Ученые предлагают охладить атмосферу

Вместо того, чтобы бороться с выбросом парниковых газов, может быть, лучше просто охладить атмосферу? Такие соблазнительные, но рискованные идеи уже появились.

Хотя голоса скептиков, сомневающихся в существовании глобального потепления, ослабевают, и даже крупнейший в мире нефтяной концерн ExxonMobil признал эту проблему существенной, политики не пришли пока к согласию, как справиться с этим явлением. Очередные климатические саммиты ООН не приносят перелома, а ученые призывают не дожидаться решения политиков, а искать другие способы решения этой горячей проблемы.

 

Киото убивает людей

 

Бьорн Ломборг (Bjørn Lomborg) входит в сотню самых влиятельных интеллектуалов в мире. Этот датский экономист прославился в начале столетия своей книгой «Скептичный эколог» (The Sceptical Environmentalist). В ней он доказывал, что угрозы окружающей среде — это конечно, серьезная проблема, однако решения, которые предлагают экологи, могут зачастую принести больше вреда, чем сами эти угрозы. Подход экономиста лучше всего отражает сформулированный им слоган «Киото убивает людей». Исследователь отмечает, что исполнение климатических соглашений, заключенных в 1997 в Киото и заключающихся в снижении развитыми странами объема выбросов CO2, принесет больше вреда, чем пользы, поскольку потребует вложения денег, которые необходимы для более неотложных нужд, чем борьба с глобальным потеплением.

Нет, Ломборг не сомневается в существовании негативных климатических изменений или в том, что виноват в них человек, выпускающий в атмосферу огромное количество углекислого газа. Однако из анализа, проведенного Ломборгом с группой экономистов, в которую вошли, в том числе, нобелевские лауреаты, следует, что лучше направить средства на борьбу с голодом в развивающихся странах, обеспечить им доступ к лекарствам, воде и образованию, чем принуждать европейскую и американскую промышленность к дорогим инвестициям в уменьшение вредных выбросов. Инвестированные таким образом доллары, в конечном счете, если считать спасенные человеческие жизни, принесут больше пользы. 

Аргументы Ломборга приводят в ярость людей, которые уже много лет ведут сложные переговоры по новому глобальному соглашению на смену утрачивающему силу Киотскому протоколу. Руководитель Межправительственной группы по изменению климата Раджендра Пачаури (Rajendra Pachauri) сравнил датского ученого с Гитлером, обвиняя его в цинизме и бездушии. Возможно, если все подсчитать, получится, что жителей Мальдив, которым угрожает затопление из-за повышения уровня моря, дешевле переселить куда-нибудь в другое место, чем бороться с водой, но все ли в порядке с такой аргументацией? 

Купающийся в лучах глобальной славы Ломборг не обращает внимания даже на самые острые оскорбления и продолжает размышлять, как спасти мир. В книге «Мудрые решения проблем изменения климата» (Smart Solutions to Climate Change) он публикует результаты очередной совместной работы с мировыми экономистами. Ломборг задает им вопрос, какие действия могут оказаться наиболее эффективными, предлагая такую гипотетическую ситуацию: в ближайшее десятилетие мир может предназначить на борьбу с климатическими проблемами 250 миллиардов долларов, как их лучше всего распределить? 

В перспективе ближайшего десятилетия наименее эффективной с экономической точки зрения оказалась борьба с выбросами CO2,которая заняла последнее место в списке предложенных решений. Более выгодными представляются активные инвестиции в развитие новых энергетических технологий, охрану лесов и даже распространение в развивающихся странах современных домашних печей. Абсолютным лидером по рентабельности оказались решения, называемые инженерией экосистем, то есть прямое сознательное влияние на параметры земной экосистемы. Тот же вывод повторили приглашенные Ломборгом экономисты в работе, опубликованной в 2013 году под названием How to Spend 75 Billion to Make the World a Better Place (Как потратить57 млрд, чтобы мир стал более удобным для жизни). 

