На каждом шагу только и слышим про глобальное потепление: то там ледник растаял, то тут парниковый эффект меняет нам климат. Но какова реальная опасность и чем небольшое потепление может навредить нашей планете?
Алексей Крылов разбирался, в чём заключается угроза глобального потепления и что делать прямо сейчас, чтобы не допустить негативного исхода.
1°C меняет всё
В 1988 году ООН создаёт специальную международную группу (IPCC), в которую входят сотни экспертов из десятков стран. Их главной задачей становится исследование климатических изменений — то самое глобальное потепление. За 30 лет работа IPCC становится всё актуальнее даже для обывателя, который заметил как в его регионе меняется погода. Всё чаще нас беспокоит аномальная жара, сильнейшие ливни, страшные лесные пожары, разрушительные наводнения, засухи и ураганы. Раз в семь лет IPCC публикует глобальные отчёты по здоровью нашей планеты.
С каждым днём технологии развиваются всё быстрее, появляются возможности
моделирования ситуаций даже на уровне планеты. Поэтому становится яснее, какой была природа сотни и тысячи лет назад, как быстро меняется климат на Земле и к чему такие изменения могут привести в будущем.
В 2021 году спустя 7 лет выходит первая часть глобального отчёта, состоящая из четырёх тысяч страниц под названием «Физическое научное обоснование», 234 автора из 66 стран проанализировали более 14 тысяч работ, на основе которых составили сложные математические модели, чтобы ответить на вопрос: «В каком периоде мы сейчас находимся и сколько времени у нас осталось?»
Глобальное потепление — это повышение температуры на поверхности всей планеты. И главный вопрос: «Насколько значительно это повышение и относительно чего?»
Итак, за точку отсчёта берётся так называемый прединдустриальный период — время, когда экономика была основана на сельском хозяйстве (1850-1900-х гг.). Выяснилось, что устойчивое нагревание начало происходить где-то с 1950 года, то есть 70 лет назад, и на текущий момент Земля нагрелась на 1.1°C.
Обратите внимание на эти три графика. О зелёном поговорим чуть позже, чёрный — это результаты обычных замеров температуры за этот период, коричневый — значение из математической модели экспертов, она впечатляет своей точностью. Но вот что действительно впечатляет, так это то, что сейчас мы имеем самую высокую температуру за последние 170 лет. Тут же, в докладе, показана модель изменения температуры от рождества Христова. И это выглядит уже внушительнее: 1900 лет природный баланс был в относительном спокойствии, а потом резко последовали изменения в виде повышения температуры.
Более того, человечество побило рекорд температур и за последние сотню тысяч лет. Шесть с половиной тысяч лет назад, в эпоху голоцена, температура земли повысилась на один градус, а сейчас мы уже готовимся побить рекорд 125-тысячелетней давности.
Обычному жителю кажутся незначительными эти маленькие цифры: «Всего один градус, что такого? Вот если бы было 15, я бы почувствовал».
Но не всё нужно оценивать с точки зрения собственного опыта. Мы ведь только начинаем разматывать клубок надвигающейся катастрофы. Хотя куда нам спешить, ведь у нас впереди ещё столько времени, верно? Да и потом: кто виновен в рекордных показателях температуры, не человек же? Вы ведь вулкан видели, какой он здоровый, горячий, там лава течёт, а человек-то что? Он же такой маленький.
Авторы доклада считают иначе. Ещё девять лет назад в пятом докладе IPCC писали: «Влияние человека на климатическую систему очевидно, а недавние антропогенные выбросы парниковых газов являются самыми высокими в истории. Недавние изменения климата повлекли за собой широкомасштабные последствия на человеческие и естественные системы».
Спустя семь лет учёные подтвердили свои опасения:
«Однозначно, именно влияние человека согрело атмосферу, океан и сушу. Произошли широкомасштабные и быстрые изменения в атмосфере, океане, криосфере и биосфере».
Кстати, помните этот график с изменением температуры с начала индустриализации?
Как вы уже могли догадаться, зелёный график смоделировали учёные, чтобы посмотреть, как бы протекало глобальное потепление без человека, только под влиянием Солнца и тех здоровенных вулканов. Как вы видите – никак. Влияние факторов природы около 0, по мнению учёных, конечно. Вот и получается, что к текущему моменту человек нагрел землю на 1.1°C. И это уже перерастает в реальную проблему, так как приводит к более частым волнам жары.
Волны жары — это не просто жаркий день, а феномен, при котором в регионе держится температура, близкая к максимальной для конкретного места в определённый сезон. И держится она на протяжении пяти дней и больше. То есть это довольно заметный период, как для обычного жителя, который плавится в собственной квартире даже ночью, так и для городских служб, потому что под ударом может оказаться инфраструктура.
