Какой громкой бывает отрыжка?

Глобальное потепление. Нам прожужжали о нем все уши. Дома, в школе, по телику, в интернете — все только о нем и твердят. Ледяные шапки тают… погода сошла с ума… люди и животные под угрозой. Куда ни глянь, повсюду его признаки.

Поэтому неудивительно, что многие из вас хотят узнать о нем как можно больше.

Неужели это действительно в нем виноваты мы? И что будет дальше? Что мы можем с этим поделать?

В мешанине поступающей со всех сторон информации немудрено запутаться. Даже слова, которые люди используют в дискуссиях на эту тему, имеют совершенно разную окраску. Одни пугают нас глобальным потеплением, другие осторожно говорят об изменении климата.

Несмотря на широкую популярность термина «глобальное потепление», следует отметить, что земной шар не нагревается равномерно, как тефтелька в микроволновке (а местами даже становится холоднее). Вот почему большинство ученых предпочитают вести речь об изменении климата. Этот термин точнее характеризует то, что происходит в действительности. Хотя в целом средняя температура земной поверхности повышается, в разных регионах эта тенденция проявляется неодинаково. Для нас главное — понять, как изменения климата сказываются на погодных условиях, на уровне океана и на всех формах жизни на Земле.

В связи с тем, что данная тема очень активно обсуждается в школах, ко мне постоянно обращаются ленивые мальчики (и девочки):

Так вот, Чарли, Алина и все те, кого интересует и беспокоит тема облаков, изменения климата и атмосферы (а также оценка за домашнее задание)… эта глава для вас.

Когда произойдет глобальное потепление?

Большинство ученых считают, что оно уже началось. Собственно говоря, оно происходит уже довольно долго. Просто методы, позволяющие его распознать, были разработаны совсем недавно.

— Оно уже идет? Что-то не чувствуется.

Дело в том, что процесс пока еще не зашел очень далеко. Атмосфера или, по крайней мере, та ее небольшая часть у поверхности Земли, где мы живем, за последние 100 лет нагрелась всего лишь на 0,8 °C. Это слишком мало, чтобы большинству из нас стало заметно. Попробуйте перевести термореле системы подогрева в доме на эту величину минут на десять или около того. Сможете вы почувствовать разницу? Скорее всего, нет. А это потепление произойдет очень быстро, всего за несколько минут. Подумайте о том, насколько труднее будет заметить потепление, если для того, чтобы поднять температуру в вашей комнате, ему потребуется целый век.

— Значит, только поэтому мы не можем его почувствовать?

Отчасти да. Но кроме того, мир нагревается неравномерно. В одних регионах температура поднялась больше, чем на 0,8 °C, а в других меньше. На некоторых континентах (например, кое-где в Антарктиде) за последние сто лет даже похолодало. К тому же температура повышается и понижается вместе со сменой времен года. А еще нужно вспомнить про сменяющие друг друга глобальные циклы взаимодействия океана и атмосферы, такие течения, как Эль-Ниньо и Лa-Нинья, которые регулярно вызывают в отдельных регионах мира необычно теплую, холодную, сырую или сухую погоду. Все это маскирует общий процесс медленного, неуклонного потепления. Только с помощью тщательных измерений, проводимых в течение многих лет, ученым вообще удалось его обнаружить.[8]

— Но если мы его практически не ощущаем, то в чем проблема? Я в том смысле, что один градус за каждые сто лет звучит не так уж страшно.

Для нас, может быть, и да. Но даже потепление на несколько градусов может повлиять на погоду, уровень мирового океана, живую природу, рост растений, распространение болезней и многое другое. Мы уже наблюдаем эти признаки. Может быть, через 300 или 400 лет наши потомки будут жить в мире, совсем непохожем на тот, которым мы наслаждаемся сегодня. И возможно, они не поблагодарят нас за это. Но есть новость похуже. Судя по всему, скорость потепления растет.

— Растет? И как сильно?

По некоторым оценкам за следующие сто лет атмосфера может нагреться на 5,8 °C. Это в семь раз больше, чем повышение температуры, которому мы стали свидетелями за последнее столетие.

— Ничего себе! Это звучит уже не так безобидно.

Да. Ничего хорошего это не сулит.

— Но будет ли оно и дальше набирать темпы, пока Земля не поджарится, или когда-нибудь остановится?

