Тепловая магистраль планеты дает сбой
Новостная лента снова пестрит апокалиптическими заголовками, предрекающими скорый финал. Повод на этот раз не астероид и не пандемия, а нечто более основательное и родное — Гольфстрим. Датские климатологи, опубликовав очередное исследование в журнале первой величины, подлили масла в огонь вечного человеческого страха перед холодом. Их вердикт, пересказанный журналистами с плохо скрываемым восторгом, звучит как анонс блокбастера: великое океанское течение, этот подводный экватор, может остановиться. Не когда-нибудь в туманном будущем, а буквально завтра — в любой момент, начиная с 2025 года, и почти наверняка до конца века. Причина банальна до зевоты — глобальное потепление. Тающий лед Гренландии опресняет северную Атлантику, нарушая тонкий механизм циркуляции, который веками согревал Европу. Вода, видите ли, перестает быть достаточно соленой и тяжелой, чтобы опуститься на дно и отправиться в обратный путь к тропикам. Конвейер ломается.
И вот тут начинается самое интересное. Картины рисуются одна мрачнее другой. Ведущий научный сотрудник Пущинского научного центра РАН Алексей Карнаухов, не скупясь на краски, живописует будущее Европы как закат цивилизации. Север, по его словам, оденется в ледяной саван, юг превратится в безжизненную тундру. Температура рухнет на 10, а то и 20 градусов. Лондон примерит на себя зимы Тюмени, а Москва — Магадана. Ледники, как в старые добрые времена последнего оледенения, дойдут до широты Харькова. Сельское хозяйство? Забудьте. Континент станет непригодным для жизни. И все это, по его расчетам, не через тысячу лет, а уже лет через тридцать. Звучит так, будто сценарий писал не ученый, а голливудский продюсер, уставший от избитых сюжетов и решивший вернуться к классике — ледниковому периоду.
Пресса, разумеется, в восторге. Парадокс «глобальное потепление вызовет ледниковый период» — это же золотая жила. Он идеально ложится в сознание обывателя, который и так подозревал, что с этим климатом что-то нечисто. Это просто, понятно и очень страшно. Можно показывать картинки замерзшего Ла-Манша, рассказывать байки про обледеневшие берега Лабрадора и пугать обывателя тем, что его уютный домик в Провансе скоро окажется на краю ледяной пустыни. Этот спектакль, как метко заметил один из климатологов, продолжается из года в год, кочуя из одного издания в другое. И каждый раз публика с замиранием сердца внимает пророчествам, запасаясь солью, спичками и теплыми одеялами.
На фоне этого хора паникеров голоса скептиков звучат тихо и неубедительно. Они пытаются что-то говорить про сложность климатической системы, про роль атмосферных процессов, про данные из далекого прошлого, но кому это интересно? История про то, что все будет хорошо или, по крайней мере, не так ужасно, продается гораздо хуже. Ведь она не щекочет нервы, не дает повода для жарких споров на кухне и не позволяет почувствовать себя жителем последней эпохи перед концом света. А это ощущение, надо признать, многим даже нравится. Оно придает жизни остроту и значимость.
Проблема в том, что за этим медийным шумом и апокалиптическими прогнозами теряется суть. Климатическая система Земли — это не примитивный механизм с одной кнопкой «вкл/выкл Гольфстрим». Это невероятно сложная, многофакторная система с кучей обратных связей, о многих из которых мы до сих пор имеем смутное представление. И сводить все к одному-единственному течению, пусть и очень важному, — это как пытаться объяснить работу симфонического оркестра, уставившись на одну-единственную скрипку. Да, она играет свою партию, но погоду в зале делает не только она.
Чтобы понять, стоит ли нам действительно паковать чемоданы и мигрировать в Африку, придется копнуть глубже. Отправиться в прошлое, когда еще не было ни панических заголовков, ни сложных компьютерных моделей. Забраться в голову американскому моряку из XIX века, который, сам того не ведая, породил один из самых живучих климатических мифов. И посмотреть на голые, упрямые факты, которые нам оставила сама планета, — факты, записанные в ледниках Гренландии, в донных отложениях океана и в пыльце древних растений. Потому что именно там, а не в колонках газет, скрывается ответ на вопрос: замерзнет ли Европа?
