11. Глобальное потепление и его последствия
В 80-х и 90-х годах международная группа учёных отправилась на полюса, туда где история земного климата сохранилась во льду. Ледяные керны, это как машина времени, с их помощью он может воссоздать картину изменения климата. Лёд это кладезь информации, слои не только указывают на возраст льда, они сохраняют вулканическую пыль и песок с периодов засухи. Таким образом , всё что находилось в атмосфере можно измерить, в том числе её состав. Сколько было углекислоты, метана и что происходило с парниковыми газами. Концентрация различных изотопов кислорода в ледяных кернах, может указывать насколько колебалась температура в прошлом.
Если изобразить зависимость древних температур от древних уровней углекислоты взятых из ледяных кернах, то причина сегодняшнего кризиса становится ясной. График показывает две вещи, во-первых уровень углекислоты напрямую связан с температурой, во-вторых сегодня они повышаются очень быстро. Углекислота один из основных парниковых газов, эти газы удерживают тепло, которое излучает поверхность земли. Тепло остается в атмосфере вместо того, что бы уходить в космос, результат – глобальное потепление.
Сейчас уровень углекислоты в атмосфере повышается, к чему это приведёт? Мы достаточно уверены, что произойдёт потепление и вот одно из доказательств, этого утверждения. Синим на графике показана температура в Антарктиде, а красным углекислота в атмосфере, и начиная от 400 тыс лет назад до сегодняшнего дня. Синим показаны циклы ледникового периода (холодно – верхний пик, тепло – нижний пик графика), что связано со свойствами земной орбиты, полюс наклоняется и получает больше солнечного света из-за изменения орбиты. Прекрасный ритм, который является характерной чертой орбиты, но странно то, что летом Арктика получает много солнечного света, когда было холодно и это очень трудно объяснить. Почему больше солнца дает меньше тепла, разгадка была в углекислоте, когда в Антарктике было холодно, уровень углекислоты был низким, а когда в Антарктике было тепло он был высоким. При повышении углекислоты мы прогнозируем потепление. Связь между уровнем углекислоты и температурой существует уже очень давно, но сегодня ситуация отличается. Текущий скачок углекислоты вызван не только естественными процессами, в этом есть и наша собственная вина.
В 1850 начинается промышленная революция и уровень углекислоты начинает повышаться, мы сжигаем ископаемое, топливо, вырубаем много деревьев, углекислота продолжает накапливаться, и произошедшее изменение очень явное и ясно с чем оно связано, несомненно это мы изменили атмосферу. Если мы ничего не сделаем для снижения выбросов, уровень углекислоты будет подниматься в среднем на 30% в течении последующих 50 лет. Это может привести к повышению температуры в среднем 5.5 С. Если эта тенденция будет продолжаться, то температура к концу 21 века будет выше чем когда либо в течении последнего миллиона лет.
Население нашей планеты и загрязнение растут и понимания сил которые вызывают изменение климата становится всё более важными. До недавнего времени никто не знал как быстро на Земле может происходить полное таяние, сегодня новые свидетельства организмов погибших многие тысячи лет назад говорят о том, что это может случиться раньше, чем мы думали.
Большую часть времени море это наш друг, место для отдыха, для приобретения недвижимости, по прогнозам через три десятилетия 75% населения земли будет жить в прибрежной зоне. Через 100 лет, города от Шанхая до Нью-Йорка могут оказаться под водой. Проблема во льду, в айсбергах, горных ледниках, огромных ледяных щитах Гренландии и Антарктики, все они тают. Если лёд растает береговая линия сдвинется вглубь материка, то наши города станут рифами.
Таяние льда, это не всегда проблема, всё зависит от того где находится лёд. Если тающий лёд уже плавает на поверхности моря, то он не представляет угрозы. На планете много льда, и только часть его поднимает уровень моря при таянии. Это очень хорошо будет видно, если взять ёмкость воды со льдом. Можно заметить, что когда лёд полностью растает, уровень воды в ёмкости не повысится. Таяние плавающего льда не повышает уровень мирового океана, но что будет если мы растопим ледники Альп, Антарктики или Гренландии? Совершенно верно, новая порция льда в океане повысит уровень воды. В 2001 году прогнозировалась повышение на один метр, но согласно новому открытию – древним коралловым рифам, в будущем повышение может достичь шести метров. Разгадка этой новой угрозы найдена благодаря крошечному организму, который жил сотни миллионов лет тому назад. Это существо ещё живёт во многих регионах планеты и сегодня – кораллы.
Древние коралловые рифы показывают насколько высоко могут подняться уровни моря после таяния ледников. Этот вид тропического коралла растёт только в мелкой воде, прямо у поверхности моря, если он находится выше воды он погибает, если он слишком глубоко, он тоже погибает, это прекрасный маркер уровня море на протяжении истории.
