Что будет с нами, если Китай найдет деньги на изменение климата?

Одна из опасностей, которая поджидает человечество, – попытки искусственного изменения климата в отдельных регионах. Теоретически это возможно, практически никто не знает, к каким последствиям приведет. Проектов воздействия на климат много, и сдерживают их реализацию не столько международные соглашения, сколько нехватка денег  – все они очень дорогие.

Будущее планеты в свете развития геоинженерии «Городу 812»  прокомментировал Игорь Русин, профессор кафедры климатологии и мониторинга окружающей среды Института наук о Земле СПбГУ.

 

– Воздействие на климат – это реально?

– Человечество издавна воздействует на климат тем, что вырубает леса. Поэтому самые простые и экономичные геоинженерные проекты связаны с озеленением опустыненных районов. В Китае строится Зеленая китайская стена – крупнейший в истории проект озеленения, призванный предотвратить расширение пустынь. Он начался в 1970-е годы и будет продолжаться вплоть до 2050 года. Планируется озеленить 350 000 квадратных километров, это примерно эквивалентно площади Германии.

Этот проект очень напоминает наш, начатый в СССР при Сталине, а при Хрущеве заглохший. «Великий план преобразования природы» предполагал посадки лесополос, зарыбление озер и прудов. Планировалось, что это интенсифицирует сельское хозяйство на площади в 120 миллионов гектаров – это как две Франции. Он был частично реализован, и остатки этого проекта еще можно наблюдать не только в России, но и в Украине и Казахстане, но, к сожалению, с лесами этими потом не церемонились и активно вырубали.

Великую зеленую стену сейчас строят в Африке. Она призвана бороться с распространением пустынь к югу от Сахары. Зеленая полоса пройдет через 11 стран от Красного моря до Атлантики.

– Кажется, есть закон, обязывающий каждого китайца посадить в течение жизни от трех до пяти деревьев. Вот бы нам такой!

– Следить за его исполнением будет некому, так что нам он не подойдет.

– Что еще геоинженерия предлагает делать помимо лесопосадок?

– Главная цель существующих геоинженерых проектов — это борьба с глобальным потеплением, потому что за последние сто лет произошло резкое увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере.

– Углекислый газ опасен из-за парникового эффекта?

– И да и нет. Главный производитель парникового эффекта – водяной пар в атмосфере. Его концентрация зависит от испарения. Но даже при небольшом увеличении температуры испарение увеличивается. Это небольшое увеличение температуры как раз и возникает из-за добавления в атмосферу углекислого газа, который тоже достаточно сильно поглощает излучение подстилающей поверхности. Получается, что добавление небольшого количества углекислого газа приводит к небольшому росту температуры океана, но за счет этого растет испарение и содержание водяного пара в атмосфере, тем самым усиливается парниковый эффект и в свою очередь еще больше увеличивает температуру.

Таким образом, увеличение концентрации углекислого газа усиливает обратную связь между повышением температуры и ростом парникового эффекта. Нужно учесть, что за последние сто лет концентрация CO2  в атмосфере увеличилась больше чем на 30 процентов – и все за счет деятельности людей.

– И как с этим пытаются бороться?

– Для борьбы с глобальным потеплением можно либо работать над уменьшением содержания углекислого газа в атмосфере, либо над снижением температуры подстилающей поверхности.

Есть проекты промышленного поглощения углекислого газа специальными установками (их иногда называют искусственными деревьями), но это дорого. Такая установка всасывает большое количество атмосферного воздуха. Углекислый газ из воздуха химически связывается в специальных фильтрах. Как только эти фильтры насыщаются газом, они подвергаются термической обработке, а углекислый газ выделяется и захватывается в виде концентрированного газа. Очищенный от CO2 воздух отводится обратно в атмосферу. Первый завод для поглощения углекислого газа уже спроектирован и будет возведен неподалеку от Цюриха. Там на крыше установят 18 сборщиков, которые будут улавливать 900 тонн двуокиси углерода в год.

– Это много?

– Это эквивалентно годовому объему парниковых газов, выделяемых 190 легковыми автомобилями. Чтобы достичь цели по сокращению мирового уровня CO2 на 1 процент, потребуется построить более 250 000 таких заводов. Что сейчас, как мы понимаем, невозможно. И потом что такое один процент, если в воздухе на треть больше углекислого газа, чем было в начале ХХ века!

