Выбросы углерода от сжигания ископаемых видов топлива странами – экологическими "тяжеловесами" в 1995 году

Продолжается во все возрастающих масштабах и поступление в атмосферу других парниковых газов. Эффективные меры в этом отношении принимаются только против хлорфторуглеродов в рамках борьбы за сохранение озонового слоя. Однако в ряде случаев хлорфторуглероды заменяются "озонобезопасными" соединениями, сохраняющими, в то же время, способность активно содействовать парниковому эффекту, например, "парниковый потенциал" хладагента R-134a, заменившего фреон и используемого в холодильниках"Stinol", в 3300 раз превышает аналогичные свойства углекислого газа.

Увеличение содержания парниковых газов в атмосфере приводит к смещению теплового баланса в сторону повышения глобальной температуры воздуха. С 1880 года средняя температура воздуха на Земле повысилась примерно на 0,7 C, по мнению климатологов, естественные колебания климата ответственны только за одну треть этого роста (см. раздел 2.5.2). Шесть самых жарких лет за последние более чем сто лет пришлись на 1980, 1981, 1983, 1986, 1987 и 1988 годы. Измерения температуры поверхности океана, проведенные со спутников в 1982 – 1988 годах, показали, что мировой океан медленно, но заметно нагревается со скоростью примерно 0,1C в год, что нельзя объяснить случайными климатическими флуктуациями из-за колоссальной теплоемкости океана. Эти и другие данные позволили известному климатологу Д.Хансену из Института космических исследований при Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА) заявить, что парниковый эффект уже ощутим. Если допустить сохранение существующих тенденций и в будущем, то к 2050 году содержание парниковых газов в атмосфере удвоится. Это повлечет за собой глобальное потепление на 1,5 – 4,5C. Компьютерные модели показывают, что потепление будет неравномерным: более выраженным в полярных районах (до 10C), менее – в экваториальных (1 – 2C). Отметим, что еще в 1908 году шведский физико-химик, лауреат Нобелевской премии С.Аррениус в своей книге "Образование миров" прозорливо предсказывал: "Если бы содержание угольной кислоты в воздухе удвоилось, то температура земной поверхности повысилась бы на 4C".

Подобное глобальное потепление окажет колоссальное влияние на климат Земли.

Во-первых, потепление вызовет таяние полярных льдов и сокращение площади континентальных ледников. За последние 100 лет объем высокогорного обледенения уже сократился приблизительно на 2000 км³, что составляет около 0,06 % от всей массы высокогорного льда. Таяние льдов неминуемо приведет к повышению уровня Мирового океана. За последние 20 лет скорость повышения уровня Мирового океана возросла в два раза и составила 2,5 см/год. Соответствующие оценки показывают, что к 2050 году повышение уровня Мирового океана может достичь 150 см (всего в ледниках Земли сосредоточено количество воды, достаточное при их полном таянии для затопления приблизительно 1/8 части суши). Это вызовет затопление огромных территорий, в том числе многих прибрежных низменностей с наиболее плодородными почвами и многочисленным населением, например, в Бангладеш, Индии и Китае. Под водой окажутся низкие архипелаги, такие, как Маршалловы острова в Тихом океане, Мальдивские острова в Индийском океане, некоторые островные государства в Карибском море. Под угрозой затопления окажутся многие крупные города: Роттердам, Венеция, Бангкок, Тайбэй, Шанхай, Каир, Новый Орлеан, Нью-Йорк, Вашингтон, Атлантик-Сити, Майами и др. Наконец, будут уничтожены многие прибрежные болота, о важной роли которых в экосистемах мы уже говорили, а также повысится соленость воды в нижнем течении рек и эстуариях.

Во-вторых, произойдет значительное смещение климатических зон: оценки показывают, что при увеличении температуры на 1 C климатические зоны смещаются на 100 – 150 км к северу. При этом изменение климата будет весьма "неравномерным". За последние 10 лет количество осадков на севере Европы увеличилось на 10 – 20 %, если такие темпы роста будут сохраняться, то к 2070 году количество осадков на севере Европы увеличится вдвое, в то время как юг Европы окажется в зоне засухи. Увеличится количество осадков в Индии и Африке, но уменьшится в центральной части Северной Америки, где их и сейчас уже недостаточно для нужд сельского хозяйства. Но главным следствием того, что разность температур между полярными и экваториальными зонами будет уменьшаться, окажется изменение структуры атмосферной циркуляции. Величина этой разности температур определяет интенсивность меридионального переноса воздушных масс – так называемых циклов Гадлея. Меридиональная циркуляция вследствие эффекта Кориолиса приводит к явлению, которое называется западным переносом. Именно за счет этого и происходит основной перенос влаги, испаряющейся над океанами, на континентальную часть планеты (осадки, как правило, приходят с запада). Уменьшение интенсивности циклов Гадлея приведет к уменьшению интенсивности западного переноса. Поэтому даже при увеличении испарения с поверхности океана, обусловленного повышением средней температуры планеты, количество влаги, переносимой в глубину континентов, может заметно уменьшиться, что значительно расширит области пустынь и полупустынь.

Изменения климата затронут и океанские течения. Соответствующие оценки показывают, что возможно, например, изменение Гольфстрима, который уже не будет достигать севера Европы, что вызовет похолодание в этом регионе.