Если скопление кораллов находят выше уровня моря, это значит, что когда-то уровень моря был выше. Найденные древние кораллы показывают, что уровень моря достигал на шесть метров выше теперешнего уровня моря. Изучая данные древних ледниковых кернов. Можно рассчитать среднюю температуру воды в то время когда были живы кораллы. Результаты удивляют. Летние арктические температуры, которые были причиной высокого уровня моря 130 тыс лет назад были всего лишь на 3-5 градусов выше чем сейчас. Можно предположить, что к концу этого века, мы пройдём эту точку, когда было теплее чем тогда, значит все эти ледяные щиты начнут таять.
Сравнивая сегодняшнюю скорость таяния, можно прийти к выводу что западно-антарктический щит как и Гренландия растает. Механизмы которые привели к таянию тогда, вызывают повышение уровня моря сегодня. Учёные обеспокоены. Возможно, что Земля приближается глобальному таянию гораздо быстрее чем кто либо думал. Земля приближается к переломной точке, к точке когда изменение климата станет настолько сильным, что выйдет из под контроля.
Повышение температуры всего на несколько градусов может оказать огромное влияние на человеческое общество и экосистему. В связи с этим потеплением ускорится до той точки, когда земля уже не сможет вернуться назад. Мы на грани планетарного таяния. Если мы не примем срочных мер по снижению парниковых газов, возможно мы увидим повышение уровня моря до 6 метров. При таком повышении уровня моря площадь затопления Флориды и Петербурга может составить более 50%.
2/3 населения мира живёт в пределах 96 км от моря, последствия надвигающегося таяния могут быть катастрофическими. Проблема заключается ещё и в том, что с повышением температуры начинают изменяться погодные условия. На земле существует много процессов которые сдерживают сильное изменение климата. Даже сам лёд – это часть процесса который охлаждает землю. Но некоторые учёные опасаются, что эти предохранительные механизмы выходят из строя и планетарное потепление вышло из под контроля.
Земля нагревается и ледяные шапки тают, уровень моря повышается, причина – деятельность человека и это означает, что мы должны это остановить. Но недавно учёные обнаружили новую проблему. Глобальное потепление наносит ущерб одному из процессов, который регулирует температуру земли. Лёд отражает энергию солнца обратно в космос и это способствует охлаждению Земли. При таянии остается меньше льда, что бы отражать солнце, океаны поглощают больше тепла и эффект охлаждения ослабляется. По мере того как всё больше льда тает, на Землю проходит всё больше тепла, которое растапливает всё больше льда. Это замкнутый круг.
Отражающая способность поверхности известна под названием альбедо. Альбедо арктического льда 80%, тёмного моря около 20%. Покрытая снегом земля отражала бы 80% солнечного света, земля без льда поглощала бы большую её часть. Где-то между этими крайностями есть точка перелома, после которого будет недостаточно льда нейтрализовать тепло поглощаемого более тёмными океанами. Глобальная температура будет быстро подниматься, остатки льда растает и уровень море поднимется. После серии тёплых лет ледяной покров начинает сокращаться на 10%, 20%, 30% , наступает ситуация, когда всё труднее вернуться назад.
В 1979 году ледяной покров составлял туже площадь, что и континентальная часть Америки, к 2000 году было потеряно более 20% площади льда. Есть опасения, что скорость таяния ледяного покрова может настолько ускориться, что уже к 2045 году льда не останется.
Сейчас не известно в какой момент, этот процесс станет необратимым. Возможно таяние всего ледяного покрова уже неизбежно. Разрушение ледяного покрова может иметь и более близкая последствия, мы уже знаем , что море нагревается, мы знаем что это ускорит таяние ледяных щитов и повысит уровень моря, но это также радикально изменит погоду.
Тепло это энергия, а температура море это механизм который приводит в движение одно из самых разрушительных явлений природы на нашей планете – ураган. Источником энергии ураганов служат водяные пары поднимающиеся с поверхности моря, поднимаясь пары конденсируются в капельки воды и отдают урагану энергию виде тепла, именно это увеличивает их силу. Значит если температура поверхности земли продолжит повышаться в зоне возникновения ураганов Атлантики и побережья Мексиканского залива и в Тихом океане, интенсивность ураганов увеличится. Дело не только в сильном ветре, в мире высокого уровня моря, есть и ещё одна опасность, связанная с огромными штормовыми приливами которые вызывает ураган. Продолжительность тропических штормов и максимальная скорость ветра при них увеличилась с середины 70-х годов примерно на 50%. За прошедшее десятилетие мир стал свидетелем самого мощного Ельниньо за весь период записи, самый разрушительный ураган за 200 лет 2005 года стал самым активным и разрушительным сезоном ураганов из зарегистрированных. Земля на грани катастрофы. Учёные прогнозируют, что штормы усилятся. В Америке, города расположенные вдоль восточного побережья находятся на пути ураганов, сколько времени осталось до того, как один из них попадёт под удар? Эти ураганы вызовут массовые разрушения. Сегодня после Катрины, которая была первым отголоском в США , многие задумываются над ураганом. Но людям нужно понимать, сто северный ураган, который обрушится от Вашингтона до границ с Канадой имеет совершенно другие характеристики. Он движется в 2-3 раза быстрее, и из-за этого сильный ветер его правой стороны намного усиливается, значит если это третья категория, с той стороны это может быть пятая категория. Такие города как Нью-Йорк уязвимы для затопления.