Ирония ситуации заключается в том, что пока одни ученые, подстегиваемые необходимостью публиковать громкие работы, строят модели одна страшнее другой, другие, копаясь в данных, приходят к выводам, которые звучат до обидного скучно. Они говорят, что роль Гольфстрима в обогреве Европы, мягко говоря, преувеличена. Что даже его полная остановка не превратит Париж в Верхоянск. И что в прошлом, когда на планете было гораздо теплее, чем сейчас, никаких ледниковых периодов в Европе почему-то не случалось. Наоборот, по Темзе плавали бегемоты. Но история про бегемотов в Темзе — это не так интересно, как история про ледники в Харькове. Поэтому ее вы вряд ли увидите в вечерних новостях.
Миф, рожденный в XIX веке
Чтобы понять, откуда у страха глаза велики, нужно вернуться в середину XIX века. В то время не было ни спутников, ни океанографических буев, а были паруса, отвага и наблюдательность. И был Мэтью-Фонтейн Мори, американский морской офицер, которого за глаза называли «следопытом морей». Он не был ученым в строгом смысле слова, но обладал пытливым умом и доступом к несметному сокровищу — судовым журналам со всего света. Проанализировав тысячи этих документов, он составил первые в истории карты ветров и течений, которые сократили морские путешествия на недели и уберегли от невзгод бесчисленное количество жизней и грузов. Именно Мори, обобщив данные, представил миру Гольфстрим не просто как течение, а как «реку в океане», несущую тропическое тепло к берегам холодной Европы.
Идея была красивой, логичной и интуитивно понятной. Вода гораздо теплоемче воздуха. Вот она, гигантская грелка, текущая из Мексиканского залива и не дающая европейцам замерзнуть. Сравните климат Лондона и канадского Лабрадора, находящихся примерно на одной широте. В Лондоне — туманы и зеленые газоны зимой, на Лабрадоре — полярные медведи и лед. Объяснение напрашивалось само собой: все дело в Гольфстриме. Мори, сам того не желая, создал климатологический эквивалент городской легенды. Миф оказался настолько живучим, что прочно засел в учебниках, головах и, что самое опасное, в некоторых климатических моделях.
Проблема была лишь в одном: у Мори и его последователей не было инструментов, чтобы посчитать, а сколько именно тепла эта «река» приносит. Все строилось на умозрительных заключениях. И только в 2002 году, когда технологии позволили заглянуть в самое сердце климатической машины, группа ученых во главе с Ричардом Зигером из Колумбийского университета решила наконец-то свести дебет с кредитом. Их работа, опубликованная в солидном журнале Королевского метеорологического общества, произвела эффект разорвавшейся бомбы, которую, правда, большинство журналистов предпочло не заметить.
Зигер и его коллеги сделали две вещи. Во-первых, они посчитали, откуда вообще берется тепло, которое океан отдает атмосфере над Северной Атлантикой зимой. И выяснилось, что львиная его доля — это не «импорт» из тропиков, а «местное производство». Океан летом, как гигантский аккумулятор, впитывает солнечное тепло, а зимой постепенно отдает его обратно. Гольфстрим в этой схеме — не столько трубопровод с горячей водой, сколько перемешивающий механизм, который не дает этому аккумулятору остыть слишком быстро в одном месте. Во-вторых, ученые смоделировали климат Европы при одном простом условии: они полностью «выключили» все океанские течения, превратив Атлантику в статичный бассейн. И что же? Климат Европы практически не изменился.
