Земле грозит катастрофа из-за глобального потепления

Эксперты ООН пришли к выводу, что глобального потепления и катастрофических изменений в Арктике из-за антропогенных выбросов нельзя избежать, даже если человечество немедленно возьмется за ум. Однако ни Россия, ни страны Запада не торопятся прикладывать большие усилия, чтобы не усугубить и без того печальное положение дел. Какие доказательства приводят ученые, что происходит с планетой сейчас и что ждет нас в будущем?

В марте ООН представила судьбоносный и мрачный доклад о будущем Земли. Он перечеркивает надежды человечества на предотвращение пагубных последствий глобального изменения климата. Эксперты пришли к выводу, что, даже если Парижское соглашение 2015 года начнет выполняться немедленно, и выбросы в атмосферу углекислого газа резко прекратятся (что практически невозможно), мы не сможем избежать роста глобальной температуры на 1,5 градуса. Более того, существует огромная вероятность того, что человечество провалит усилия по предотвращению потепления на 2 градуса. Людям придется приспосабливаться к жизни в нагревающемся мире уже в ближайшие десятилетия. Назвать это иначе как экологической катастрофой планетарного масштаба нельзя.

Наиболее уязвимым регионом планеты является Арктика, однако происходящие изменения затрагивают климат всего Северного полушария. Эксперты пришли к выводу, что зимние температуры здесь неизбежно поднимутся на 3-5 градусов по Цельсию к 2050 году и на 5-9 градусов — к 2080 году, в результате чего полярные регионы лишатся большого количества льда, а уровень моря поднимется по всему земному шару. Допустим, случится чудо, и в один момент все источники парниковых газов — автомобили, заводы и теплоэлектростанции — перестанут выбрасывать диоксид углерода. В этом случае к 2100 году зимние температуры все равно поднимутся на 4-5 градусов по сравнению с XX веком за счет отсроченного эффекта от уже выброшенного в атмосферу углерода.

Согласно докладу, коренные народы Крайнего Севера, 70 процентов которых живет в России, уже начинают сталкиваться с первыми признаками продовольственного кризиса, возникающего из-за негативного влияния климатических изменений на местные экосистемы, обитающих в них животных и растительные сообщества. К 2050 году таяние вечной мерзлоты будет нести угрозу для четырех миллионов человек и большей части существующей в Заполярье инфраструктуры.

Начиная с 1979 года, морской лед в Арктике уменьшился на 40 процентов, а климатические модели предсказывают, что при нынешних темпах выбросов CO2, арктическое лето к 2030 году полностью лишится льда. Таяние глетчеров и ледяного щита Гренландии внесет большой вклад в подъем уровня моря. Однако в случае прекращения выбросов ситуация станет ненамного лучше: вечная мерзлота сократится на 45 процентов по сравнению с сегодняшним льдом. Это гигантская климатическая бомба замедленного действия, так как под ней скрываются 1672 миллиарда тонн углерода. Положительная обратная петля приведет к еще более сильному потеплению.

Морским обитателям в Арктике придется труднее. Дело в том, что холодная вода удерживает большое количество диоксида углерода, а таяние льда еще больше усиливает ее кислотность. С начала промышленной революции океан стал кислее на 30 процентов. Чем сильнее кислотность воды, тем больше энергии тратят арктические кораллы, морские ежи и планктонные организмы на формирование раковин и кремниевых скелетов.

Несмотря на продолжающуюся публичную дискуссию, более 90 процентов исследователей, изучающих климат, давно пришли к выводу, что глобальное потепление реально и его причина — человеческая деятельность. Однако чиновники не хотят прислушиваться к экспертам, а климатические скептики, которые приводят давно опровергнутые, но до сих пор популярные аргументы, вносят еще большую путаницу.
 

Определить причину климатических изменений достаточно сложно, но благодаря многочисленным научным исследованиям, был получен ряд неопровержимых доказательств антропогенного влияния. Известно, что сжигание ископаемого топлива приводит к ежегодному выбросу в атмосферу восьми миллиардов тонн углерода (30 миллиардов тонн углекислого газа). Это примерно в сто раз превышает даже самые смелые оценки максимального вулканического вклада в эмиссию парниковых газов в год. При этом из-за окисления углерода падает концентрация кислорода в воздухе, что продемонстрировали исследователи из Института океанографии Скриппса в США.