Трудно сказать. Земле уже приходилось так нагреваться. Глобальная температура повышается и понижается циклами, которые длятся тысячи лет, и за последние четыре миллиарда лет такое происходило неоднократно.[9] Судя по тому, что нам известно об этих временах, потепление может набирать скорость, замедляться или даже сменяться похолоданием. Все зависит от того, что происходит с ледяными шапками на полюсах, ледниками, океанами и атмосферой по мере их нагревания. Но, похоже, сейчас многое будет зависеть еще и от того, как мы поведем себя в этой ситуации. Если и дальше будем сжигать ископаемые виды топлива и ежегодно увеличивать выбросы парниковых газов в атмосферу, то тем самым ускорим процесс потепления. Но если мы сумеем ограничить или сократить вредные выбросы, то у нас появится шанс его затормозить. Проблема в том, что климат Земли — это чрезвычайно сложная вещь, и предсказать, как он изменится — особенно в будущем, — невероятно трудно. А поскольку у нас нет лишней планеты (и сотен лет), чтобы пойти по принятому в физике и химии пути проб и ошибок, то ученые лишены возможности провести необходимые эксперименты и посмотреть, что из этого получится.

— Но что тогда остается делать ученым? Ломать голову над проблемой до тех пор, пока не найдут ответ?

Им помогают модели.

— Вы хотите сказать, что они обращаются за советами к Кейт Мосс и Наоми Кэмпбелл?! Вот уж не думал, что они такие умные…

Вообще-то я имел в виду кое-что другое. Они строят модели и используют их для предсказаний.

— Типа маленьких пластмассовых копий нашей планеты, которые можно освещать мощными лампами, нагревать и все такое?

Типа того, только на продвинутом уровне. Они создают специальные компьютерные программы, загружают в них результаты реальных измерений, проведенных другими учеными, и получают модель Земли и ее климата в формате 3D. Они стараются использовать как можно больше сведений о температуре, содержании газов, солнечной радиации, толщине льда, облачном покрове, осадках и всяком таком, чтобы создать одну колоссальную программу «симулятор Земли». Затем они начинают экспериментировать: вводят различные переменные, скажем, количество двуокиси углерода (углекислого газа) в атмосфере, запускают симулятор и смотрят, как это повлияет на глобальную температуру через 50, 100 или 500 лет. Или могут повысить виртуальную температуру и посмотреть, как она будет воздействовать на полярные ледяные шапки, океанические течения, погодные условия, уровень моря и так далее.

— Получается, что одна команда ученых измеряет температуру и все такое прочее на всем земном шаре…

Совершенно верно.

— …и передает результаты измерений другой команде ученых, которые вводят их в компьютерные игры.

Так и есть. Только это очень сложные игры, и в них играют на самых мощных в мире компьютерах. И хотелось бы надеяться, что в результате проводимых исследований мы узнаем больше о том, что произойдет с реальным миром.

— А каким обычно оказывается «конец игры»?

Честно говоря, не очень хорошим. В сущности, отсюда и взялись те довольно жуткие предсказания (скорость потепления возрастает, уровень океана повышается), которыми нас потчуют средства массовой информации. Правда, далеко не все воспринимают эти результаты серьезно.

— Почему?

Кое-кто утверждает, что с помощью моделирования невозможно точно отобразить то, что произойдет в реальном мире. Это действительно так, но, с другой стороны, модели помогают строить самые правдоподобные предположения о том, что случится в будущем. Лично я считаю это достаточно веским основанием для того, чтобы остановиться и обратить на них внимание. Потому что, если мы плохо сыграем в эту игру в реальной жизни…

— …тогда нас действительно ждет «конец игры»?

Вот именно. И у нас не будет возможности сыграть в нее снова. В нашем распоряжении всего одна планета и только один шанс с ней поиграть. Так что нам нужно постараться сыграть как можно лучше…

Откуда мы знаем, что Земля нагревается?

Об этом позволяют судить результаты измерений температуры, проводимых на суше, в морях и атмосфере, а также другие методы исследований, которые помогают сравнить сегодняшний климат с климатическими условиями в далеком прошлом.

— Мне казалось, что ученые все еще не уверены в том, идет потепление или нет. Во всяком случае, так говорили по телевизору…

По телевидению и в новостях о глобальном потеплении говорят много разного, и все это легко может привести нас в замешательство. Но справедливости ради следует отметить, что почти все ученые-климатологи согласны считать нагревание атмосферы Земли реальным фактом. Просто есть много других вещей, в которых они до сих пор не уверены.

