Вулканы — это природные регуляторы климата Земли, работающие как на долгосрочных, так и на краткосрочных временных отрезках. В то время как они играют важную роль в углеродном цикле на протяжении миллионов лет, краткосрочные извержения вулканов также могут оказывать значительное, но временное воздействие на наш климат.
Много лет вершина огромного подводного вулкана, известного как Хунга-Тонга — Хунга-Хаапай, выглядывала из воды в южной части Тихого океана, напоминая миниатюрный остров. 14 января 2022 года погруженная кальдера под островами Южного Тихого океана изверглась, став одним из самых драматичных геологических событий в записанной истории. Вулканическое извержение выбросило газы и пепел на высоту 53 километра в мезосферу Земли. Оно затемнило небо над 171 островом Полинезийского королевства Тонга. Это был самый мощный взрыв, наблюдаемый на Земле в современной истории, который вызвал цунами, достигшее берегов Перу, а звуковую волну услышали даже на Аляске. Были и глобальные последствия.
Последствия в глубине
По оценкам, 75% вулканов Земли находятся под водой, и 20% всех смертей, вызванных извержениями вулканов с 1600 года нашей эры, связаны с подводным вулканизмом. Однако взрывные подводные извержения изучены недостаточно.
Обломки от извержения Хунга в виде камней, пепла, пыли и стекла упали в воду и распространились по морскому дну на беспрецедентные расстояния, изменяя рельеф. Они переместили столько материала за несколько часов, сколько все реки мира переносят в океаны за год. Эти огромные потоки двигались с рекордной скоростью — до 122 км/ч, что быстрее большинства автомобильных ограничений скорости и на 50% быстрее любого другого подводного потока, зарегистрированного на планете. В то время как подобные извержения обычно сопровождаются быстрыми пирокластическими потоками, которые угрожают всему на своем пути, над Хунга-Тонга этот поток не имел иного направления, кроме как уйти в море.
«Это как видеть снежную лавину, думая, что ты в безопасности на соседней горе, а она внезапно несется прямо на тебя», — говорит Майкл Клэр, морской геолог из Национального океанографического центра и автор исследования.
Извержение также разрушило часть сети подводных телекоммуникационных кабелей (по которым передается 95% мировых коммуникаций). Хотя это стало серьезным неудобством для жителей Тонга и затруднило спасательные операции, для ученых это стало ценным временным ориентиром, позволившим реконструировать события, произошедшие под волнами цунами. Кабель был поврежден примерно через полтора часа после извержения, что указывало на его воздействие на морское дно.
«Эти процессы никогда ранее не наблюдались», — говорит Изобель Йео, автор исследования и морской вулканолог из Национального океанографического центра Великобритании.
Чтобы выяснить, что произошло на морском дне, ученым пришлось проявить изобретательность. В отличие от наземных событий, видимых с помощью спутников, изменения под поверхностью океана требовали прямого исследования. К счастью, морское дно вокруг Тонга уже было картографировано, что позволило ученым подтвердить топографические изменения.
Последствия на высоте?
→ Сернистые газы: фактор охлаждения
Известно, что извержения вулканов охлаждают климат. Это происходит из-за выброса сернистых газов в стратосферу, где они смешиваются с водяным паром и образуют крошечные капли, называемые вулканическими аэрозолями. Эти микроскопические частицы действуют как щиты, отражая солнечный свет от поверхности Земли и вызывая охлаждение. Например, извержение вулкана Пинатубо в 1991 году охладило климат на 0,5°C на несколько лет.
Хотя Хунга-Тонга выбросил сернистых газов (0,4 млн тонн SO2), их было гораздо меньше, чем при извержении Пинатубо (~20 млн тонн SO2), что снизило влияние на климат. Тем не менее, это вызвало ложные утверждения, что извержение виновато в недавних жарких погодных условиях.
→ Всплеск водяного пара
Особенностью извержения Хунга-Тонга стал огромный объем водяного пара, выброшенного в стратосферу: объем, равный 10% от уже содержащегося там водяного пара, что хватило бы на заполнение более 58 000 олимпийских бассейнов. Водяной пар является парниковым газом, то есть он, как правило, согревает климат. Таким образом, общий атмосферный эффект этого извержения — это баланс между охлаждающим эффектом аэрозолей и согревающим эффектом водяного пара.
С учетом всех факторов, последнее исследование доктора Марка Шеберла установило следующее:
«Прямое охлаждение за счет солнечного излучения, связанное с аэрозолями извержения Хунга-Тонга, перевешивает усиленное тепловое излучение от облака стратосферного водяного пара. Наши результаты хорошо согласуются с изменениями радиационного воздействия, оцененными Силлетто и др., а также Чжу и др. Мы обнаружили, что пиковое изменение средней зональной радиационной силы произошло в мае 2022 года, однако средняя радиационная сила в Южном полушарии достигла максимума в июне/июле, когда элементы распространились по Южному полушарию. Используя наблюдаемые изменения тропосферной температуры после извержения Пинатубо как ориентир, можно предположить, что Хунга-Тонга вызовет изменение средней температуры поверхности Южного полушария на менее чем −0,038°C при ясном небе и −0,021°C при любом типе облачности.»