К сожалению, разведение лесов если и приведет к поглощению углекислого газа из атмосферы, то очень не скоро. Деревья, как известно, поглощают углекислый газ только на свету за счет фотосинтеза. Ночью они так же дышат кислородом и выдыхают углекислый газ, как люди и животные.

Сейчас ученые считают, что наиболее эффективный способ понижения содержания СО2 – это разведение океанского фитопланктона. Фитопланктон — это микроскопические водоросли. Они поглощают углекислый газ при фотосинтезе. Если океан «удобрить» сульфатом железа, то масса фитопланктона может удвоиться за несколько недель. Водоросли не просто используют углекислый газ, но задерживают его и, умирая, сохраняют его в своих телах, которые падают на морское дно. В атмосферу газ не поступает. Однако и здесь не все ясно. Помимо фитопланктона существует еще и зоопланктон, который своего собрата поедает и размножается. А он-то не фотосинтезирует, а дышит, выделяя углекислый газ. В общем, первые эксперименты не дали ожидаемого эффекта.

– Это правда, что американцы собираются распылять сульфатные аэрозоли в стратосфере над океаном, чтобы уменьшить поступление солнечной энергии и тоже предотвратить парниковый эффект?

– Во-первых, придумали это не американцы, а Нобелевский лауреат голландец Пауль Крутцен. В нашей стране эту идею продвигал академик Юрий Израэль. Во-вторых, до сих пор непонятно, как аэрозоль будет распространяться в стратосфере, как он будет оттуда выводиться и как повлияет на озоновый слой. В-третьих, не сульфатные аэрозоли, а карбонат кальция. В США предполагается произвести два запуска в стратосферу аэростатов, которые распылят над юго-западной частью территории стограммовые порции карбоната кальция (это столько, сколько авиалайнер выбрасывает за одну минуту полета), а потом проследить, как эти частицы будут рассеиваться. Карбонат кальция выбрали потому, что, в отличие от диоксида серы, он не ускоряет разрушение озонового слоя.

– Вы верите в эффективность этого?

– Сульфатные облака проблему парниковых газов все равно не решат. Они направлены на борьбу со следствием роста парникового эффекта — ростом температуры подстилающей поверхности. Кстати, компьютерное моделирование воздействия сульфатного аэрозоля на стратосферу показало, что сокращается количество дождей. Причем изменения не будут равномерными: некоторые районы будут получать меньше дождя, чем другие, а это ведет к засухам. Вот такие серьезные последствия возможны из-за этого вмешательства. Последствия вообще могут носить планетарный характер.

– Значит, лучше не экспериментировать!

– Вообще, такие опыты по геоинженерии противоречат принятым международным соглашениям. В частности, мораторий на геоинженерные воздействия был объявлен в 2010 году в рамках договора ООН по биоразнообразию. Документ был принят 190 странами. Среди них, правда, не было США.

– А мы что?

– Россия как-то уклонилась от прямого ответа: вроде за запрет, но как-то не очень.

– А Китай и Япония что придумали?

– Китай сформировал одну из самых масштабных исследовательских программ геоинженерии в мире. Правительство выделило большие средства на изучение возможностей целенаправленного изменения климата. Высокоразвитая метеорологическая наука Японии традиционно концентрируется на решении задач, важных для жизни страны. Их суперкомпьютер работает на прогноз землетрясений, цунами, торнадо. Япония поддерживает все международные проекты, направленные на охрану окружающей среды.

Сейчас геоинженерные проекты появляются там, где есть свободные ресурсы для воплощения их в жизнь. Но поскольку проекты мегадорогие, а их эффективность ничем не подтверждена, внедрять их не спешат. И слава богу.

Когда в 2010-м у нас случилась небывалая жара, а в 2011-м в Японии – разрушительное цунами, только ленивый не обсуждал теории о применении климатического оружия. Это же миф, правда?

–  Сразу скажу, что Конвенция о запрещении военного или любого иного враждебного использования средств воздействия на природную среду вступила в силу еще в 1978 году. Ученые считают, что климатического оружия нет, но военные накладывают гриф секретности на любые попытки обсуждать эти вопросы.

– А попытки применения были?

– Уже практиковалось локальное применение активного воздействия на геофизические процессы для решения конкретных боевых задач. Например, американцы во время войны во Вьетнаме пытались засеивать облака йодистым серебром, что привело к увеличению количества осадков на 30 процентов. Потом ученые провели множество исследований по созданию такого оружия, и было установлено, что результаты его использования сопоставимы с последствиями крупных природных катастроф или массированного применения атомного оружия. Тогда и появилась упомянутая мной Конвенция.

