Глобальное потепление: где земной шарик?
Разговоры, дискуссии и споры вокруг темы глобального потепления имеют любопытное свойство фракталя – то есть внешнего воспроизводства самого себя в другом или в том же масштабе. Стоит затронуть эту проблему, как словно в зеркале отражается почти такая же, но связанная с экологией, потянешь за экологию – вылезают проблемы здравоохранения и продовольственной безопасности, а там в очередной раз и про озоновые дыры вспомнят… Короче говоря, климат и все, что с ним связано, – благодатная почва для спекуляций на любом уровне, от «диванных экспертов» до высоких чинов, выступающих с трибун ООН. И чем глубже погружаешься в эти проблемы, тем труднее отличить первых от вторых. Но мы все же попробуем.
Соломинка и верблюд
Общий пафос климатического алармизма: несмотря на очевидную ничтожность человеческой деятельности по сравнению с такими катастрофическими явлениями природы, как извержения вулканов, землетрясения, скачки солнечной активности и т.п., наша цивилизация, а вернее, продукты ее жизнедеятельности в широком смысле, разумеется, могут стать той самой соломинкой из древней притчи, которая сломала спину перегруженного верблюда.
С точки зрения обывателя, такая точка зрения, особенно подкрепленная картинами дымящих заводских труб, автомобильных полчищ на дорогах и прочих атрибутов индустриального общества, вполне обоснованна. Более того, приблизительно с середины прошлого века концепция глобального потепления считалась единственно верной, и иные модели резких климатических изменений планетарного характера считались чуть ли не научной ересью. В последние десятилетия эта концепция все чаще подвергается ревизии, и если не так давно точка зрения тех, кто сомневался в «парниковом эффекте», якобы разогревающем атмосферу Земли, считалась заблуждением, то сейчас к «сомневающимся» начинают прислушиваться. Появились даже климатические модели глобального похолодания. К тому же время от времени раздаются голоса, что борьба с парниковым эффектом – на самом деле долговременный бизнес-проект заинтересованных в прибыли производителей так называемой «зеленой энергии». Впрочем, с этой точки зрения и концепция похолодания при необходимости тоже может сработать на бизнес, только связанный с традиционными источниками энергии.
Земля или Венера
Предположим, что мы на самом деле живем в условиях нарастающего «парникового эффекта», который в самом ближайшем будущем неминуемо приведет к катастрофическим последствиям для человеческой цивилизации. В чем суть этого эффекта?
Со школьных времен мы помним, что его причиной являются парниковые газы, а именно водяной пар, углекислый газ, метан и озон. Они обладают большой прозрачностью в видимом световом диапазоне, а с другой стороны – большой поглощающей способностью в инфракрасном, то есть тепловом диапазоне. Так, к примеру, работает садовый парник: обычный солнечный свет нагревает почву, почва отдает тепло в виде инфракрасного излучения, которое, в свою очередь, поглощается этими газами в закрытом объеме и разогревает их. В этом смысле атмосферу Земли можно рассматривать как большой парник, впрочем, как и атмосферы других планет. Так, например, парниковый эффект на Венере привел к ее разогреву до более чем 450°С.
Основными парниковыми газами считаются водяной пар и углекислый газ (СO2). Метан (СН4) почему-то весьма тревожит определенные группы экологических экстремистов, призывающих к выведению из продуктов питания человека крупного и среднего скота, поскольку они, видите ли, выделяют его в процессе пищеварения в атмосферу. Что касается озона, то его основная миссия – защита от ультрафиолетового излучения. Кстати, «озоновые дыры» – одна из любимых тем экологических страшилок, сейчас о них слегка подзабыли, но будьте уверены: когда надо будет продвигать очередной «экологически чистый продукт», вспомнят. Мы-то не забыли, как в свое время расправились с фреоновыми холодильниками!
Короче говоря, взаимодействие парниковых газов в атмосфере и солнечное излучение со временем создают некую равновесную систему. Так может, правы те, кто опасается перегрева из-за нарастающих выбросов парниковых газов и разрушения равновесной системы из-за человеческой деятельности? И со временем Земля может превратиться во вторую Венеру – безжизненную и раскаленную? Но есть и другая точка зрения: именно парниковые газы позволили возникнуть жизни на нашей планете и поддерживать более-менее приличные условия для ее обитателей.
Как все начиналось
Вспомним, что впервые эффект нагрева углекислого газа из-за поглощения инфракрасного излучения был обнаружен шведским ученым, нобелевским лауреатом по химии Сванте Аррениусом (1859-1927) в конце ХIХ века. Тогда же Аррениус и выдвинул гипотезу о нагреве земной атмосферы парниковыми газами, причем полагал, что рост температуры находится в зависимости от нарастания количества углекислого газа. А в 1927 г. в «Очерках геохимии» наш великий ученый Владимир Вернадский (1863-1945) предостерегал, что сжигание больших количеств каменного угля приведет к изменению химического состава атмосферы и климата.
На первый взгляд, Аррениус и Вернадский правы! Приблизительно с середины XVIII века, а именно с начала Промышленной революции (переход от ручного труда к мануфактурам и фабричному производству), концентрации углекислого газа и метана возросли соответственно на 31% и 149%. Рост количества метана обычно связывают с подъемом животноводства и развитием сельского хозяйства. Впрочем, в атмосфере он исчезает через десять лет в результате химических реакций, поэтому его роль в потеплении считается незначительной, и призывы истребить коров и других жвачных со временем сошли на нет.
А вот СО2 поглощается в основном растениями, выделяя взамен кислород, а также планктоном, который поглощает его, ничего не выделяя. И в свете хищнического истребления лесов, загрязнения поверхности морей и океанов, а также неумеренного сжигания нефтегазовых продуктов количество углекислого газа возрастает, причем после 1965 года особенно активно. Именно в это время производство автомобилей, самолетов и другой техники, потребляющей бензин, керосин, дизельное топливо и т.п. начало быстро расти, а стало быть, их выхлопные газы внесли особый вклад в парниковый эффект.
Приблизительно в эти же времена резко выросло количество публикаций о грядущем потеплении. Картина выглядела впечатляющей и даже пугающей, когда речь заходила о таянии арктических льдов и горных ледников. Фотографии и кинокадры огромных айсбергов, откалывающихся от ледяного поля, карты, на которых изображались линии затопления прибрежных городов, а затем и фильмы-катастрофы, апофеозом которых стал «Водный мир» (1995 г.) сделали свое дело. Да и писатели-фантасты основательно порезвились на эту тему – произведения о гибели цивилизаций из-за экологических и климатических катастроф могут составить неплохую библиотеку.