Стыдные вопросы про изменение климата

Текст продолжает проект об экологии «Переменная».

Канадские ученые в июне отменили первую часть большого экологического исследования с бюджетом в 17 миллионов долларов. Они собирались изучить, как изменение климата повлияло на окрестности Гудзонова залива, — пока не оказалось, что для этого можно никуда не ходить. Из-за изменения климата арктический лед дрейфует в более низкие широты, и ледокол, на котором рассчитывали работать ученые, был вечно занят вызволением других судов.

То есть исследование изменения климата пришлось отменить из-за изменения климата. Шах и мат, скептики! Помните фразу из фильма «Ищите женщину»: «Если к вам не прижимаются в метро, это не значит, что метро не существует». Давайте разберемся, почему метро, то есть изменение климата, и правда существует, что бы там ни говорили.

1. Кто сказал, что виноваты люди?

Во времена визуализации лучше запомнить картинку, точнее, график. Трудилась над ним международная группа ученых-климатологов, которая, видимо, как и я, устала отвечать на этот вопрос и захотела наглядности. Вот он:

Поскольку экспериментировать с климатом Земли трудно (и никто не даст), климатологи разрабатывают модели изменения климата. Возможно это стало с появлением суперкомпьютеров, а «играться» с этой моделью, подставляя различные варианты развития событий, — с появлением суперсуперкомпьютеров и большого массива данных о том, каким климат был в прошлом. Что это за данные? Все, что найдут: годичные кольца деревьев, ледовые керны (это такие столбы льда, которые ученые достают из скважин в Гренландии или Антарктике, — по сути, в пузырьках в таком льду хранится консервированный воздух далекого прошлого), донные отложения.

Главный обогреватель Земли, Солнце, повлиял на климат в XX веке: в конце 1930-х годов был пик солнечной активности, и в этот же период в Арктике льдов было относительно немного. Еще один максимум активности Солнца пришелся на 1980—1990 годы, а потом на 1997—2003 годы. В прессе в то время можно было прочесть, что потепление на Земле вызвано активностью Солнца. Климатологи возражали и оказались правы: потепление продолжается, хотя солнечная активность довольно низкая.

Вот уж кто серьезно влияет на климат, так это вулканы. После извержения с выносом большого количества пепла и других частиц в стратосферу Земля на один-три года затеняется, и температура на всей планете опускается примерно на 0,2—0,4 градуса. Так, в 1991 году произошло извержение вулкана Пинатубо. Эффект от Пинатубо, то есть «охлаждение» температуры поверхности Земли, был вдвое больше, чем нагревающий эффект всех выбросов СО2. Спасут ли вулканы Землю от перегрева? Нет, потому что такие извержения случаются редко и их охлаждающий эффект быстро исчезает, а углекислый газ остается.

Солнце, вулканы и все остальные естественные факторы на нижнем графике дают синюю ломаную линию, которая где-то с 1960-х годов неумолимо расходится с черной — линией реальных наблюдений. Это означает, что одними естественными факторами, без роста концентрации парниковых газов, сегодняшнее потепление не объяснить.

Кроме того, изменение климата «выдает» себя и в других показателях — например, площади арктических льдов или массе ледников, то есть дело не в одной только температуре воздуха.

2. А откуда, кстати, мы знаем, что парниковые газы в атмосферу попали именно по вине человека?

Круговорот СО2 в природе можно представить как две огромные петли. Первая петля берет начало в «дыхании» почвы и растений, а заканчивается фотосинтезом. Вторая петля представляет собой физический процесс газообмена океана с атмосферой, а также «дыхание» и фотосинтез фитопланктона.

Когда человек начал добывать уголь, а потом нефть и газ, он вмешался в круговорот СО2. Тот же уголь образовался миллионы лет назад из растительных остатков. В тот момент из атмосферы был изъят и «упакован» в слои полезных ископаемых углерод. Теперь человек «распаковывает» его, добывая уголь и сжигая его, и отправляет обратно в атмосферу.

Вроде все идет по плану, круговорот продолжается. Но за год человек сжигает столько угля, сколько образовалось за миллионы лет. И здесь возникает эффект Зюсса: дело в том, что «старый» углерод в ископаемом топливе почти не содержит изотопа углерода-14, который в нем уже распался, — то есть при сжигании топлива в атмосфере резко возрастает относительная концентрация углерода-12. Именно это мы и наблюдаем примерно с середины XIX века.

В нормальном состоянии, то есть без бешеных выбросов СО2 транспортом, котельными и промышленными предприятиями, СО2 неспешно поглощают океан и наземные экосистемы. Но в нынешней ситуации ни океан, ни растения не успевают «съесть» столько СО2, поэтому более половины объема этого газа остается в атмосфере. Чем больше выбросов, тем сильнее «раскачивается» климатическая система.

3. Разве российские ученые не доказали, что это все неправда?