С другой стороны, Дженкинс и др. оценили, что эффект потепления от водяного пара может увеличить глобальную среднюю температуру поверхности на несколько сотых градуса, но в их исследовании не учитывалась роль вулканических аэрозолей в снижении солнечного излучения. Другие значимые исследования извержения Хунга-Тонга включают:
- Чжан и др., учитывая как охлаждающий эффект аэрозолей, так и потепление от водяного пара, пришли к выводу, что температура поверхности снизится на 0,0315–0,1118°C в течение 1–2 лет.
- Чжу и др. заключили, что общий эффект от извержения вулкана будет охлаждающим, с общим радиационным воздействием около -0,2 Вт/м² на поверхность Земли.
- Ю и Хуан пришли к практически идентичным результатам, также в хорошем согласии с изменениями радиационного воздействия, оцененными Силлетто и Чжу.
Может возникнуть вопрос, почему огромное количество водяного пара, выброшенного в стратосферу, не вызывает значительного потепления. Все дело в том, куда попала вода: большинство её достигло высот выше 25 км, где её воздействие на климат минимально.
Это уточнение подтверждает, что Хунга-Тонга вряд ли является причиной нынешних высоких температур. И текущие научные исследования указывают на то, что это явление скорее приведет к охлаждению климатической системы.
Необходимость более мудрого выбора
Влияние извержения Хунга-Тонга — Хунга-Хаапай на климат относительно невелико и маловероятно, что оно является причиной наших нынешних погодных проблем — более того, оно, скорее всего, охлаждает окружающую среду. Если вы ощущаете жару, рассмотрите более широкий контекст и признайте, что влияние вулканических извержений на глобальный климат относительно мало по сравнению с другими факторами, такими как деятельность человека, например, сжигание ископаемого топлива.
Однако, как отметил Эндрю Десслер: «Зрелищность этого события заставила многих отрицателей климатических изменений утверждать, что именно поэтому это лето было таким жарким».
Мир все ближе подходит к среднему повышению температуры на 1,5°C по сравнению с доиндустриальными уровнями, что было установлено Парижским соглашением 2015 года как критически важный порог для предотвращения необратимых последствий. В майском отчете Всемирной метеорологической организации была указана вероятность в 66%, что этот порог будет превышен в период с 2023 по 2027 год. Но теперь Berkeley Earth оценивает вероятность в 55%, что 2023 год станет годом, когда средняя температура увеличится на 1,5°C.
Так сколько еще мы будем отрицать климатический кризис?
Последствия, которые ожидались к 2050 году, уже наступили
Последствия, прогнозировавшиеся на 2050 год, уже наступили. Ливия разрушена, Нью-Йорк затоплен, мегапожары в Канаде, оползни и исчезновение ледников, рекордно низкие уровни образования ледникового покрова в Антарктиде, жара по всему миру — все это признаки того, что прогнозируемые масштабные последствия наступают гораздо раньше, чем ожидалось.
Ущерб очевиден. Города уничтожены, в Канаде выбросы углерода от мегапожаров превысили все другие источники выбросов в этом году, урожаи гибнут, запасы воды под угрозой, воздух становится непригодным для дыхания в неожиданных местах. И это при увеличении температуры всего на 1,2 градуса. Представьте, что произойдет при увеличении на 3 градуса — целые регионы станут непригодными для жизни, фундаментальные системы выйдут из строя, а общество начнет разваливаться.
Пугающая цифра появилась в недавнем обзоре 180 статей о смертности, связанной с изменением климата: до миллиарда человек могут погибнуть от климатических катастроф в течение следующего столетия. Погибель миллиарда жизней станет величайшей трагедией в истории человечества. Для сравнения: во время Второй мировой войны погибло около 75 миллионов человек. Этот климатический кризис может быть на порядок хуже. Это около одной десятой населения планеты. Одна из каждых трех семей на Земле может потерять члена семьи из-за изменений климата. Это вызывает так называемое «правило 1000 тонн», согласно которому один человек в будущем умирает за каждые 1000 тонн выбросов CO2. И это основано на твердом научном консенсусе.
Эти данные должны вызывать сильную реакцию у каждого из нас. И часто это вызывает, провоцируя эффект Даннинга-Крюгера, феномен, при котором неэксперты или циничные отрицатели чувствуют необходимость оспаривать или опровергать факты. Но игнорировать эти данные неразумно: прочитайте исследования сами. Это передовые научные разработки, которые заслуживают серьезного отношения.
Подумайте о европейских волнах жары, которые унесли более 60 000 жизней, и представьте, что произойдет, когда аналогичные пороги температуры будут превышены на Индийском субконтиненте, на американском западе или в Юго-Восточной Азии. Другое исследование связывает 5 миллионов смертей ежегодно с аномальными температурами, и это число, вероятно, будет расти по мере усиления воздействия климата.
Здесь не стоит задача убедить вас в каком-то конкретном числе, важно подчеркнуть масштаб проблемы. К сожалению, большинство из нас не осведомлены об этих фактах. Генеральный секретарь ООН характеризует изменение климата как выбор между коллективным самоубийством и коллективными действиями. И при этом — ни одного заголовка в СМИ. Но должен быть. Вместо этого тролли, отрицатели и ученые, подвергающиеся преследованиям и замалчиванию, продолжают нажимать на педаль газа. Отсутствие осведомленности ведет к отсутствию прогресса и даже к регрессу.
Наш мир находится на стадии, когда каждое решение, связанное с изменением климата, имеет ключевое значение, и у нас может быть не так много шансов действовать. И нам всем придется действовать. Хотим мы того или нет.