Если становится слишком тепло, а финансовая и политическая цена действий, направленных на искоренение источника потепления, слишком высока, возможно, стоит подумать, как охладить атмосферу другими методами? Решение подсказывает сама природа. В 1991 году в результате извержения вулкана Пинатубо в атмосферу попало 10 миллионов тонн диоксида серы. Она так эффективно отражала солнечные лучи, что спустя год после извержения температура атмосферы снизилась на полградуса Цельсия. 

 

Вариант Пинатубо

 

В 2005 году, когда в научном журнале Climatic Change была напечатана работа Пауля Крутцена (Paul Crutzen) с аргументами в пользу исследования возможности охлаждения климата при помощи распыления в атмосфере серы, по научному миру прокатилась буря. За 25 миллиардов долларов в стратосферу можно было бы выбросить 5,3 миллиона тонн серы, что должно было бы решить проблему глобального потепления.  

Серу в составе соответствующих соединений можно доставить в стратосферу при помощи самолетов, артиллерии или специальных воздушных шаров. На месте эти соединения превратятся в сульфатные ионы, размером меньше микрометра, и смогут сохраняться в стратосфере около двух лет. По мнению Крутцена, количество соединений серы, необходимое для охлаждения атмосферы, не нанесет вреда земной экосистеме: во время извержения Пинатубо их попало в атмосферу около 10 тонн. Гораздо больше вреда наносит промышленность, которая ежегодно выбрасывает в атмосферу 55 миллионов тонн диоксида серы.

Шум, еще до публикации, поднялся даже не из-за самой идеи, а из-за фамилии ее автора. Крутцен — важный человек в современной науке, добившийся известности своими исследованиями химии атмосферы, которые дали объяснение проблемы озоновых дыр. За это голландский химик вместе с Марио Молина (Mario Molina) и Шервудом Роуландом (Frank Sherwood Rowland) получили Нобелевскую премию. Именно Крутцен ввел в 2000 году в обиход понятие «антропоцен», утверждая, что Земля вступает в новую эпоху, в которую человек получит возможность воздействовать на геосистему. Сейчас ученый призывает всерьез задуматься об инженерии экосистем. 

Он подчеркивает, что единственный по-настоящему эффективный метод борьбы с климатическими изменениями — это уменьшение объема выбросов CO2. Проблема в том, что пока политики придут в этой сфере к согласию, может наступить tipping point — переломный момент, после которого начнется стремительное изменение параметров той сложной системы, которой является климат. Чтобы избежать такого сценария, следует иметь под рукой быстрые резервные решения, говорит Крутцен. Идею охлаждения атмосферы серой назвали вариантом Пинатубо. Работа химика вдохновила других мыслителей, предложивших массу работ на тему инженерии экосистем. Вариантом Пинатубо занялся даже Foreign Affairs — влиятельный журнал, посвященный международной проблематике. 

Людям уже давно хотелось покопаться в механизме геосистемы. Идею решения проблем человечества при помощи влияния на Землю еще в XIX веке развивал русский философ Николай Федоров. Сто лет назад об инженерии экосистем мечтал великий шведский химик Сванте Аррениус (Svante Arrhenius) — первопроходец в исследовании влияния CO2 на климат. Мерзнущий житель Скандинавии предлагал, однако, иной сценарий: он хотел сделать климат более теплым, увеличивая концентрацию углекислого газа в атмосфере, чтобы избежать нового ледникового периода. Это, даже с избытком, сделал человек в XX веке.

 

Дешевый, как аспирин

 

Редактор престижного научного журнала Science Эли Кинтиш (Eli Kintisch) опубликовал в 2010 году книгу «Взломай планету» (Hack The Planet) — увлекательное описание геоинженерных идей от Аррениуса до варианта Пинатубо. Самые поучительные главы касаются периода холодной войны, когда США и СССР вкладывали огромные деньги в самые невероятные проекты: поворот рек, искусственное вызывание дождя, разрушение экосистемы Вьетнама при помощи химических субстанций. 

