парникового газа — экспоненциально растет. Концентрация СO2 отслеживалась десятилетиями с помощью прямых наблюдений, а данные по прошлым периодам можно получить из проб воздуха, взятых из образцов полярного льда с разных глубин.
Парниковые газы удерживают тепло, которое в противном случае рассеялось бы в космическом пространстве. Это свойство хорошо изучено, оно является следствием структуры молекул, которые поглощают излучение в определенном диапазоне длин волн.
Поглощение тепла приводит к повышению температуры Земли относительно обычных значений.
Потепление будет распределяться неравномерно: на полюса придется больше, чем на экваториальную область. Поскольку погода и климат на Земле определяются в основном разностью температур между полюсами и экватором, в результате изменятся сила и направление ветров и океанических течений, а также количество осадков.
На потеплевшей Земле океан расширится, уровень его станет выше. Если потепление окажется достаточным для того, чтобы растопить полярные шапки, то уровень океана поднимется очень значительно, хотя это и займет много времени.
Три фактора придают этим рассуждениям довольно большую неопределенность. Во-первых, неизвестно, какой была бы глобальная температура без антропогенного воздействия. Если какие-нибудь долговременные климатологические факторы, не связанные с накоплением парниковых газов, и без того приводили к потеплению, то парниковые газы только усиливают этот эффект. Во-вторых, точно неизвестно, как именно изменятся температуры, ветры, течения, осадки, экосистемы и экономика человеческого общества в каждой конкретной точке земного шара при потеплении.
В- третьих, неопределенность кроется и в контурах обратных связей. Круговорот углерода и круговорот энергии на планете Земля — очень сложные процессы. Могут внести свой вклад компенсирующие механизмы, контуры с отрицательной обратной связью, которые приведут к
Рис. 3.28. Экономические потери в мире от погодных катаклизмов
Последние два десятилетия XX в. были отмечены ростом экономических потерь от погодных катаклизмов. (Источник: Worldwatch Institute.)
остановке накопления парниковых газов или к стабилизации температуры. Один из таких механизмов уже работает: океаны поглощают примерно половину избыточной концентрации диоксида углерода, выделяемой в результате антропогенной деятельности. Этого недостаточно для того, чтобы полностью остановить рост концентрации СO2 в атмосфере, но достаточно для того, чтобы замедлить его.
Но могут возникнуть и положительные обратные связи, способствующие дестабилизации, — чем больше будет подниматься температура, тем сильнее будут тенденции к дальнейшему росту. Например, поскольку потепление приводит к таянию снегов и льдов, поверхность Земли будет отражать в космическое пространство меньше солнечных лучей, и это еще больше усилит потепление. Если начнут оттаивать почвы в тундре, это приведет к высвобождению большого количества связанного в них метана, что, в свою очередь, приведет к еще большему потеплению и высвобождению еще больших количеств метана.
Никто не знает, сколько положительных или отрицательных обратных связей проявится при увеличении концентрации парниковых газов в атмосфере и какие из них окажутся доминирующими. К счастью, в 90-е гг. удалось достичь большого прогресса в научных исследованиях в этой области, и сейчас компьютерное моделирование способно с высокой точностью просчитывать последствия изменения климата[128]. Полученный в результате «Прогноз погоды на 2050 год» вызывает большие опасения и способен привлечь внимание общественности.
Вопрос не в том, изменится ли климат в будущем из-за человеческой деятельности. Вопрос в том,
Ученым достоверно известно, что в истории Земли бывали температурные скачки и что планета не так-то быстро возвращалась к прежнему состоянию, сглаживая перепады. Скачки были довольно хаотичными. На рис. 3.29 показана динамика температуры Земли и концентрации двух парниковых газов — диоксида углерода и метана[130]. Изменения температуры и концентрации газов происходили одновременно, и точно определить, что из них причина, а что следствие, затруднительно. Скорее всего, эти факторы взаимосвязаны вследствие сложных обратных связей.
Но самая важная информация на рис. 3.29 заключается в том, что существующие на сегодня концентрации диоксида углерода и метана
Процессы, инициируемые нарушением равновесия, по человеческим меркам могут считаться медленными. Чтобы они проявились в виде таяния льда, подъема уровня моря, изменения океанических течений, усиления штормов, изменения в распределении осадков и миграции насекомых, птиц и млекопитающих, должны пройти десятилетия. Но вполне вероятно и то, что климат может измениться резко, если сработают положительные обратные связи, о которых мы можем даже не знать. В отчете комитета Национальной академии наук США (National Academy of Sciences) за 2002 г. сообщается:
Недавние научные исследования показали, что повсеместно происходит значительное изменение климата, причем идет оно поразительно быстрыми темпами. Так, за последнее десятилетие температура в Северной Атлантике выросла на столько же, на сколько и за весь период со времени последнего оледенения, и это сопровождалось значительным изменением климата на большей части земного шара… Резкие изменения климата в прошлом до сих пор объяснены не до конца[131].
Анализ образцов льда показывает, что в прошлом на Земле случались резкие скачки температур (ледниковые и межледниковые периоды); концентрации диоксида углерода и метана в атмосфере менялись одновременно с изменением температуры. Современные концентрации этих газов значительно превышают даже те уровни, которые имели место на планете задолго до появления на ней человека. (Источник: СDIАС.)
Рис. 3.29. Парниковые газы и средняя глобальная температура за прошедшие 160 тыс. лет
Независимо от того, быстрыми будут эти изменения или медленными, мы знаем, что отрицательные последствия будут сказываться веками, если не тысячелетиями.
Негативные воздействия на окружающую среду в результате человеческой деятельности, которые мы уже обсудили в этой главе, вовсе не являются необходимым. Их вполне можно избежать. Загрязнение теперь становится не признаком прогресса, как было раньше, а признаком неэффективности и халатности. Промышленность это уже осознала и ищет пути уменьшения выбросов и экономии ресурсов, пересматривая