Глобальное потепление: чем оно опасно и чем полезно?
Земля неоднократно нагревалась и остывала, но сейчас это происходит слишком стремительно — с 1970 по 2020 год стало жарче почти на градус. И все из-за людей. Мировое сообщество признало вызванные им самим изменения климата глобальной угрозой и главным вызовом современности. При этом кто-то может извлечь из него пользу.
Климат Земли меняется на протяжении всего ее существования под воздействием солнечной радиации, из-за вулканической активности, смещения тектонических плит, орбитальных и геомагнитных колебаний. Иногда в естественные процессы вмешиваются посторонние космические тела. Так, 65 млн лет назад на нашу планету упал астероид, диаметр которого оценивается от семи до 14 км, что привело к резкому потеплению по всей Земле на 5 °C. И такой температурный режим сохранялся около 100 тыс. лет.
Точкой отсчета текущего глобального потепления принято считать середину XIX века, когда набрала обороты промышленная революция и антропогенные выбросы стали постепенно в избытке накапливаться в атмосфере. Именно они медленно, но верно усиливали парниковый эффект. Вырабатываемые промышленностью и энергетикой двуокись углерода, метан, закись азота, фторсодержащие газы пропускают солнечное тепло, но мешают ему выйти обратно. Подробно о том, как именно формируется углеродный след человечества, мы уже писали.
Что такое углеродный след и кто его оставляет?
ЧитатьКто открыл глобальное потепление?
Еще каких-то полвека назад сама идея того, что человек может влиять на климат Земли, казалась научному сообществу сомнительной. Все изменил советский ученый Михаил Будыко, которого считают отцом-основателем физической климатологии. В 1971 году, выступая на международном симпозиуме в Ленинграде, он сделал скандальный доклад — Будыко заявил коллегам, ведущим специалистам из 20 стран, о неизбежности глобального потепления. Большинство слушателей сочли его расчеты и тезисы вздором.
Михаил Будыко — автор Периодического закона географической зональности
Фото: © Гомельские Ведомости
«Несколько очень известных ученых выступили, сказав, что человеческая деятельность не может оказать никакого влияния на климат, что изменения климата непредсказуемы и что внедрять в умы такие идеи совершенно недопустимо», — вспоминал Будыко.
В последующих работах ученый убедительно доказал, что среднегодовая температура повысится в силу двух основных факторов: роста производства энергии и увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере. Будыко предсказал, что к 2020 году Земля потеплеет на 1 °C, и, как сегодня мы знаем, оказался прав (в 2020 году на Земле было на 0,98 градуса теплее, чем в 1970-м).
Неравномерный климатический кризис
В разных уголках планеты температура растет по разному: Арктика, например, нагревается в четыре раза быстрее, чем мир в среднем. В экваториальной Африке, напротив, показатель ниже среднемирового. А в Южной Азии и вовсе наблюдается временное снижение, связанное c естественными погодными изменениями. Впрочем, глобальное потепление проявится и там.
Однако научное сообщество не спешило принимать точку зрения советского климатолога, хотя у нее и были весьма авторитетные сторонники, включая именитого немецкого специалиста Гельмута Ландсберга. В 1980-х для мониторинга температуры поверхности Земли начали широко использовать спутники, произошел значительный прогресс в климатическом моделировании — ученые буквально увидели, как нагревается планета.
Кто придумал термин «глобальное потепление»?
Первым словосочетание global warming употребил в своей работе «Изменение климата: Находимся ли мы на пороге резкого глобального потепления?» американский климатолог Уоллес Брокер в 1975 году.
Причины глобального потепления
Атомная энергетика считается экологически чистой и способствует борьбе с глобальным потеплением
Фото: © TTstudio / Shutterstock / FOTODOM
Наконец ученое сообщество признало глобальное потепление угрозой человечеству. Благодаря сначала Рамочной конвенции ООН об изменении климата 1992 года, подписанному в 1997-м Киотскому протоколу, а затем и Парижскому соглашению 2015-го человечество договорилось сокращать выбросы парниковых газов и объединилось в стремлении затормозить перемены.
В 2013 году международная группа экспертов по изучению климата пришла к выводу, что главная причина глобального потепления — люди. Однако свой вклад вносят и естественные процессы. Например, на Мировой океан за счет испарения воды приходится порядка 60 % всех выбросов парниковых газов. В результате активной вырубки тропические леса Бразилии начали выделять больше диоксида углерода, чем поглощать. Таяние многолетней мерзлоты приводит к выделению в атмосферу метана. Но без антропогенных выбросов природа бы справилась с балансом CO₂ и других газов, и климатического кризиса бы не случилось.