Кинтиш пишет о разработке климатического оружия, то есть управлении погодой в качестве стратегических вооружения, и ядерной геоинженерии, которой занимался отец американской водородной бомбы Эдвард Теллер (Edward Teller). От одного упоминания этих идей из прошлого, по коже пробегает мороз, хотя наша атмосфера все больше раскаляется. Кинтиш завершает каждую главу своей книги изучением отдельных случаев применения инженерии экосистем, когда человек, думая, что он управляет окружающим миром, создал своими руками катастрофу. Достаточно вспомнить о советских экспериментах с изменением течения рек и судьбе Аральского моря. 

Советские инженеры под мудрым руководством коммунистической партии решили в 1920-х годах оросить Среднюю Азию, чтобы увеличить производство хлопка. Воды Амударьи и Сырдарьи повернули в новое русло, неся воду в пески пустыни. Урожаи хлопка вознаградили усилия, но уже в 60-е годы с Аральским морем стало происходить нечто плохое: его площадь уменьшалась, а к 90-м годам оно утратило 80% поверхности. Исчезли десятки видов рыбы, а ветер разносил осевшие на высохшем дне пестициды и удобрения. Смертность от заболеваний дыхательной системы в северо-западной части Узбекистана стремительно достигла самого высокого уровня в мире. Плантации хлопка стали погибать от засоления вод. Программа, нацеленная на преодоление последствий этой крупнейшей экологической катастрофы на Земле, была запущена только в 1999 году. 

Не стоит забывать об этом на фоне того, что вариант Пинатубо завоевывает все больше сторонников. И если Крутцен воспринимает его как крайнюю меру, запасной выход, то многие — как панацею от проблем современного мира. Они думают: вот появился относительно дешевый метод, который, как аспирин, быстро ликвидирует жар и позволит нам радоваться жизни без болезненных жертв. Тем более что инженерия экосистем не ограничивается распылением серы. Кинтиш представляет целую гамму идей от удобрения океанов соединениями железа для активизации развития водорослей, которые поглощают углекислый газ из атмосферы, до размещения в атмосфере или в космическом пространстве объектов, отражающих солнечные лучи. Некоторые из этих методов анализировали эксперты Ломборга.

Самую высокую оценку получила идея создания из морской воды облаков, отражающих солнечные лучи. Наиболее эффектную концепцию этого рода предлагают британский инженер Стивен Сэлтер (Stephen Salter) и Джон Лэтэм (John Latham) — физик, занимающийся облаками. Ученые придумали, что для охлаждения климата следует запустить в океаны флотилию беспилотных аппаратов, распыляющих в воздухе морскую воду. Для поддержания нынешнего уровня температуры их понадобится полторы тысячи. Самое важное, что данный метод не требует использования каких-либо химических соединений: основное средство — это чистая морская вода.

Идея Сэлтера и Лэтэма поражает своей концептуальной и эстетической элегантностью. Ее главный элемент — так называемые роторные суда, оснащенные ротором Флеттнера — особой конструкцией, напоминающей высокую трубу и служащей для создания движущей силы. Она создается за счет эффекта Магнуса: когда в воздушном потоке вращается объект, образуется сила, воздействующая на него в перпендикулярном от потока направлении. На судах паруса Флеттнера служили бы одновременно трубами, распыляющими водяной туман. С этой утопической концепцией расправился американский эксперт по климатической политике Роджер Пилке (Roger Pielke). В книге Ломборга «Мудрые решения…» он говорит, что высокая позиция в рейтинге инженерии экосистем таких идей, как охлаждающие облака Сэлтера и Лэтэма проистекает из неверного метода анализа. Невозможно взвесить плюсы и минусы несуществующего решения при недостаточности знаний, необходимых для оценки потенциальных негативных и позитивных его последствий внедрения.   

Несмотря на это к рядам известных ученых, рекомендующих человечеству заняться влиянием на экосистемы, присоединился британский астрофизик Мартин Рис (Martin Rees), исполняющий почетную функцию королевского астронома. В своем выступлении в Лондонском королевском обществе 12 сентября 2013 года он подчеркнул, что инженерия экосистем может стать единственным выходом из ситуации «климатического перерасхода».