Привет! Настало время второго текста про климат Земли. Напомним, что в предыдущем мы обсуждали, как на климат влияют Солнце и другие небесные тела. Если тот текст вы ещё не видели, то лучше прочесть сначала его, вот ссылка. Там вы узнаете, что Земля — это почти живой организм, и мы сравниваем её с человеком. Сегодня расскажем, что происходит внутри этого организма.
Что-то просится наружу
Все органы человека непрерывно чем-то заняты, но часто ли вы об этом задумываетесь? Только когда что-то идёт не так!
При извержении вулканов на поверхность Земли выходит магма — расплавленные горные породы, возникающие в глубине земной коры. Все газообразные вещества, содержащиеся в магме, сразу уходят в атмосферу: это водяной пар, углекислый газ и многие другие.
Углекислый газ обладает сильным парниковым эффектом. Чем его больше в атмосфере, тем выше будет температура воздуха, и наоборот. Поэтому концентрация углекислого газа — один из главных факторов, влияющих на климат. За всю историю Земли концентрация углекислого газа постоянно изменялась, но в среднем всё-таки убывала. Так же убывала и температура. Планета стареет, “выдыхается”, извержений вулканов становится всё меньше. А вулканы — главный естественный источник углекислого газа. Получается, притока почти нет, а сток остаётся. Ведь углекислый газ используется живыми организмами для построения своего тела (растения берут его прямо из атмосферы, а животные — из растений). После их отмирания углерод может остаться в земле в виде запасов угля, нефти и природного газа и пропасть из круговорота вещества.
Правда сейчас запасы угля, нефти и газа стали активно использовать люди. Захороненный в земле углекислый газ возвращается в атмосферу, его концентрация растёт. Именно с этим в первую очередь связывают потепление климата, которое наблюдается сегодня.
Население
Внутри человека живут сотни видов бактерий, грибов, простейших. Они помогают нам переваривать пищу и противостоять вирусам. Здесь даже аналогии не нужны: Земля кишит жизнью. Главными “законодателями климатической моды” на Земле являются растения.
Растения тесно связаны с климатом. Сравните влажный тропический лес с пустыней. Или с арктической тундрой. Растения не очень хотят расти в плохих условиях. Но если они уже выросли, то могут адаптироваться к изменениям климата и даже менять его под себя!
Тут есть интересный мысленный эксперимент, называется “маргаритковый мир”. Представим, что на Земле растут только два растения: чёрные и белые маргаритки. А теперь представим, что сейчас на Земле установилась минимальная температура воздуха, пригодная для маргариток. Чёрный цвет поглощает больше энергии и сильнее нагревается, поэтому чёрным маргариткам будет намного комфортнее и теплее. К тому же, от них будет нагреваться окружающий воздух, это тоже поможет. Итог: чёрных маргариток будет намного больше, чем белых, а на Земле будет теплее, чем было бы без них.
А теперь начнём постепенно увеличивать температуру на планете. В какой-то момент она превысит комфортную для цветов. Чёрным маргариткам станет жарко. Преимущество получат белые маргаритки, которые отражают весь солнечный свет, за счёт чего охлаждаются сами и охлаждают воздух вокруг себя. Итог: белых маргариток стало намного больше, чем чёрных, а на Земле стало холоднее, чем было бы без цветов.
Получается, что маргаритки не только приспосабливаются под изменения, но и сами изменяют климат: они “тянут” его к тому, который для них наиболее комфортен. Не забываем и про животных. В процессе жизнедеятельности они могут съедать растения и выбрасывать в атмосферу парниковые газы, сильно усложняя описанную картину. Но в итоге получается, что чем разнообразнее биосистема планеты, тем стабильнее будет её климат.
И ещё один интересный факт: если растения сглаживают изменения климата, то усиливает их… снег! Он, как и белые маргаритки, отражает большую часть падающего света обратно в космос. Поэтому там, где лежит снег, Земля прогревается очень слабо. Но если климат вдруг начинает холодать (не важно, по какой причине), то снег выпадает чаще и лежит дольше. Он успевает отразить больше света, и похолодание усиливается. А при потеплении заснеженных мест становится меньше, и климат теплеет ещё сильнее.
Какой климат прогнозируют модели?
Когда мы соединим вместе все составляющие, получится прогноз климата Земли. И сейчас все модели прогнозируют продолжение потепления. С XIX века средняя глобальная температура уже выросла примерно на 1°C. А к концу XXI века рост температуры по разным оценкам составит от 2 до 5 °C.
Правда не все учёные согласны с нынешними климатическими прогнозами. Критики говорят, что мы прогнозируем не весь климат, а только то, что мы о нём знаем. И что многие важные процессы в моделях до сих пор не учтены, поэтому результаты получаются неточными. Но это означает только одно: надо продолжать исследования. И тогда мы будем лучше понимать, к чему готовиться нашим потомкам через сотни и тысячи лет.