Мне кажется, что это самый распространенный миф под названием «Российские ученые отрицают влияние человека на глобальное потепление». Это даже обидно. Прежде всего, советский геофизик, академик Михаил Иванович Будыко первым в 1971 году, когда многие из ныне сомневающихся пешком под стол ходили, предположил, что в XX веке нас ждет потепление. Именно Будыко создал энергобалансовую модель климата, которая стала базовой в современных исследованиях глобального потепления.

В 1991 году Михаил Будыко прогнозировал, что средняя температура воздуха «в начале XXI века повысится примерно на один градус по сравнению с температурой в доиндустриальный период». Правоту Будыко подтвердили британские ученые. Они в 2016 году констатировали факт, что средняя температура воздуха поднялась на 1 градус Цельсия.

Если переходить к современности, то консолидирует данные о глобальном изменении климата Росгидромет. Это научное учреждение в 2014 году выпустило второй — то есть был и первый — оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории РФ. Также Росгидромет шесть раз в год выпускает бюллетень по изменению климата для широкого круга читателей, а еще действует научно-популярный сайт по той же проблеме.

«Крайне маловероятно (менее 5%), что изменения климата, наблюдавшиеся за последние 50 лет, происходят без внешнего воздействия; с высокой степенью вероятность (более 90%) можно утверждать, что наблюдаемое увеличение концентраций антропогенных парниковых газов обусловливает большую часть глобального потепления начиная с середины XX века», — говорится еще в первом докладе Росгидромета, вышедшем в 2008 году.

То есть когда кто-то говорит, что российские ученые все опровергли, уточните, что там за ученые и занимаются ли они климатологией — потому что те, кто занимается, ничего не опровергали.

4. То есть нас ждет неминуемая катастрофа? Или все-таки нет?

Кофе — это моя дурная привычка, пью каждое утро. Что я буду пить вместо кофе? Его ведь скоро не станет, а все из-за глобального изменения климата. Повышение температуры в тропиках уже привело к тому, что кофейный жучок-вредитель расплодился в невероятном количестве и угрожает истребить все кофейные плантации.

Похожая ситуация с сахарными кленами, из которых делают кленовый сироп. Зимы стали холоднее, а лета — суше. Деревья не успевают адаптироваться к изменениям. По оценкам американских экспертов, сроки сбора соков уже сдвинулись, а к концу столетия могут измениться на месяц. Для сохранения отрасли производства кленового сиропа Департамент сельского хозяйства США предлагает рассмотреть вопрос о переносе плантаций к северу.

С вином тоже наступят перебои как в Старом, так и в Новом Свете. Калифорния может потерять 70% территории, пригодной для выращивания винограда, к 2050 году, а Австралия — аж 73%.

Тянет ли это на неминуемую катастрофу? (Для меня и моих привычек — вполне.) В 90-х СМИ растиражировали чье-то неосторожное замечание о том, что дети, рожденные в начале нынешнего века, уже не будут знать, что такое снежная зима. До такого, конечно, не дойдет: изменение климата происходит гораздо медленнее, зима обеспечена и внукам этих детей. Уместнее здесь пример лягушки, которая медленно варится в кастрюльке.

5. Почему все говорят про «меньше двух»? И меньше двух чего?

Меньше двух не собираться! Шутка. На самом деле «меньше двух» градусов Цельсия — это своеобразный климатический мем, фраза-пароль: ей удобно обозначать сценарий развития событий, при котором лягушка в кастрюльке все-таки не сварится.

Всех, конечно, интересует будущее: как будет меняться климат и чем нам это грозит? Проблема с точки зрения прогнозирования — в том, что это напрямую зависит от наших действий: сколько CO2 мы будем выбрасывать в атмосферу завтра и послезавтра. Поэтому климатологи говорят не о прогнозах, а о сценариях: при выбросах в объемах А температура вырастет на Б градусов, при выбросах в объемах В — на Г градусов и так далее.

Кроме температуры можно рассчитать в моделях и другие параметры, а затем оценить последствия для биосферы. Утешительный прогноз, что все будут живы-здоровы, никого не затопит, все населяющие Землю виды успеют более-менее адаптироваться к изменению климата, — это рост средней температуры Земли на 1,5 градуса Цельсия от показателей доиндустриальной эпохи. Конечно, без потерь совсем не обойтись, коралловые рифы разрушаются уже сейчас (при одном градусе, напомним), но все-таки последствия не такие катастрофические.

Следующий рубеж — два градуса. Это рубеж, на котором начинают возникать проблемы с пресной водой, в том числе и, скажем, в европейской части России (где они бывают и сегодня), а подъем уровня Мирового океана угрожает затопить крупные города.

Два градуса — это тот порог, который страны мира договорились не превышать, чтобы избежать разрушительных последствий изменения климата. Правда, пока дальше договоренностей дело не идет, а сегодняшними темпами — климатологи обычно называют их «business as usual», «все как обычно» — температура может вырасти аж на четыре градуса. Всемирный банк однажды заказал ученым доклад о том, на что будет похож окружающий мир при таком повороте событий (спойлер: ничего хорошего не будет). Так что, по-хорошему, давно пора бы от стыдных вопросов про климат перейти к решительным действиям.