Ученые также выяснили, что в атмосфере растет концентрация именно того углерода, что был в составе полезных ископаемых. Дело в том, что существуют различные разновидности углерода — изотопы углерод-12 и углерод-13. Первый имеет шесть нейтронов, второй — семь. Растения имеют более низкое соотношение C13/C12, чем атмосфера, и именно из их частей в древности образовалось ископаемое топливо. А значит, при сжигании последнего соотношение C13/C12 в атмосфере должно падать. Это именно то, что обнаружили исследователи с помощью масс-спектрометрических методов.

Данные со спутников показывают, что с 1970 по 1996 годы верхние слои атмосферы Земли стали выпускать меньше теплового излучения с определенной длиной волны (12-17 микрометров), которое поглощается углекислым газом. Измерения продемонстрировали, что потерянное тепло возвращается к поверхности и нагревает ее. По словам ученых, эти данные опровергают аргументы климатических скептиков, что не существует никаких доказательств связи между увеличением концентрации углекислого газа и глобальным потеплением.

Итак, это показывает, что именно промышленные выбросы углерода приводят к увеличению углекислого газа в атмосфере Земли и усиливают парниковый эффект. В пользу парникового эффекта также свидетельствует то, что средние ночные температуры с годами растут быстрее, чем дневные, что опровергает влияние Солнца. Кроме того, происходит охлаждение стратосферы, а тропосфера, наоборот, нагревается. Из-за эффекта теплового расширения газов наблюдается смещение границы между тропосферой и стратосферой (тропопаузы) — она становится выше. В таких условиях должно также происходить сжатие ионосферы, и это тоже было подтверждено.
 

Климат изменялся и раньше, причем основной движущей силой был именно углекислый газ. Когда его становилось больше — происходило потепление и наоборот. Смены ледниковых эпох, термические максимумы и другие палеоклиматические сдвиги всегда приводили к серьезным изменениям окружающей среды и исчезновению многих видов животных. Проблема в том, что сейчас темпы высвобождения углекислого газа намного превышают многие естественные процессы, происходящие в прошлом.

Лишь несколько раз в истории Земли происходило то, что мы наблюдаем сейчас: в конце пермского периода, в конце триасового периода и в середине кембрийского. В каждом из этих случаев происходили настолько сильные массивные извержения, что они затмевали падение астероида по разрушительным последствиям и приводили к великим вымираниям (вплоть до исчезновения 90 процентов видов живых существ).
 

Чтобы предсказать, как будут обстоять дела дальше, ученые используют климатические модели. Они представляют собой математическое описание взаимодействия между атмосферой, океаном, земной поверхностью, ледниками и солнечной радиацией. Такие модели не могут предсказать, будет ли следующий год теплым или холодным, но позволяют определить усредненную тенденцию на десятки и сотни лет вперед. Надежность климатической модели определяется по тому, способна ли она спрогнозировать то, что уже произошло. Если они правильно воспроизводят прошлое, нет никаких оснований считать, что они будут неверными в отношении будущего.

Как следует из докладов Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), модели, которые не учитывают антропогенное повышение концентрации углекислого газа в атмосфере, не соответствуют тому, что наблюдается сейчас.

В статье, опубликованной в Nature Climate Change в 2014 году, международная группа ученых продемонстрировала, что хорошо соответствуют наблюдениям за 15-летний период те модели, которые учитывают вместе с антропогенным влиянием нынешние фазы естественной изменчивости (например, Эль-Ниньо). По этой причине некоторые предсказания переоценивают рост температуры лишь за несколько последних лет и не более того.

Следует учитывать, что климатическая система имеет петли положительных обратных связей, и неопределенность в прогнозах больше склоняется в сторону недооценки будущих последствий. Таким образом, прогнозы МГЭИК преуменьшают реальное положение дел. Так, спутниковые данные показывают, что рост уровня моря происходит быстрее, чем прогнозировалось. Аналогично, таяние морского льда на 40 процентов превосходит предсказания моделей.
 

С изменениями климата появились первые реальные жертвы и потери от глобального потепления. Поскольку тепло от Солнца задерживается в воздушной оболочке Земли, энергия атмосферы повышается. Это способствует усилению стихийных бедствий, в том числе ураганов, наводнений, засух и тепловых волн.