— Например?

Например, как далеко это зайдет, в частности, насколько сильным будет потепление и как долго оно продлится. Кроме того, мы все еще не способны точно сказать, какими именно будут последствия потепления, и не можем предложить самый лучший способ решения проблемы. Все это невероятно сложные вопросы. Ученые выдвинули несколько хороших теорий и гипотез, но предъявить неоспоримые доказательства своей правоты никому из них пока не удалось. Поэтому нам приходится в какой-то степени полагаться на правдоподобные догадки. Даже самую простую задачу — доказать сам факт потепления — решить не так-то легко.

— Но почему? Ведь это должно быть совсем просто, да? Либо Земля становится теплее, либо нет.

Правильно. Но если вы захотите это доказать, то вам нужно будет измерить ее температуру. А попросить Землю сказать «А-а-а» и вставить ей в рот градусник невозможно.

— Да, но градусники не всегда вставляют в рот. Иногда их ставят подмышку.

А разве у Земли есть подмышки?

— Эээ… нет. Вроде бы нет. Но куда в таком случае можно поставить градусник?

Хороший вопрос. Но ответ на него есть. Нужно взять множество градусников (в данном случае лучше сказать термометров) и поставить их везде, где только можно, а затем вычислить среднее значение результатов измерений, чтобы получить представление о реальной температуре. На суше можно помещать термометры в специальные будки, где они защищены от солнечного света и измеряют только температуру окружающего воздуха. В море можно опускать термометры в воду и таким способом проводить измерения на любых глубинах. В атмосфере можно применять радиозонды (воздушные шары, несущие термометры и другие датчики), способные измерять температуру в ее различных слоях.

Измерения можно проводить даже в космосе, с помощью спутников. Специальные метеорологические спутники оснащены микроволновыми детекторами для измерения энергии, выделяемой различными газами в атмосферу, и климатологи (ученые, которые занимаются изучением климата и его изменений) могут использовать эти данные в математических расчетах атмосферных температур. Аналогичные приборы можно использовать для измерения температуры поверхности земли и воды. Но показания одного или нескольких приборов не позволяют определить температуру всей атмосферы в целом. В разных местах Земли есть так называемые горячие и холодные зоны, а различные атмосферные явления заставляют постоянно перемещаться массы теплого и холодного воздуха. Поэтому климатологи, чтобы получить точную цифру, собирают все полученные данные и с помощью сложных вычислений находят среднее значение.

— Хорошо. Допустим, эти измерения показывают, что сейчас в нашем мире тепло. Но откуда мы знаем, что его температура растет?

Во-первых, многие из этих измерений проводятся уже больше пятидесяти лет, и даже за такой короткий срок удалось выявить увеличение средней температуры в разных слоях атмосферы. А во-вторых, существуют другие методы, позволяющие рассчитать, какими были температуры в прошлом — даже миллионы лет назад.

— Но как нам удается узнать даже это?

Мы используем вещественные доказательства, полученные из разных источников. А затем сопоставляем их и смотрим, согласуются ли они друг с другом.

— То есть действуем, как полицейские детективы?

Да, очень похоже. Мы собираем сохранившиеся следы давних событий и анализируем их в надежде раскрыть тайну. Только в этом случае тайна не связана с преступлением. Нам нужно узнать подлинную историю атмосферы и климата Земли.

— А откуда берутся эти доказательства?

Одним источником доказательств служит живая природа. Наверное, вы слышали, что если сосчитать кольца на стволе спиленного дерева, можно определить, сколько ему было лет. Кроме того, эти кольца могут рассказать специалисту, насколько дерево выросло за каждый прожитый им год, что позволит судить о том, какой в том году была погода и может быть даже определить, как много двуокиси углерода содержалось в атмосфере (потому что на рост деревьев и растений влияют оба фактора). У некоторых животных, таких как кораллы, моллюски и рыбы, тоже есть нечто похожее на годичные кольца, что позволяет использовать их останки (даже окаменелые) для изучения особенностей древнего климата.