Сегодня принято использовать термин «изменение климата», а не «глобальное потепление», поскольку он глубже отражает происходящие на Земле процессы
Интересно, что, по мнению Михаила Будыко, несмотря на определенные риски и опасности, в конечном итоге глобальное потепление обернется благом для планеты и человека, поскольку смягчит климат. Так же еще в конце 1930-х думал британский климатолог-любитель Гай Каллендер. За 30 лет до советского ученого англичанин заметил, что выбросы CO₂ повышают среднегодовую температуру на планете. Однако его расчеты были недостаточно точны и детальны, поэтому открывателем глобального потепления признают Будыко.
Глобальное потепление полезно?
Последние десятилетия новости о глобальном потеплении в основном вызывают тревогу, но есть у него и положительные аспекты. Например, разрастание лесов. Несмотря на вырубку и пожары, площадь зеленых легких планеты увеличивается: чистый прирост в 1982–2016 годах составил 2,14 млн км2. Россия, кстати, не исключение, и леса в нашей стране активно ширятся.
Более половины территории России (52,3 %) покрыто лесами
Преобладающие породы деревьев в России, по данным Рослесинфорга
Изображение: © Яна Алябьева / «Сириус(Журнал»
Исследования также показывают, что площадь листьев на планете на фоне климатических изменений растет. Отчасти это связано с тем, что повышение уровня CO₂ в атмосфере стимулирует фотосинтез некоторых растений, что влечет их более активное развитие. То есть парниковый эффект может привести к глобальному озеленению. В 2016 году китайские ученые установили, что этому способствуют именно выбросы диоксида углерода и в меньшей степени рост температур. Впрочем, например, индийские леса стали менее продуктивными, несмотря на увеличение площади листьев. Ученые констатировали, что повышение температуры привело к угнетению процесса фотосинтеза и увеличению энергозатрат растений на дыхание.
Кроме того, ключевую роль в глобальном процессе облесения играют активные посадки деревьев в Китае, Сахеле и некоторых других регионах, где реализуют по-настоящему масштабные проекты. В одном только 2018 году в КНР посадили новый лес размером с Ирландию.
Кроме того, глобальное потепление может привести к появлению новых пахотных земель: в России их площадь увеличится на 40 млн га. Да и в целом, как уже было сказано, повышение концентрации CO₂ в атмосфере стимулирует развитие большинства растений, и сельхозкультуры не исключение. Ученые фиксируют климатически обусловленный рост урожайности в России. Однако если на севере количество пахотных земель будет увеличиваться, то на юге — снижаться.
Гренландия стала вдвое зеленее, но ученые не видят в этом ничего хорошего
ЧитатьЕсли говорить о положительных последствиях глобального потепления для экономики, то Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН недавно подсчитал, что повышение среднегодовой температуры на 1 ˚С может приносить России 1,2 трлн рублей в год. Это около 0,7 % ВВП за 2023 год. С учетом того, что наша страна нагревается быстрее мира в целом, повышение на один градус может случиться уже через 20 лет.
Наибольшую выгоду от парникового эффекта получат строительный сектор, сельское и лесное хозяйство, а также грузоперевозки за счет естественного продления навигации по рекам и особенно Северному морскому пути. Немаловажно, что в целом в мире от холода умирают значительно больше людей, чем от жары. В России же снижение зимней смертности на фоне глобального потепления принесет в бюджет 7 млрд рублей, с учетом потерь от увеличения летней смертности.
Чем опасно глобальное потепление?
В 2018–2019 годах Австралию потрясла сильнейшая за сто лет засуха
Фото: © Fiona Smallwood / Unsplash
Возникает логичный вопрос: раз глобальное потепление спасает больше людей зимой, чем убивает летом, повышает биомассу растений и урожайность сельхозкультур, стимулирует экономику, то почему же с ним борются? Многие перечисленные выше плюсы касаются только северных стран с многолетней мерзлотой — в первую очередь России и Канады. Исследования показывают, что негативных последствий в масштабах планеты будет больше, чем позитивных, особенно в отдаленной перспективе.