Австралийские специалисты и чиновники признали, что рифовая мозаичнохвостая крыса (Melomys rubicola) стала первым видом, вымершим из-за изменения климата. Усилившиеся штормовые нагоны и наводнения затопили места обитания животного на небольшом коралловом рифе Брамбл-Кей в проливе Торреса. В последний раз млекопитающее видели в 2009 году. В среднем по планете уровень моря вырос на 20 сантиметров (с 1901-й по 2010 год), однако с середины 1990-х в проливе Торреса этот процесс проходит в два раза интенсивнее.

Штормовые нагоны стерли с лица Земли и Восточный остров Гавайского архипелага во время урагана «Валака». Этот клочок суши длиной один километр и шириной 120 метров представлял важное значение для выживания находящихся под угрозой исчезновения тюленей-монахов и зеленых морских черепах, чья численность также стремительно сокращается.

Однако не только животные становятся жертвами глобального потепления. Согласно докладу общественной организации «Христианская помощь», экстремальные погодные явления, вызванные антропогенным изменением климата, уже унесли тысячи жизней и нанесли огромный экономический ущерб в десятки миллиардов долларов. Ураган «Флоренс», обрушившийся на юго-восточное побережье США, принес собой ливни, которые оказались на 50 процентов сильнее обычного из-за изменения климата. В том же году наводнение в Японии унесло жизни 230 человек, а последующий тайфун «Джеби» — еще 17 человек. По всему миру наблюдалась жара и засуха, которая была в 30 раз более вероятной из-за повышения средней температуры. Сообщалось о более 60 смертях от теплового удара в Японии, около 70 — в Канаде и нескольких десятках — в странах Европы. Это не считая того, что тысячи людей были госпитализированы из-за ухудшения самочувствия.

По мнению профессора Стэнфордского университета Ноа Диффенбо (Noah Diffenbaugh) и других экспертов, разрушительные Калифорнийские пожары 2018 года, которые унесли жизни 104 человек и причинили ущерба на 3,5 миллиарда долларов, возникли из-за неблагоприятных погодных условий, включая повышение температуры воздуха и снижение количества осадков. Из-за этого местность стала более сухой и уязвимой для распространения огня. Исследователи сходятся во мнении, что глобальное потепление стало основным виновником стихийного бедствия.

И наконец, в 2015 году в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences появилась статья ученых, которые пришли к выводу, что засухи 2007-2010 годов стали одним из ключевых факторов войны в Сирии. Дефицит влаги, сильнейший за всю историю наблюдений, способствовал гибели урожая и массовой миграции фермеров в города, где уже испытывалось социальное напряжение из-за беженцев из Ирака. Это привело к росту революционных настроений и вооруженному конфликту. Учитывая, что, согласно климатическим моделям, ситуация с засухами будет ухудшаться, миграции во всем мире примут еще более масштабный характер, обостряя и без того напряженную геополитическую ситуацию.
 

15 марта 2019 года десятки тысяч студентов по всему миру, в том числе в России, вышли на улицы, чтобы протестовать против игнорирования чиновниками разных стран проблемы глобального потепления. Несмотря на то что ученые уже тридцать лет предупреждают об антропогенном изменении климата, промышленные выбросы в последние годы достигли рекордных значений. Забастовки были вдохновлены Гретой Тунберг — 16-летней шведской политической активисткой, которую за активную позицию номинировали на Нобелевскую премию мира. В частности, молодые люди требуют от стран приложить все усилия, чтобы остановить рост глобальной температуры полутора градусами Цельсия.

Однако даже климатологов мало кто слушает, в том числе ученые из других областей. Так, Российская академия наук в 2018 году рекомендовала не ратифицировать Парижское соглашение по ряду соображений. Например, из-за «значительной неопределенности в оценках изменения климата, а также в связи с отсутствием единого мнения в мировом и российском научных сообществах о причинах глобального потепления».

И это в тот момент, когда российские климатологи подчеркивают, что причиной глобального потепления являются именно антропогенные выбросы парниковых газов, и для нашей страны изменения климата не несут никакой выгоды, а лишь вред. Никто не отменял таяние огромных площадей вечной мерзлоты в Сибири и на Крайнем Севере, равно как усиление эрозии плодородных почв. То есть на экспертном уровне ни в России, ни в мире не сомневаются в существовании проблемы. Отказ РАН признавать ее можно назвать провалом отечественной науки.