Другие доказательства предоставляют горные породы, изучение которых позволяет определить, где проходили границы ледяных шапок планеты миллионы лет назад и насколько теплым (или холодным) был климат Земли в определенные периоды ее истории. А сохранившийся до наших дней древний лед — особенно в ледниковом щите Антарктиды — может послужить источником особо ценной информации.

— Какого рода?

Толстый материковый лед формируется в течение тысячелетий из тонких слоев выпадающего каждый год снега, который со временем превращается в твердый, как камень, лед. Каждый из этих слоев хранит в себе сохранившиеся пузырьки атмосферного воздуха. С помощью буровых установок климатологи добираются до этих слоев, поднимают на поверхность длинные цилиндрики льда (их называют кернами) и анализируют пузырьки, чтобы узнать, каким был газовый состав атмосферы в определенные периоды времени. В совокупности с остальными данными эти сведения позволяют нам еще точнее определить, насколько тепло было тогда на планете.

Как видите, вещественных доказательств, или следов, более чем достаточно. Нам нужно только научиться читать эти следы. А суть истории, которую они нам рассказывают, вполне понятна — в прошлом Земля уже не раз переживала периоды потепления и охлаждения атмосферы, но сейчас атмосфера нагревается очень сильно и очень быстро.

— Тогда почему мы не пытаемся сделать все возможное, чтобы это остановить?

Несмотря на то что у нас есть довольно хорошее объяснение причин потепления, мы все же не можем быть абсолютно уверены в своей правоте. И эта неуверенность позволяет всем, кому не лень, вести бурные дискуссии о том, что мы можем с этим поделать (если хоть что-нибудь можем).

— Но ведь мы знаем, что Земля нагревается…

Да.

— …и уверены в том, что это плохо…

Да.

— Значит, нам обязательно нужно что-то делать.

Совершенно верно. И мы делаем. Мы пытаемся узнать о проблеме как можно больше и составляем планы прекращения (или сокращения) производства некоторых вещей, которые, как нам кажется, могут быть виновниками потепления.

— Но будет ли этого достаточно?

Хороший вопрос. Надо надеяться на лучшее. Или засучить рукава и взяться за дело…

Потепление на планете происходит само по себе, или это наших рук дело?

В прошлом климат Земли уже не раз становился теплее и холоднее, и по большей части у этих изменений были естественные причины, такие как деятельность вулканов, астероиды и Солнце. Но этим нельзя объяснить потепление, которое происходит в последнее время, из чего следует, что виновниками данного процесса можем быть мы.

— Но почему как что, так сразу мы? Разве не может быть так, что во всем виновато Солнце?

То есть вы хотите сказать, если Солнце нагревает Землю, а Земля становится теплее, то это может означать, что просто Солнце становится горячее?

— Вот именно.

Такое объяснение выглядит очевидным, и Солнце определенно вносило свою лепту в потепления и похолодания, происходившие на Земле в прошлом. Его температура (а точнее, количество излучаемой им энергии) время от времени повышалась и понижалась, и вполне возможно, что раньше это и было причиной резких потеплений и похолоданий климата.

— Вот и я о том же.

Вдобавок ко всему, орбита движения Земли вокруг Солнца со временем менялась. Вместе с этим изменялся наклон ее оси (линии между Северным и Южным полюсами, относительно которой вращается Земля), сдвигая некоторые участки Земли (например, полярные зоны) то ближе к Солнцу, то дальше от него. Длительность регулярных циклов таких смещений измерялась тысячелетиями. Это приводило к чередованию потеплений и похолоданий, в ходе которых полярные ледяные шапки таяли и уменьшались или намерзали и увеличивались, вызывая ледниковые периоды, сменявшиеся глобальными потеплениями.

— Короче, все ясно. Что и требовалось доказать. Просто Солнце и Земля исполняют свой любимый танец.

К сожалению, на сей раз дело не в звездных танцах. Естественные изменения всегда происходят очень медленно, на протяжении многих тысяч лет, и они не могут быть причиной стремительного потепления, которое мы наблюдаем с начала 1970-х годов. Похоже, что оно вызвано чем-то другим.

— А как насчет вулканов? На что способны они?

Вулканы извергают пыль, двуокись углерода и другие газы, которые тоже способствуют глобальному потеплению. Время от времени происходят очень крупные извержения, в ходе которых в верхние слои атмосферы выбрасывается столько пепла, что он окутывает весь земной шар и закрывает солнце на целый год или даже больше. После извержения индонезийского вулкана Кракатау в 1883 году температура атмосферы упала больше чем на 1 °C и держалась ниже нормы в течение года с лишним. Влияние этого извержения на погодные условия продолжало ощущаться еще четыре года.

