Потепления или похолодания на 2°С за последние несколько тысяч лет не было ни разу. Естественная изменчивость не превышала 1,5 °С. В теплый средневековый период (примерно 1000 лет назад, именно тогда было открыта Гренландия, названная викингами Зеленой землей) было существенно теплее, чем сейчас. Наиболее вероятно, что это было вызвано колебаниями орбиты Земли. Важно подчеркнуть, что тогда не было предпосылок дальнейшего усиления эффекта изменения климата. Атмосферные концентрации ПГ (таких как СО2 и СН4) оставались постоянными в течение всей доиндустриальной эры — нескольких тысяч лет до 1850-х гг., после чего начался резкий рост концентрации СО2. Изменения температуры в течение этого периода происходили вследствие естественных факторов, таких как вариации солнечной радиации и колебания орбиты Земли, вулканических выбросов.
Сейчас наблюдается антропогенное усиление парникового эффекта. При этом концентрация самого распространенного парникового газа Земли — водяного пара — не меняется. Теоретически можно представить влияние человека на водяной пар, например, при сильном изменении процессов испарения на большой территории. Однако это может случиться только в отдаленной перспективе. На потоки тепла большое влияние также может оказывать антропогенное изменение подстилающей поверхности, изменение альбедо из-за сведения лесов, таяния снежного покрова и т. п.
Тревогу вызывает не наблюдаемое сейчас изменение температуры, а антропогенное изменение химического состава атмосферы. Парниковый эффект хорошо изучен. Рост в атмосфере ПГ, прежде всего СО2 и метана, по расчетам ученых, может привести к гораздо более сильному, чем сейчас, потеплению климата. Изменение температуры — лишь сигнал, который подтверждает опасения. Проблема — в беспрецедентном росте концентрации СО2, какого раньше никогда не наблюдалось в природе. Причина этого роста, — прежде всего антропогенные выбросы СО2 в атмосферу при сжигании ископаемого топлива.
Как было указано выше, поведение температуры в течение второй половины XX в. не может быть объяснено, если наряду с естественными факторами не включать антропогенные выбросы ПГ. Если эта тенденция сохранится, то прогнозируется дальнейшее изменение климата, причем неравномерное по земному шару.
«Отклик климатической системы на изменение содержания СО2 — это медленное и запаздывающее во времени увеличение глобальной средней температуры. Полученные изменения температуры в течение последних 140 лет обусловлены не только антропогенными выбросами, но и естественными факторами — такими как изменения солнечной радиации, колебания орбиты, вулканические извержения и т. п. Но вклад каждого фактора, кроме СО2, в 10–100 раз меньше. Таким образом, главное влияние — это антропогенный выброс СО2 в атмосферу. Оценка вклада различных факторов в прогрев атмосферы показывает, что имеется комбинация разнонаправленных факторов, каждый из которых значительно слабее, чем результат роста концентрации в атмосфере ПГ, оцениваемый как прогрев на 2,2–2,7 Вт/м2» [50].
Неантропогенные выбросы углекислого газа всегда имели место. Однако биота с ними справлялась, она всегда поглощала избыточное количество углекислоты.
Рост концентрации наблюдался в периоды перестройки биоты, что было по причинам, которые — в те времена — не исчерпывали ее адаптационного потенциала применительно к изменениям такого рода. Но сейчас мы с полной очевидностью видим, что биота не справляется с этим ростом нагрузки. Выбросы углекислого газа для современной ослабленной биоты избыточны и непосильны. Нельзя отрицать наличия природообусловленных источников СO2, никто из специалистов не говорит о том, что антропогенные выбросы имеют тот же порядок, что и природные. Но мы не должны забывать о том, что биота выступает регулятором состояния окружающей среды, а для того чтобы сломать регулятор, на него не нужно обрушивать массу, сопоставимую с массой системы, которую он регулирует. На него не нужно обрушивать поток энергии, сопоставимый с тем, который он регулирует. Регулятор всегда меньше по массе, по габаритам, по энергии, чем регулируемая система.
Естественные факторы — такие как извержения вулканов, — были, есть и будут важными для объяснения изменения климата. В результате извержений в атмосферу выбрасываются значительные объемы аэрозолей — взвешенных частиц. Они разносятся тропосферными и стратосферными ветрами и не пропускают часть приходящей солнечной радиации. Однако эти изменения не являются долгосрочными, частицы относительно быстро оседают вниз. Так, крупное извержение вулкана Санторини в Средиземном море около 1600 г. до н. э., которое, вероятно, привело к падению Минойской империи, значительно охладило атмосферу, что видно по кольцам годового прироста деревьев. Извержение вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 г. снизило среднюю глобальную температуру на 3 °С. В последующий год и в Европе, и в Северной Америке лета «не было», но за несколько лет все исправилось. Извержение вулкана Катмай (Аляска) в 1912 г., выбросившего 20 км3 пепла, вызвало уменьшение притока солнечной радиации на 10–20% и понижение среднегодовой температуры в Северном полушарии на 0,5 °С. В результате извержения вулкана Пенатубо в 1991 г. на Филиппинах на высоту 35 км было заброшено 20 млн. т диоксида серы и столько пепла, что средний уровень солнечной радиации снизился на 2,5 Вт/м2, что соответствует глобальному охлаждению по меньшей мере на 0,5–0,7 °С. Однако даже несмотря на это последнее десятилетие XX в. стало самым теплым за весь период наблюдений.