Если не адаптироваться к изменениям климата, к 2050 году урожайность сельхозкультур в мире упадет на треть. В то же время вполовину вырастет спрос на продукты питания. При повышении мировой температуры на 3 ºС от дефицита продовольствия пострадают 400 млн человек, на 3,5 ºС — нарушатся глобальные цепочки поставок продуктов питания.
Текущее потепление уже привело к трехкратному росту числа людей (с 95 до 275 млн), которые хотя бы один день в году подвергались воздействию высокой температуры (выше +33 ºC) . При росте температур еще на один градус их будет 789 млн, а на два — 1,22 млрд. По самым осторожным прогнозам, при повышении температуры на 1,5 ºС к 2030 году глобальные экономические потери из-за сокращения объема рабочего времени по причине жары составят порядка 2,4 трлн долларов. Причем основной удар климатический кризис нанесет по наиболее бедным странам.
В жару на 20 % возрастает аварийность на дорогах Москвы
Департамент транспорта г. Москвы
По мере повышения температуры свой ареал начнут расширять теплолюбивые вредители, которые будут губить урожай. Насекомые, переносящие опасные для человека болезни, вроде малярии или лихорадки Денге, также станут продвигаться все дальше на север. Не до конца понятно, какую угрозу для человека и экосистем будут представлять скованные в течение миллионов лет во льдах древние микроорганизмы, когда начнут оттаивать.
Парниковый эффект неизбежно приведет к повышению уровня Мирового океана за счет термического расширения и таяния ледников, ледяных шапок и щитов. Полинезийское островное микрогосударство Тувалу, к примеру, заранее оцифровали, потому что, по всей видимости, в недалеком будущем оно уйдет под воду. Та же судьба может постигнуть Мальдивы — основная часть архипелага лежит всего в метре над уровнем моря. Прибрежным городам на большой земле уже достается. К примеру, Атлантический океан разрушает бразильский курорт Атафона буквально на глазах. Вода продвигается вглубь суши в среднем на шесть метров в год, подмывая сотни домов.
С 1880 года средний уровень Мирового океана поднялся примерно на 21 см, в том числе на 6 см только за последние три десятилетия. Все это время вода прибывала быстрее, чем в любом столетии за последние 2800 лет. Процесс хоть и неравномерно, но продолжает ускоряться по всей планете. Свою роль играют изменение рельефа местности, приливы, течения и ветры. Например, в округе Гранд-Айл в американском штате Луизиана из-за проседания суши вода поднимается почти на 9 см каждое десятилетие. А, скажем, в Финском заливе уровень и вовсе падает.
Ежегодные потери от наводнений в прибрежных городах составят свыше 10 трлн долларов при повышении мировой температуры на 1,5 ºС, а при росте на 2 ºС — 11,7 трлн долларов, подсчитали в Глобальной комиссии по адаптации.
Засухи и ураганы уже стали случаться чаще и интенсивнее, показывает прошлогоднее масштабное исследование NASA. От первых страдает, например, западная часть США, где стремительно мельчают реки и водохранилища, а от вторых — восток страны. В дальнейшем таких экстремальных явлений будет становиться больше. И если в богатых странах разгул стихии обычно оборачивается высокими денежными потерями, то в бедных — человеческими.
Кроме того, парниковый эффект меняет экосистемы. С 2018 по 2021 год из-за повышения температуры воды у берегов Аляски погибло около 10 млрд снежных крабов. По той же причине серые рифовые акулы покидают коралловые колонии архипелага Чагос в Индийском океане. Эти хищники контролируют численность травоядных рыб, тем самым не позволяя водорослям вытеснить кораллы. Напомним, кораллы — дом для четверти всех морских организмов.
Неизвестные кораллы: хищные живучие рифы удивили ученых
ЧитатьВо многих других местах сами кораллы массового погибают, потому что вода становится теплее. Водорослям-симбионтам, без которых не могут выжить полипы, в такой среде становится некомфортно, и они покидают рифы. Кораллы начинают голодать и легко разрушаются от внешнего воздействия. В результате уже к середине века, если верить прогнозу, до 70 % всех кораллов в Мировом океане исчезнут (хотя сохраняется шанс, что им удастся приспособиться).
Однако главная угроза, судя по всему, кроется в таянии многолетней мерзлоты. Оно приводит к тому, что с шельфа морей Восточной Арктики в атмосферу в большом объеме начинает попадать метан, а он в 25–35 раз активнее пресловутой двуокиси углерода. Этот процесс ускоряет глобальное потепление, которое в свою очередь усиливает выход CH4 из мерзлоты — явления стимулируют друг друга. Таким образом, при плохом сценарии события могут принять экстремальный характер уже в ближайшие десятилетия. Об этом мы тоже подробно писали.