— А падающие астероиды?

Падение на Землю крупного астероида может вызвать колоссальный взрыв с выбросом в атмосферу пара, пыли и пепла. Последствия этого могут быть такими же, как и при извержении вулкана (или даже хуже). Когда 65 миллионов лет назад такой астероид упал на полуостров Юкатан в Мексике, сила взрыва оказалась больше, чем у семи миллиардов атомных бомб. Этот взрыв изменил климат планеты на долгие годы и уничтожил многие виды животных и растений, включая, по мнению ученых, большинство динозавров.

— Может, это они изменили климат?

Может быть, но крупные извержения и падения астероидов обычно вызывают похолодания, а не потепление вроде того, что происходит в последние годы. К тому же вулканы выбрасывают слишком мало парниковых газов, чтобы стать основными (или даже частичными) виновниками нынешнего потепления. Хотя вулканы, астероиды и Солнце играют определенную роль в изменении климата, ни одна из этих естественных причин не могла вызвать такое глобальное изменение температуры, какое наблюдается в последние тридцать или сорок лет.

— Но если мы твердо уверены, что потепление вызвано не естественными причинами, то почему некоторые люди так упорно на этом настаивают?

По двум причинам.

Во-первых, трудно определить, что является главной причиной. Мы можем утверждать, что человечество изменяет атмосферу Земли, сжигая уголь, газ и нефть. Можем доказать, что атмосфера нагревается. Но, невзирая на всю очевидность происходящего, мы не в состоянии неопровержимо доказать, что сжигание топлива стало основной причиной потепления.

— А другая причина?

Другая причина проста: кое-кому это невыгодно. Признание вины означало бы, что нам — если мы хотим справиться с проблемой — нужно радикально изменить свой образ жизни, принципы ведения бизнеса и даже государственное устройство. Некоторые влиятельные люди категорически не желают этого делать, и поэтому либо отказываются поверить, что проблема создана нами, либо избегают разговоров на эту тему. Такая позиция позволяет им бездействовать. Но кроме них есть и те, кто осознает наличие проблемы, однако считает, что произвести необходимые изменения будет слишком трудно или дорого. Подобное отношение чаще всего отмечается в развивающихся странах, где проводить дорогостоящие преобразования намного труднее, чем в развитых.

— Но процесс продолжает идти! И они лишь ухудшают ситуацию!

Да. Положение очень сложное.

— И что мы можем с этим поделать?

Мы можем продолжать говорить об этом, пока не убедим всех. Или хотя бы до тех пор, пока не привлечем на нашу сторону достаточно людей, чтобы изменить ситуацию.

— И я тоже могу попробовать себя в этом деле?

Конечно. Чем больше нас будет, тем лучше.

Читайте о проблеме, изучайте ее, рассказывайте о ней — спасайте Землю!

Можем ли мы повлиять на парниковый эффект и остановить глобальное потепление?

Мы не можем повлиять на парниковый эффект и нам не нужно этого делать. Он сохраняет нам жизнь, и без него Земля была бы совсем другой. Что же касается глобального потепления, вызванного людьми, то это совсем другая история…

— Но разве парниковый эффект и глобальное потепление — это не одно и то же?

Не совсем. Парниковый эффект — это процесс, который делает (и сохраняет) Землю намного более теплой, чем она была бы без него. Он позволяет удерживать в атмосфере инфракрасное излучение, в просторечии именуемое теплом. Обычно это обеспечивает Земле довольно стабильную температуру, благоприятную для всего живого. Глобальным потеплением называется то, что происходит, когда по какой-то причине парниковый эффект усиливается и выходит за пределы нормы. В результате через какое-то время температура начинает постепенно повышаться и создавать массу всевозможных проблем для всего живого на этой планете. Включая нас.

— Так значит, это парниковый эффект вызывает глобальное потепление? Не будет парникового эффекта, не будет потепления.

Это действительно так, но…

— Вот видите, мы и докопались до сути. Все, что нам нужно сделать, — это остановить парниковый эффект, и проблема будет решена.

Ну хорошо, предположим, вы правы. Но как вы собираетесь это сделать?

