Есть мнение, что благородная, геоэволюционная миссия человечества заключается в спасении биосферы от углеродного голода, путём возвращения в атмосферу минерализованного углерода. Это мнение не лишено оснований. Конкретно же основано на публикациях канала, посвящённых проблеме эволюции биосферы. Одним из аспектов которой является стремление к замыканию круговорота веществ. Однако, совершенство недостижимо. Легко видеть, что, сравнительно с предыдущими геологическими периодами, углекислого газа в атмосфере осталось мало.
То есть, основания для беспокойства наличествуют. Но нужно понимать, что речь тут именно о принесении человечеством в жертву собственных интересов. Причём, на данном этапе, – преждевременном.
Следовательно, об углероде, не случайно, а как наиболее склонный к образованию сложных химических соединений элемент, являющимся основой жизни. Большая его часть из состава третьего по счёту протопланетного кольца не участвовала в формировании Земли, так как присутствовала в кольце в форме метана, быстро вытесненного солнечным ветром. Тем не менее, первичная, сверхплотная, почти сравнимая с венерианской, атмосфера состояла из метана и углекислого газа по преимуществу. Затем, метан «выгорел», – этому моменту уже посвящались публикации, – а углекислота почти полностью минерализовалась абиогенным путем. При контакте воды, в которой растворён углекислый газ, с лавой, углерод «впитывается» в кору.
Но затем, при расплавлении пород в мантии, углерод снова переходит в форму углекислого газа (в небольшой мере и метана) и возвращается в атмосферу через жерла вулканов. Так происходит большой, геологический круговорот углерода. Он – не замкнут. Минерализуясь и попадая в континентальную кору, мантийный углерод расходуется.
Плюс, с самого момента зарождения жизни в утилизации углерода роль стали играть и процессы биогенные. Сначала, – в архее и протерозое, – роль эта была невелика. Но с развитием биосферы, биогенные методы минерализации углерода стали преобладать. Продуктивность биосферы по мере появления более прогрессивных и приспособленных организмов, постоянно росла. Росло и потребление углерода. Развивались и технологии редукции биомассы, позволяющие углерод в атмосферу возвращать. Но они всегда, – об этом тоже писалось, – развивались с опозданием.
Таким образом, если в кембрии концентрация углекислого газа в атмосфере достигала 9%, в ордовике она снизилась до 8, в силуре до 7, девоне 6… В карбоне же произошло событие массивной минерализации с образованием угольных залежей, так что, в какой-то момент концентрация углекислоты упала ниже современной отметки. Затем приход за счёт извержений возобладал. В триасе концентрация углекислого газа стала расти, достигнув в юрский период 3%, но в мелу снова, после очередных захоронений с образованием уже меловых скал, снова снизилась до 1%.
Последующее массивное захоронение, – углерод ушёл на образование покрывающей степи почвы (чернозём не даром похож на торф), – в кайнозое поглотило почти всё. И к четвертичному периоду в атмосфере осталось лишь 0.03% углекислоты.
Таким образом тезис о надвигающейся углеродной катастрофе не лишён оснований. Миллиарды лет жизнь развивалась, требуя всё большего количества углерода, недра же планеты – остывали. Соответственно, приход углерода убывал, не только потому что изливалось меньшее количество лавы, но и сами породы, циклически переходя из верхней мантии в кору и обратно, становились беднее газами.
И, собственно, катастрофу можно считать уже свершившейся. Продуктивность биосферы возраставшая с начала времён, достигла максимума в палеогене (при концентрации углекислого газа на уровне 0.4%), а затем начала падать. Сейчас, несмотря на возрастание приспособленности организмов, норовящих заселить даже антарктические ледники, продуцирующаяся на планете за год биомасса где-то в полтора раза меньше, чем 25 миллионов лет назад – на рубеже палеогена-неогена.
И это – сейчас. В межледниковье. В разгар ледникового периода, – всего 10-20 тысяч лет назад, – биомасса была меньше ещё вдвое.
Причиной снижения продуктивности угодий, впрочем, оказалось не истощение запасов углекислого газа, а снижение парникового эффекта. Климат стал менее тёплым и влажным, чем в середине кайнозоя. Снижение же испарения и влажности, – кстати, – означает в том числе и меньшее количество дождей, через реки снабжающих морские продуцирующие организмы минеральными удобрениями, вымытыми из континентальных пород.
То есть, – на это следует обратить внимание, – сам углекислый газ пока не является дефицитным ресурсом. Интенсивность фотосинтеза ограничивается доступом растений к свету, удобрениям и воде (на суше). Большее количество углекислого газа не предоставит весомых преимуществ. Также отсутствуют предпосылки и для дальнейшего похолодания климата. Хуже чем в вюрме уже не будет… хотя и куда бы? В случае возвращения ледника большая часть территории Российской Федерации станет непригодной для жизни.
Истощение запасов углекислоты – фактор, способный снова, – после появление ледников в неогене, – повлиять на планету только через десятки миллионов лет. Во-первых, дефицит углерода ограничивает возможности дальнейшей эволюции биосферы. Например, совершить ещё одну революцию, подобную превращению пустынь в саванны в кайнозое, жизнь уже не сможет. Освоение океанских просторов над большими глубинами (половина территории планеты ныне пустует) даже в случае изобретения способа поднятия азота и фосфора из придонных слоёв окажется невозможным, так как теперь не хватит уже углерода.
Во-вторых, дефицит будет нарастать, поскольку жара недр Земли хватит ещё где-то на 100 миллионов лет – только. Углекислого газа в атмосферу поступает всё меньше, – через 100 миллионов лет «геологический круговорот» вообще остановится, – биологический же круговорот, всё-таки, не замкнут.
При падении концентрации углекислоты до 0.01% она станет дефицитным, регламентирующим ресурсом, рост растений замедлится, и продуктивность биосферы далее будет снижаться уже независимо от других факторов…
То есть, всё не слишком хорошо, но со сжиганием угля ради получения углекислого газа можно подождать ещё 10-20 миллионов лет со спокойной совестью. За это время каких-либо новых неприятностей «углеродное истощение» не доставит. Потом же, когда час пробьёт, – не факт, что спасать Землю придётся именно людям, а не другой уже разумной расе.