Ученые «Сириуса» изучают арктический метан
Сотрудники Научно-технологического университета «Сириус» отправились в 45-дневную экспедицию по акватории сибирского арктического шельфа, чтобы проанализировать состояние атмосферы, нижние слои воды и донных осадков моря Лаптевых, а также Карского и Восточно-Сибирского морей, где содержатся большие залежи метана. Ученые проанализируют степень изменений в регионе, а также уточнят природу, объемы и особенности поведения CH4 после его разгрузки.
«Исследования необходимы и с практической точки зрения: например, установка буровых станций на шельфе способна дополнительно повредить толщу мерзлоты и тем самым значительно ускорить процессы разгрузки метана, поэтому нам очень важно знать места расположения наиболее уязвимых участков морского дна», — объяснил ведущий научный сотрудник Международного научного центра в области экологии и вопросов изменения климата Университета «Сириус» Андрей Гринько.
Экспедиция проходит на борту научно-исследовательского судна «Академик Борис Петров» Фото: © Пресс-служба «Сириуса»
Глобальное потепление: пути решения
Преодолеть климатический кризис человечество намерено, главным образом, снизив совокупный объем выбросов парниковых газов. Пока сделать это не удается, и год от года антропогенная эмиссия растет. Тем не менее государства постепенно переходят к низкоуглеродной экономике. Россия планирует завершить этот процесс к 2060 году, Китай намерен уложиться в те же сроки, но с некоторыми оговорками, страны Евросоюза — к середине века. Главными помощниками в этом должны стать возобновляемые источники энергии, атомная и гидроэнергетика. Пока же угольные станции продолжают работать, и даже открываются новые.
Что такое углеродная нейтральность и можно ли ее достичь к 2050 году?
ЧитатьПредприятия внедряют системы улавливания углекислого газа, который затем помещают в хранилища и используют в сельском хозяйстве в качестве удобрения или в пищевой промышленности как хладагент. Также уже есть опыт создания специальных установок по забору воздуха и извлечения из него атмосферного углерода. Пока что они носят, скорее, экспериментальный характер и серьезно повлиять на количество углекислоты в атмосфере не могут.
Другой подход — высадка деревьев — одного из главных поглотителей углекислого газа. Однако последние исследования показывают, что посаженные в непригодных для этого местах они могут, напротив, усиливать глобальное потепление. Дело в том, что за счет своего темного цвета деревья отражают меньше солнечной энергии, чем, к примеру, тундра, луга или песок. Иными словами, на Земле из-за этого задерживается больше тепла.
Как адаптироваться к изменению климата?
По большом счету все прилагаемые сегодня меры направлены на сдерживание темпов глобального потепления. Победить его вряд ли получится, но выиграть время, чтобы полноценно подготовиться, вполне реально. Речь идет о приспособлении к изменениям окружающей среды природных, социальных и экономических систем. Соответствующие программы есть у большинства стран мира. К примеру, Российская система адаптации к климатическим изменениям включает национальный, отраслевые и региональные планы, а также необходимую институциональную, правовую и методическую базу.
Возьмем самый очевидный пример: от климатических условий зависят урожаи, поэтому нужно понять, как сдвигать время полевых работ. Для того чтобы защитить или даже улучшить всходы, некоторые предлагают сеять яровые культуры раньше, а озимые, наоборот, позже. Учесть все риски позволят только всесторонние исследования. Тем более в каждом регионе своя специфика и единого решения нет.
Как поведет себя инфраструктура, рассчитанная на вечную мерзлоту, в условиях ее таяния? Какие защитные сооружения надо возвести и где это сделать, чтобы нивелировать повышение уровня моря? Как обезопасить памятники природы от разрушения? Где возникнет дефицит водных ресурсов и как его не допустить? Подобных вопросов масса, и все они требуют тщательного изучения и времени на принятие конкретных действий. Для того чтобы такие решения были научно обоснованы, в России, в частности, создают единую национальную систему климатического мониторинга.
Как устроена Российская система климатического мониторинга
ЧитатьИзменения климата — общая проблема. Даже если глобальное потепление окажется благом, как считают некоторые исследователи, оно в любом случае требует от человечества слаженных действий и колоссальных капиталовложений для адаптации мировой экономики.