– Значит, подорвать нелюбимую страну с помощью ее же вулкана невозможно?

– Вулканизм и землетрясения – это стихийные явления, энергия которых во много раз превосходит то, что уже имеет человек. Как их обуздать и направить, никто не знает. Люди только-только учатся прогнозировать отдельные их проявления. Сунешься с воздействием — можешь взорвать целый континент, если не всю планету.

Искусственные методы воздействия на среду, кроме разве что ядерных взрывов, имеют гораздо меньшую энергетику, чем естественные. Например, американцы в 1997 году запустили на Аляске проект HAARP. Установили антенны с радарами, которые создают в ионосфере магнитное поле. Цель была в изучении природы ионосферы и развитии систем противовоздушной и противоракетной обороны. В прессе утверждали, что работа систем проекта способна модифицировать погоду, отключать спутники, контролировать разум людей, что он используется в качестве оружия против террористов, виновен в землетрясениях, засухах, ураганах, наводнениях, болезнях. Специалисты считают, что большинство из выдвинутых «теорий» выходят за рамки естественных наук. Впрочем, можно использовать в военных целях достижения ученых, даже если нет намерений вмешиваться в природные процессы. Возможность точного прогноза предстоящей неблагоприятной геофизической обстановки дает большое преимущество. Что же касается климатического оружия, то до сих пор ничего страшнее атомной и водородной бомбы не изобрели.

– Можно пытаться использовать атомные бомбы для изменения  климата?

– Профессор Джулиан Хаксли, биолог и генеральный секретарь ЮНЕСКО, во второй половине сороковых, предложил взрывать атомные бомбы на соответствующей высоте над полярными районами, чтобы поднять температуру Северного Ледовитого океана и согреть всю северную зону умеренных широт. А у академика Сахарова в начале 60-х годов была идея создать торпеду с водородной бомбой и, взорвав ее, организовать цунами у восточного берега США.

Вообще, геоинженерные проекты весьма разнообразны. Мое поколение ученых помнит проект построения плотины через Берингов пролив, также направленный на ликвидацию льдов Арктики. Сейчас это происходит естественным путем, и люди, оказывается, совершенно этому не рады.

А еще раньше немецкий инженер Зергель создал грандиозный проект изменения климата путем перекрытия плотиной Гибралтарского пролива. Проекты поворота великих северных рек существовали в Канаде и России, а недавно аналогичные проекты были выдвинуты в Китае. Эти проекты имели целью обводнение засушливых районов и смягчение климата.

А гораздо раньше, в 1872 году, капитан Сайлас Миссури, коллега знаменитого океанографа Мори, заявил, что Америка может в любой момент уничтожить силы и средства к существованию Европы, просто блокируя движение к северу течения Гольфстрим. Причем почти через полвека этот проект был доведен до точных расчетов известным в США инженером-механиком Райкером и даже оказался вполне экономически выполнимым.

И как на это предложение отреагировали в Европе?

– Проект Сайласа Миссури так напугал английскую общественность, что и через десять лет ученым приходилось ее успокаивать, объясняя в прессе, что канал вроде Панамского не повлияет на климат Британии. Гольфстрим остановиться не может, пока существует пассат. В районе, где теплое течение Гольфстрим встречает холодное Лабрадорское течение, последнее подныривает под Гольфстрим и способствует, чтобы часть его вод, которую мы называем Северо-Атлантическим течением, повернула к северу Европы. В то же время есть воздушные течения, которые, действуют на Северо-Атлантическое течение. В зависимости от того, какой атмосферный процесс преобладает, в Европе устанавливается более теплая или более холодная погода. Не Гольфстрим останавливается, а меняется объем воды, переносимый Северо-Атлантическим течением.

– Периодически говорят, что Гольфстрим может изменить течение и без всякого вмешательства человека. И что тогда делать?

– Существует апокалиптическая гипотеза Алексея Карнаухова, согласно которой вместо потепления уже лет через пять средняя температура в наших краях понизится на 10–15 градусов. Пока она не подтверждается ни расчетами, ни теоретически. Однако если это произойдет, человечеству, конечно, придется прибегнуть к направленным изменениям условий на Земле. Иначе нам не выжить. Хотя лучше бы это случилось попозже, только тогда, когда народы научат свои правительства жить без войн. А возможно ли это, я не знаю.

Нина Астафьева