Из-за таяния вечной мерзлоты жить летом на севере будет сложно
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.
Фото предоставлено А. Елисеевым
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 непосредственном 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 годы 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 уменьшится. Но подъем воды даже на 1 метр считается маловероятным, – такой сценарий рассматривается при условии, что мы все оставшиеся 70 лет будет также 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?
– Не обязательно, – 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, не сложно. 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.
Источник: www.mk.ru
Комментарии закрыты.