Вывод был ошеломляющим и шел вразрез с полуторавековой традицией: мягкость европейского климата определяет не Гольфстрим, а ветры. Преобладающие юго-западные воздушные потоки, дующие с относительно теплой поверхности Атлантики, вот главный поставщик тепла. А сама Атлантика теплая не столько из-за течений, сколько из-за своей конфигурации и вращения Земли. Горы Кордильеры в Северной Америке направляют воздушные потоки так, что они создают над океаном устойчивую область низкого давления (Исландский минимум), которая, как гигантский насос, засасывает теплый воздух с юга. «Теперь мы знаем, что это миф, — писал Зигер. — СМИ неизменно предупреждают, что это [остановка Гольфстрима] приведет к новому ледниковому периоду... И так этот спектакль продолжается из года в год».
Казалось бы, вот он, конец легенды. Научное сообщество приняло выводы Зигера на удивление спокойно — цифры были слишком убедительны, чтобы с ними спорить. Но миф оказался сильнее цифр. Он уже жил своей жизнью, подпитываемый новыми и новыми «исследованиями», авторы которых упорно продолжали его игнорировать.
Наука на грани фола: почему модели врут?
Несмотря на то, что работа Зигера фактически выбила фундамент из-под теории «Гольфстрим — наша батарея», поток публикаций с пугающими прогнозами не иссяк. Наоборот, он превратился в полноводную реку. Одна за другой выходили работы, моделирующие падение европейских температур на 5-8 градусов в случае ослабления или остановки течения. Пять градусов — это разница между климатом Москвы и Мурманска. Восемь — между Воронежем и Мурманском. Перспектива разводить оленей на черноземе выглядела, мягко говоря, тревожно.
Возникает резонный вопрос: как так получилось? Почему целые научные группы продолжали строить свои модели на предпосылке, которая была убедительно опровергнута? Они что, не читают журналы? Ответ, как это часто бывает, лежит не столько в плоскости науки, сколько в плоскости человеческой психологии и организации самой научной деятельности. Физик-теоретик Сабина Хоссенфельдер, известная своей едкой критикой современного состояния фундаментальной науки, как-то заметила: «Нас судят по количеству публикаций… и более строгие критерии качества для новых теорий обрежут нашу продуктивность. Но „давление публикаций” поощряет к количеству в ущерб качеству… Мы создаем гигантское количество новых теорий, и ни одна из них никогда не была подтверждена экспериментально».
В климатологии ситуация еще сложнее. Если в физике теорию можно (хотя бы в перспективе) проверить на коллайдере, то как проверить модель, предсказывающую события на 70 лет вперед? Никак. Автор модели, скорее всего, не доживет до того момента, когда его правоту или неправоту подтвердит сама реальность. Это создает идеальные условия для того, что можно назвать «безответственным моделированием». Можно делать самые громкие и алармистские прогнозы, не опасаясь, что при жизни тебя ткнут носом в несовпадение теории с практикой. А громкие выводы — это публикации в престижных журналах, цитируемость, гранты и научная карьера.
Если вчитаться в те самые работы, что пророчат Европе тундру, можно обнаружить любопытный трюк. Все они используют примерно один и тот же подход: берут климатическую модель, имитирующую современный мир, а затем «впрыскивают» в нее огромное количество пресной воды от тающих ледников, чтобы замедлить циркуляцию. А потом сравнивают получившийся «холодный» климат с контрольным прогоном той же модели. И вот тут-то и кроется дьявол. В качестве «контрольной группы» для сравнения они используют климат с доиндустриальным уровнем CO₂ — около 280 частей на миллион. Но мы-то живем в мире, где углекислого газа в атмосфере уже в полтора раза больше!
Это все равно что пытаться предсказать, насколько в комнате похолодает от открытой форточки, сравнивая температуру с той, что была при выключенном отоплении, хотя на самом деле батареи шпарят на полную мощность. Разумеется, при таком подходе похолодание будет выглядеть катастрофическим. Когда же в 2020 году в журнале Science вышла работа, где моделирование провели с реалистичным, современным уровнем CO₂, результаты получились до смешного скромными. Оказалось, что замедление атлантических течений не приводит к похолоданию. Оно приводит к тому, что глобальное потепление в Европе будет ощущаться чуть слабее, чем в остальном мире. Не «тундра вместо Воронежа», а «потеплеет не так сильно, как могло бы». Согласитесь, разница в подаче колоссальная.