В этом году аномальная жара пришла в США, КНР, Турцию, Грецию, Испанию и ещё множество стран. В том же Тайланде температура достигала 45°C, а в Мексике и вовсе доходила до 50°C. В этих странах были зафиксированы случаи оплавления кабелей и вспучивания асфальта. Зато дети пользовались ситуацией и готовили яичницу на асфальте.
Также не стоит забывать, что во время жары увеличивается вероятность лесных пожаров. И несмотря на то, что новостная повестка на данный момент заполнена совсем другим, количество лесных пожаров с каждым годом только растёт. В одной России лесные пожары в 2023 году уничтожили 6.270.000 гектаров леса, что по площади равно двум Армениям, например.
В исследовании ООН «Физическое научное обоснование» также ставили вопрос, как часто эти волны будут приходить. И выяснилось, что при нагреве земли на один градус, частота таких волн увеличилась в пять раз. То есть те вспышки, которые возникали раз в 50 лет, возникают сейчас раз в 10 лет, более того, температура этих вспышек тоже повысилась.
Нужно понимать, что если сейчас температура Земли повысилась на 1.1°C, то дальше она может возрасти до 1.5°C, 2°C, 3°C. А повышение на каких-то 4 градуса уже обеспечивает ад на земле, где возникают волны жары практически каждый год. И теперь самое время задать главный вопрос: сколько нам осталось? И зависит это от показателя выбросов диоксида углерода, он же углекислый газ.
Дело в том, что за последние 200 лет люди загрязняли атмосферу углекислым газом, общий объём выбросов составляет примерно 2,4 триллиона тонн. Но учёные понимают, что точное значение получить невозможно, по крайней мере пока, поэтому допускают погрешность примерно в 10%.
Как вы помните, сейчас мы разогрели землю на 1.1°C, а следующая целевая отметка — это 1.5°C. И вот вопрос: когда мы её преодолеем? Учёные вводят ещё одно понятие — «углеродный бюджет». По сути, это тот объём углекислого газа, который нам осталось выпустить в атмосферу, чтобы достичь целевых показателей. Для нагревания земли до полутора градусов нам осталось 400 миллиардов тонн углекислого газа. Учитывая, что каждый год мы выделяем 40 миллиардов тонн, то нехитрыми подсчётами нам осталось где-то 10 лет до выхода на новые климатические условия. И как вы понимаете, наш будущий мир будет определён исключительно уровнем выделяемого СО2 (и способностью изымать его из атмосферы, но об этом позже). Логика здесь предельно проста: больше выбросов — больше температуры — больше нагрев земли — больше волн жары, наводнений, засух, изменений ландшафта и т.д.
Учёные подготовили 5 сценариев, в которых всё зависит от изменений температуры, от оптимистичных прогнозов до пугающих. Самое забавное, что, в любом случае, мы достигнем рубежа в полтора градуса. На графике видно изменение температуры:
Бирюзовый — самый оптимистичный сценарий. Он достигается, если вся планета переходит к нулевой углеводородности уже в 2030. В этом случае где-то с сороковых годов планета начнёт охлаждаться. А воплощение фильма «Послезавтра» в реальность отодвинется.
Оранжевый график — самый худший сценарий. В нём мы бездействуем и разогреваем землю на 4 градуса уже к 2080. Волны жары, каждый год наводнения, засухи и вся остальная «красота».
Хотелось бы, конечно, поверить, что все эти 234 ученых из 66 стран мира были куплены адептами зелёной энергетики, но, к сожалению, в некоторых регионах достаточно выглянуть в окно, чтобы понять, что природе поплохело.
Проблема реальна?
Когда в квартире не хватает тепла, мы регулируем клапан на батарее. Когда начинаем плавиться как мороженое, выставляем температуру на пульте от кондиционера. Но кто регулирует температуру в нашем общем доме? На Земле? Прежде чем вы решите выбрать между человеком, космосом и высшими силами, давайте посмотрим, от чего зависит температура планеты с научной точки зрения.
В космосе обитает здоровенная жёлтая (хотя на самом деле белая) радиоактивная микроволновка. Солнце радиационно, так как посылает на поверхность Земли коротковолновое излучение. Одна половина лучей поглощается поверхностью, а другая — отправляется обратно в космос, если говорить очень грубо.