Частота и интенсивность погодных экстремумов (вторжение теплого воздуха, засухи, ураганы и т.д.) увеличатся во многих районах мира. Так, например, сильнейшие ураганы с разрушительным потенциалом, вдвое большим, чем у современных, будут проникать в более северные широты, а их сезон удлинится.

Все это окажет сильнейшее воздействие на экосистему Земли, при этом темпы этого изменения оставляют мало надежд на то, что к ним успеет приспособиться большинство видов. Оценки показывают, что возможно вымирание 45 % всех видов диких животных, а в некоторых регионах – даже до 70 % всех видов флоры и фауны (Россия, Скандинавия, Канада, Киргизия). Потепление климата вызовет таяние грунтовых льдов в районах "вечной мерзлоты" (проблемы, вызванные этим, будут наиболее серьезны в России). Глобальное потепление, вероятно, ускорит разложение органических веществ в почвах, что приведет к дополнительному поступлению углекислого газа и метана в атмосферу и усилению парникового эффекта.

Весьма заметным будет и влияние на хозяйственную деятельность человека, прежде всего – на сельское хозяйство. Затопление больших и наиболее плодородных территорий, засухи или, наоборот, излишек осадков, проблемы с пресной водой в ряде регионов, необходимость освоения в короткие сроки новых сортов и культур, способов ведения хозяйства, появление новых вредителей и т.п. приведут к значительному сокращению производства сельскохозяйственной продукции. Следствием этого станет удорожание продуктов питания (по оценкам почти на 150 %), голод в развивающихся странах, массовая эмиграция. Это, в свою очередь, вызовет обострение социальных противоречий, межнациональных, межгосударственных конфликтов, увеличит экономическое неравенство между развитыми и развивающимися странами с трудно предсказуемыми последствиями. Продовольственная проблема обострится также вследствие сокращения мирового рыбного промысла, вызванного исчезновением многих мест нереста большинства ценных промысловых рыб и моллюсков из-за затопления прибрежных болот и увеличения солености воды в устьях рек и эстуариях. Все эти глобальные отрицательные последствия не могут быть компенсированы тем, что в некоторых районах из-за потепления климата могут создаться более благоприятные условия для сельского хозяйства.

Существенный урон будет нанесен лесному хозяйству. Скорости прироста многих коммерчески важных видов деревьев из-за роста температуры могут замедлиться. Ареалы распространения многих видов деревьев должны сместиться к северу, однако, чтобы это реально произошло, эти виды должны мигрировать к северу со скоростью, в 10 раз большей, чем в прошлом, и должны преодолеть многие физические барьеры (в том числе антропогенного происхождения, например, крупные города). Отрицательно на лесном хозяйстве скажется и усилившееся воздействие вредителей (бактерий, насекомых и др.), которые способны быстрее приспособиться к изменениям климата, чем деревья.

Потепление климата способствует распространению инфекций, в первую очередь – малярии. Рост числа случаев заболевания малярией уже отмечен за последнее десятилетие в Северо-Западном Пакистане, Руанде, Индии, Колумбии.

Существует, однако, и более оптимистичный взгляд на проблему парникового эффекта. Мы уже упоминали о позиции одного из авторов "гипотезы Геи" Д.Лавлока, считающего, что компенсаторных возможностей экосистемы Земли будет достаточно для сглаживания отрицательных последствий увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере Земли: с увеличением содержания углекислого газа в атмосфере возрастет и скорость потребления этого газа растениями и океаном, что значительно смягчит парниковый эффект. Этой же точки зрения придерживается и известный американский физик С.Шнейдер, автор фундаментальной работы по климатологии "Глобальное потепление: наступает век парникового эффекта". Мы уже указывали в разделе 3.6на уязвимость подобной позиции, да и сам С.Шнейдер, учитывая сложность проблемы, подчеркивает: "… нельзя допустить, чтобы из-за неопределенной ситуации … мы отказались от стратегического планирования". Ряд ученых указывает, что увеличение температуры приведет к увеличению испарения воды с поверхности океанов и суши и усилению облачного покрова, что, в свою очередь, увеличит альбедо Земли. Поступление солнечной энергии на поверхность Земли при этом уменьшится, а температура приземного воздуха будет понижаться. Аналогичным образом скажется и увеличение концентрации тропосферного сульфатного аэрозоля, обусловленное, в основном, сжиганием ископаемого топлива.

Тем не менее, и "пессимисты" и "оптимисты" не отрицают наличия проблемы, хотя и по-разному оценивают ее опасность. Наиболее эффективным путем решения этой проблемы является уменьшение выбросов в атмосферу парниковых газов. Выше уже рассматривалось, каким путем этого можно добиться (экономия энергии, альтернативные ископаемому топливу источники энергии, совершенствование конструкции двигателей, сокращение выбросов хлорфторуглеродов и т.д.). К перечисленному следует еще добавить необходимость сохранения тропических лесов (особенно не допускать их сведения путем сжигания: при этом Земля не только лишается естественных поглотителей углекислого газа, но и происходит дополнительный выброс его в атмосферу), восстановления лесов, повсеместного высаживания деревьев (1 га деревьев поглощает в год количество углекислого газа, равное выбросу его из двигателя автомобиля при пробеге в 100000 км). Проблеме изменения климата была посвящена международная конференция в Рио-де-Жанейро в 1992 году, на которой была принята Конвенция ООН об изменении климата, основным положением которой являются координация и объединение усилий всех стран в борьбе с изменениями климата и его неблагоприятными последствиями для планеты.