Так почему же ученые продолжают использовать нереалистичные входные данные? Возможно, дело в инерции — модели сложны, и проще использовать уже готовые, откатанные сценарии. А возможно, и в том, что результат «станет теплеть чуть медленнее» гораздо труднее «продать» редакции научного журнала, чем апокалипсис с ледниками и мамонтами. В итоге мы имеем дело с целой индустрией по производству страха, основанной на моделях, которые, по сути, являются артефактами самих себя — сложными математическими упражнениями, имеющими к реальности весьма опосредованное отношение.
Призраки прошлого: о чем молчат бегемоты и грабы
К счастью, у нас есть способ проверить климатические модели, не дожидаясь 2095 года. Этот способ — заглянуть в прошлое. Земля за свою долгую историю пережила не один период глобального потепления, причем куда более значительного, чем то, что мы наблюдаем сейчас. И эти периоды оставили после себя вполне материальные улики, своего рода «черные ящики» климата.
Возьмем, к примеру, микулинское межледниковье, оно же эемский период, примерно 120-130 тысяч лет назад. Средняя температура на планете тогда была на 1-2 градуса выше, чем сегодня. Уровень океана — на 6-9 метров выше. Ледники Гренландии и Антарктиды таяли куда активнее. По логике алармистов, это должно было привести к коллапсу Гольфстрима и превратить Европу в ледяную пустыню. Что же мы видим на самом деле, изучая палеонтологические и палеоботанические данные?
Картина получается прямо противоположная. В 1837 году палеонтолог-любитель Джон Браун обнаружил в глиняном карьере в Эссексе, Англия, кости, которые не могли принадлежать ни одному из известных ему местных животных. Позже выяснилось, что это были останки бегемота. Самого настоящего, африканского бегемота. Дальнейшие находки подтвердили: 125 тысяч лет назад эти тропические животные преспокойно плескались в Темзе и Рейне. А бегемот — животное крайне теплолюбивое. Он не переносит замерзания водоемов, потому что проводит большую часть жизни в воде. Его присутствие в Англии и Германии — неопровержимое свидетельство того, что зимы там были не просто мягкими, а практически безморозными. Никакой тундрой и не пахло.
Но, может быть, это касалось только Западной Европы, а на востоке, в России, все было иначе? Давайте переместимся на Валдайскую возвышенность. Изучение древней пыльцы, сохранившейся в донных отложениях озер, позволило восстановить растительный покров того времени. И оказалось, что на территории современной Тверской и Новгородской областей доминировали широколиственные леса, в которых главную роль играл граб. Сегодня это дерево в естественных условиях не встречается восточнее Польши. Причина проста: граб панически боится сильных морозов. Одна суровая зима способна опустошить целые рощи. Его доминирование на Валдае 120 тысяч лет назад говорит о том, что климат там был скорее похож на современный климат Центральной Европы — с мягкими, влажными зимами и теплым летом. Опять-таки, никаких признаков «магаданских» морозов.
А что насчет более близкого к нам периода — голоценового климатического оптимума, который был 6-8 тысяч лет назад? Тогда было примерно на градус теплее, чем в доиндустриальную эпоху. И снова та же картина. Границы лесов в Северной Евразии сдвинулись на сотни километров к северу. Там, где сейчас тундра, росли лиственничные и березовые леса. Они выходили непосредственно к побережью Северного Ледовитого океана. Ни о каком наступлении холодов и речи не шло.
Все эти факты из глубокого прошлого ставят разработчиков алармистских моделей в очень неудобное положение. Если сильные потепления в прошлом не вызывали катастрофического похолодания в Европе, то почему оно должно случиться сейчас? Данные палеоклиматологии показывают, что климатическая система обладает гораздо большей устойчивостью, чем принято думать. Резкие похолодания, вроде позднего дриаса 12,7 тысяч лет назад, действительно случались, но они были вызваны уникальными событиями — например, прорывом гигантского ледникового озера Агассис в Северной Америке, которое одномоментно сбросило в Атлантику колоссальный объем пресной воды. Нынешнее таяние ледников — процесс гораздо более медленный и постепенный.