Как и любая система, наша система обмена энергии стремится к балансу: Солнце — Земля, Земля — космос, всё уравновешивается и температура стабилизируется. И всё было бы просто, но над поверхностью Земли находится атмосфера с парниковыми газами, которые вносят свои корректировки. Если солнечные лучи проходят через атмосферу без проблем, то длинные волны от нашей планеты в ней застревают. А раз там эта энергия застревает, то и сама атмосфера нагревается, отправляя излучение во все стороны: в космос и на Землю. И система приходит в равновесие уже с учётом трёх элементов: Солнца, Земли и парникового слоя.
Сразу вопрос: как вы считаете, парниковый эффект — это хорошо для нашей планеты или нет?
Сейчас средняя температура Земли — примерно 15 градусов. К слову, 2023 год оказался самым тёплым за всю историю наблюдений, средняя температура в июле составила 16.95°C.
Так вот, если бы не было парникового эффекта, то средняя температура была бы примерно -18°C, то есть Земля была бы холоднее на 33 градуса. Теперь можете взглянуть в окно и отнять 33 градуса. Скорее всего, за окном вы увидите фильм «Сквозь снег», хотя не факт, что у нас была бы вообще возможность смотреть в окно, и не факт, что мы вообще существовали бы.
И вот это жизненесущее нагревание Земли возможно благодаря парниковым газам. Основные из них: водяной пар, углекислый газ, метан, озон.
Но откуда мы можем знать по-настоящему, что планета нагревается? Из исследований учёных-палеоклиматологов. Палеоклиматология — это наука, изучающая климат прошлого. Вы же задавались вопросом: что люди забыли в полярных экспедициях? Что можно найти в снежной безлюдной пустыне? Знакомьтесь, это ледяной керн.
Его выбуривают изо льда Антарктиды. На разных участках этой глыбы находятся слепки климатических условий прошлых лет. Чем ближе к поверхности, тем новее, а вот более глубокие участки могут содержать данные о климате сотен тысяч лет назад.
Учёные могут анализировать строение кристаллической решётки, концентрацию частиц, а что самое главное — там находятся пузырьки воздуха, застывшие и сохранившиеся во времени. Это и есть тысячелетние образцы воздуха прошлого, поэтому учёные могут определить, как менялись климатические условия и какая была температура.
Вернёмся к CO2.
Так вот, учёные давно выяснили, что при повышении концентрации углерода на Земле становится теплее и, наоборот, меньше углекислого газа — на планете холоднее. За последние 400 тысяч лет концентрация СО2 ходила в пределе от 180 частиц на миллион до 280, но где-то за последние 200 лет мы очень быстро достигли новых высот и дошли до 420 частиц на миллион.
При этом заметьте: это экспоненциальный график. Всё меньше и меньше времени нам требуется, чтобы достичь новых высот. Даже в индустриальное время чтобы повысить концентрацию на 20 частиц на миллион, требовалось 140 лет, а сейчас у нас такой рост наблюдается за 12 лет. Был ли вообще период на Земле, когда в атмосфере содержалось столько же СО2?
На самом деле, был, но давненько. В эпоху Плиоцена, это где-то 4 миллиона лет назад. В то время по тундре ходили лошади и верблюды, а моря были на 10 метров выше, так, что сейчас затопило бы кучу городов и сотни миллионов жителей с ними. Так в чём проблема, если сейчас такого не происходит? Дело в том, что климатическая система чуть сложнее, чем формулы эксель, где при умножении ячейки на два сразу же увидишь результат. Мы резко изменили СО2, и уже запущены процессы, которые через сотню лет сделают нас ближе к плиоцену.
Те процессы, которые раньше занимали десятки миллионов лет, сейчас могут произойти всего за сотни. Да, в среднем всё нагревается и нагревается по-разному, но это не главная проблема человечества на данный момент, ведь будет меняться ландшафт, среда обитания и наша жизнь. На карте видно, что произойдёт, если уровень мирового океана поднимется ещё на 110 сантиметров (это должно произойти к 2100 году).
Согласно данным NASA Earth Ebservatory, с 1880 года уровень мирового океана поднялся на 200 мм. С 1900 по 2000 год уровень воды в среднем поднимался на 1, 4 мм в год. К 2010 году этот показатель превысил 3 мм в год, и он всё ещё продолжает расти.
По телевизору говорят о глобальном потеплении, учёные используют более правильное понятие «глобальное изменение климата», а чтобы вообще всем было понятно, грядёт глобальное изменение окружающей среды.
Нам всем стоит понять, что глобальное потепление представляет собой серьёзную угрозу для планеты и человечества. Для смягчения его последствий и предотвращения более серьёзных катастроф необходимо предпринимать срочные и эффективные меры по уменьшению выбросов парниковых газов и адаптации к изменяющемуся климату.