзлота продвинется дальше на север.
Из-за потепления климата сместятся места обитания биологических видов, что в свою очередь поставит под угрозу сохранность живых существ, возникнет серьёзная опасность вымирания организмов.
Одним из противоречивых последствий глобального потепления является . Изменение плотности вод океана, вызванное потеплением климата, приведёт к тому, что картина морских течений станет подобной той, которая была при ледниковом периоде.
Увеличение числа промышленных предприятий, свалок и слив отходов, разработка месторождений нефти и газа будут вести к необратимому изменению состава воздушной оболочки Земли.
По оптимистическому сценарию, согласно которому выброс парниковых газов будет оставаться на прежнем уровне, критическая ситуация настанет на планете через 300 лет. В противном случае необратимые последствия будут наблюдаться уже через 100 лет.
Глобальное потепление приведёт к изменениям не только в биосфере, но и в экономической деятельности и в обществе. Разрастание районов засух повлечёт сокращение посевных площадей, сельское хозяйство придёт в упадок. Развитые страны столкнутся с проблемой голода и нехватки питьевой воды.
В силах ли человек решить проблему потепления?
Какими бы пессимистичными ни были сценарии развития глобального потепления, человечество ещё в состоянии предпринять меры, для того чтобы Земля не стала похожа на Венеру. Наиболее перспективными на сегодняшний день считаются два основных направления борьбы с глобальным потеплением:
- усиленное сокращение выбросов;
- использование экологических технологий.
Однако до конца не ясно, внедрение какого метода позволит с большей долей вероятности избежать катастрофических последствий потепления климата. Более того, эффективность применения обеих мер неоднократно ставилась под сомнение.
Радикально уменьшить количество выбросов будет всё сложнее с усилением экономической деятельности развивающихся стран. Для обеспечения стремительных темпов роста ВВП необходимы колоссальные энергетические ресурсы, источником которых выступают нефть, газ и уголь. Сжигание природных ископаемых – основная причина выброса больших количеств углекислого газа. В силу масштаба и финансовых затрат не представляется возможным переоборудовать старые промышленные предприятия по современным экологическим стандартам. Международные соглашения, в частности Киотский протокол 1997 года о контроле парниковых газов, терпят неудачу.
Второе направление по борьбе с глобальным потеплением связано с использованием биоинженерных технологий. В настоящее время создаются установки по закачке углекислого газа в специальные шахты. Учёные работают над неординарными решениями, такими как применение аэрозолей для изменения отражательной способности верхних слоёв атмосферы в сторону повышения. Будет ли это эффективно – пока неизвестно.
Совмещение двух методов в перспективе позволит добиться лучших результатов. Совершенствование нейтрализаторов и систем сжигания топлива в автомобилях не только сократит выброс парниковых газов, но и уменьшит тяжёлыми металлами. Применение альтернативных источников энергии поможет в разы сократить выброс, но на данный момент эти технологии требуют больших финансовых вложений. Важным фактом остаётся то, что производство солнечных батарей и ветряных мельниц также сопровождается колоссальным выбросом.
К менее масштабным, но не менее значимым мерам по устранению глобального потепления можно отнести:
- увеличение зелёных насаждений;
- использование энергосберегающих устройств и приборов;
- переработка отходов;
- привлечение внимание общественности к проблеме.
Если международный контроль и масштабные экологические проекты кажутся далёкими от повседневной жизни, то вышеперечисленные методы касаются всех обитателей планеты. Поездка на велосипеде и вегетарианская диета вам не навредят (скорее это будет полезно!), а вовлеченность и неравнодушие тех, кто называет Землю своим домом, поможет предотвратить последствия глобального потепления климата. Как когда-то люди «совместными усилиями» нарушили природный баланс, так и сейчас при заинтересованности каждого будет возможно избежать катастрофических изменений.
Глобальное потепление, вызванное природными и антропогенными причинами, является поистине масштабной проблемой современности. Человек не должен оставаться равнодушным к ней и упускать способы предотвратить изменение климатических условий!
Loading...