Получается, что реальный мир, запечатленный в костях бегемотов и пыльце граба, упорно отказывается соответствовать паническим сценариям, генерируемым компьютерными моделями. Игнорировать эти свидетельства — значит сознательно закрывать глаза на факты в угоду красивой, но ложной теории. Это уже не совсем наука, это что-то другое.
Чего ждать на самом деле: теплый прием, а не ледяной ад
Итак, что мы имеем в сухом остатке? С одной стороны — хор алармистов, вооруженных компьютерными моделями и громкими заголовками, пророчащих Европе новый ледниковый период. С другой — упрямые факты, которые говорят о том, что: а) роль Гольфстрима в обогреве Европы сильно преувеличена; б) климатические модели, предсказывающие катастрофу, используют некорректные исходные данные; в) в прошлом, когда было теплее, в Европе было еще теплее, а не холоднее.
Так чего же ждать на самом деле? Неужели замедление Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC), частью которой является Гольфстрим, вообще ни на что не повлияет? Повлияет, но совсем не так, как нам это рисуют. Большинство серьезных исследований, учитывающих реальные уровни CO₂, сходятся в одном: главным последствием будет не похолодание, а замедление потепления в Северной Атлантике и прилегающих районах Европы. Океан станет чуть хуже перемешивать воду, и тепло будет не так эффективно перераспределяться. Это может привести к тому, что зимы в Западной Европе станут более суровыми, но не по сравнению с сегодняшним днем, а по сравнению с тем, какими они могли бы быть при продолжающемся глобальном потеплении без ослабления AMOC. Речь идет не о падении температуры на 5-8 градусов, а о коррекции на 1-2 градуса на фоне общего тренда потепления.
Кроме того, ослабление циркуляции может изменить распределение осадков. Европа может стать более сухой, особенно ее южные регионы. Уровень моря у восточного побережья США может подняться чуть больше, чем в среднем по планете, потому что Гольфстрим, работая как быстрая река, сейчас оттягивает воду от берега. Это неприятные, но отнюдь не апокалиптические последствия. Это проблемы, к которым можно и нужно адаптироваться, а не сценарий заката цивилизации.
Почему же тогда миф о ледниковом периоде так живуч? Причин несколько. Во-первых, это человеческая психология. Нам нравятся простые и драматичные истории с понятным врагом (глобальное потепление) и ясным исходом (всеобщее похолодание). Сложные объяснения про взаимодействие атмосферы и океана, про палеоклиматические данные и погрешности моделей — это скучно. Во-вторых, это работа СМИ. Заголовок «Европу ждет ледниковый период» продается гораздо лучше, чем «Темпы потепления в Европе могут незначительно снизиться». Страх — самый ходкий товар на информационном рынке.
И в-третьих, как мы уже говорили, это особенности самой научной среды, где «давление публикаций» порой заставляет гнаться за громкими выводами, даже если они строятся на шатком фундаменте. В итоге создается порочный круг: ученые публикуют алармистские исследования, СМИ их тиражируют, публика пугается, политики требуют действий, выделяются новые гранты на изучение «угрозы» — и все начинается сначала.
Настоящая угроза заключается не в том, что Гольфстрим остановится и заморозит нас. Она в том, что, концентрируясь на выдуманной страшилке, мы можем упустить из виду реальные проблемы. Изменение климата — это не голливудский блокбастер с внезапным финалом. Это медленный, ползучий процесс, который проявляется не в ледниках, а в более частых засухах, волнах жары, экстремальных осадках и постепенном подъеме уровня моря. Это не так зрелищно, как замерзшая Темза, но гораздо более реально и опасно в долгосрочной перспективе. И вместо того, чтобы готовиться к встрече с белыми медведями в Париже, нам стоило бы подумать о более прозаических вещах: как адаптировать сельское хозяйство к новым условиям, как защитить прибрежные города и как перейти на чистые источники энергии. Но это уже совсем другая история, куда менее интересная для газетных передовиц.