В 2002 г. мы видели беспрецедентные по масштабам наводнения в Западной и Южной Европе, на Кавказе, засуху в центральных областях России, лесные пожары и т. п. В 2003 г. — рекордную жару в Европе, пересохшие реки, огромные экономические потери. Впервые за всю историю гидрологических наблюдений река Лена столь обмелела, что северный завоз крайне осложнился. Это сильно ударило по г. Ленску — главной базе северного завоза, сильно пострадавшему от невиданного наводнения 2001 г. При этом цифры экономии на топливе из-за нескольких прошедших теплых зим в России выглядят благополучно только потому, что при калькуляции полностью проигнорированы факты замерзания крупных городов и даже регионов, в частности Приморского края. Тщательный анализ показывает, что ожидаемые выигрыши от потепления очень невелики, они с лихвой перекрываются гораздо более негативными и сильными вторичными эффектами.
Еще одним следствием глобального потепления будет подъем уровня моря, в нынешнем веке предположительно на 1 м, что приведет к затоплению районов, находящихся ниже уровня моря, и возможному затоплению обширных территорий в период штормов. Он будет повышаться постепенно, поэтому есть время предпринять соответствующие меры. Интересен факт, что за последние 100 лет средний уровень поднялся на 10–20 см, а средняя температура поверхности океана выросла на 0,5 °С.
Перестройка климата, которая произойдет вследствие потепления, может сильно ударить по России. Даже притом, что это холодная страна. На территории России в целом за ХХ в. потепление составило около 1 °С. За последние 50 лет скорость потепления увеличилась до 2,7 °С/100 лет, а после 1970 г. тренд составил уже около 4 °С/100 лет. Потепление ярко выражено зимой и весной и почти не наблюдается осенью. В Западной Сибири и Якутии за последние 30 лет рост зимних температур составил 2–3 °С, а на европейской территории страны гораздо меньше — до 1 °С. В западных районах осенние температуры даже снизились.
К сожалению, потепление не будет мягким и плавным повышением средней температуры, что, вероятно, было бы неплохо для большей части территории России. Оно выразится в более неустойчивой погоде с большим числом аномальных явлений (жары, засух, сильных осадков и снегопадов, наводнений и т. п.). В центральной части страны в ближайшие десятилетия климат станет более «прибалтийским». В целом температура повысится на 2–5 °С.
Само собой разумеется, мы много потеряем при таянии мерзлоты, потому что там, где твердо и где можно сейчас пробурить скважины и провести трубопровод, сделать это нынешними технологиями будет невозможно. Там будут топкие болота. Поплывет вся северная инфраструктура, которая стоит на мерзлоте. А это — основные нефть и газ Российской Федерации. Участятся и усилятся стихийные бедствия, связанные с водой.
Практически все климатологи мира и все климатологические модели приходят к выводу, что выпадение осадков будет гораздо более неравномерным, чем сейчас. Будут периоды сильных дождей, после чего будет наступать засушливый период. Это плохо для российского сельского хозяйства. Поэтому нужно считать не градусы, на которые станет теплее, а потери, которые из-за этого произойдут.
Они будут очень велики. В принципе, каждый человек, каждое животное, каждое растение лучше всего себя чувствует в тех условиях, к которым оно адаптировано изначально. Изменение этих условий не принесет положительного эффекта.
Возрастающие колебания климатической системы — именно это будет наносить все больший и больший ущерб. Чтобы снизить силу катастрофических явлений через 50–100 лет, надо уже сегодня начинать снижать выбросы СО2, метана и других ПГ.
Изменение климата заставляет всерьез задуматься о побочных последствиях.
Сложность проблемы порождает и мифы, причем очень устойчивые. На многих форумах и в солидных газетах не раз звучали фразы, что Россия — мировой донор кислорода, и нужен не Киотский протокол, а совсем другое соглашение о квотах и торговле кислородом. На первый взгляд, все понятно: Россия будет продавать квоты развитым странам. Еще в школе нас учили, что «леса — легкие планеты».
А леса в России занимают огромную территорию. Раз в атмосфере намного больше СО2, то меньше О2. Отсюда вывод: нужно действовать, так как скоро будет нечем дышать… К счастью, это совершенно неверно.