— Легко! У меня есть отличный план. Все пройдет, как по нотам.

Что ж, выкладывайте.

— Нужно всего лишь закрыть Солнце, и все остынет.

И чем его закрыть?

— Ну, чем-нибудь вроде громадного космического зонтика между нами и Солнцем. Его можно доставить туда на ракете.

Хорошо, допустим, вы сумеете построить достаточно большой зонтик, чтобы заслонить Солнце, и вся Земля окажется в тени…

— То, что надо!

… тогда вы просто создадите постоянное всемирное солнечное затмение. Вскоре после этого мир замерзнет и все живое погибнет. Результат получится, прямо скажем, не очень хорошим.

— Жаль, не подходит. Но ничего. Тогда используем план Б.

План Б?

— Ага, план Б. Нужно построить громадный пылесос и высосать из атмосферы все газы, чтобы они не могли задерживать тепло.

Все газы? А может, стоит оставить немножко воздуха для дыхания?

— Ах да, само собой… не все газы. Я немного неправильно выразился. Только те, что образуют парниковый эффект.

Хорошо, но даже если ваш мегапылесос, способный отфильтровывать парниковые газы, справится с этой задачей, у вас все равно возникнет проблема.

— Какая?

Так уж получилось, что самые распространенные парниковые газы в атмосфере — водяной пар и двуокись углерода — крайне необходимы для жизни на Земле. Стоит их удалить, и тогда все растения и водоросли очень быстро погибнут, потому что вода и углекислый газ нужны им (а заодно и многим видам бактерий), чтобы расти и выживать. И когда их не станет, все прочие организмы, которые питаются растениями, вскоре последуют за ними.

… Да и то лишь в том случае, если они сумеют прожить на жгучем морозе достаточно долго, чтобы умереть от голода. Удалив двуокись углерода и другие парниковые газы, вы успешно покончите с парниковым эффектом. Но, к сожалению, тогда средняя температура на Земле опустится до -18 °C. Примерно такая сейчас в районах за Полярным кругом.

— В общем, остановить парниковый эффект мы не можем. А если бы и могли, это была бы очень плохая идея.

Одним словом, да. Парниковый эффект необходим всему живому на планете, потому что он удерживает температуру в пределах узкого интервала, позволяющего нам и другим организмам выжить. Мы не хотим, чтобы он исчез. Но, с другой стороны, мы не хотим, чтобы он усиливался. Ведь тогда нам станет почти так же плохо, как без него.

— Вы имеете в виду глобальное потепление?

Совершенно верно. Из-за него и поднялся весь ажиотаж. Уже больше 150 лет мы добавляем в атмосферу невероятное количество двуокиси углерода и других парниковых газов главным образом в результате сжигания нефти, природного газа и угля при производстве энергии. Судя по всему, это привело к многократному усилению парникового эффекта, что стало причиной резкого повышения температуры на нашей планете. В результате получилось нечто, больше похожее на глобальный разогрев, чем на глобальное потепление. И началось оно не само собой — это наших рук дело.

— Но разве мы не можем просто остановить разогрев планеты, перестав добавлять в атмосферу парниковые газы?

Проблема в том, что сделать это совсем непросто. Для этого нужно прекратить сжигать уголь и природный газ. Мы поставили себя в зависимость от этих видов топлива, необходимых для производства электричества, отопления жилищ и транспорта. Поэтому мы не в состоянии отказаться от их использования. Во всяком случае, пока не изобретем альтернативный способ снабжения энергией наших домов, заводов, офисов и транспортных средств. Альтернативные источники энергии[10] — такие как солнце, ветер, вода и биологическое топливо — существуют, но способы их использования недостаточно развиты для того, чтобы ими можно было полностью заменить ископаемое топливо. Еще один вариант — это атомная энергия, но с ней связана масса других проблем (например, куда девать опасные радиоактивные отходы). Следовательно, самое лучшее, что мы можем сделать, — это максимально сократить сжигание ископаемых видов топлива и одновременно развивать технологии использования альтернативных источников энергии, которые смогут удовлетворить наши потребности, не усиливая парниковый эффект. Пока это не будет сделано, проблема будет только обостряться.

— Похоже, нам стоит с этим поторопиться.

Золотые слова!

Могут ли испускаемые коровами газы вызвать изменение климата?

Несмотря на очень сильный запах, кишечные газы, испускаемые коровами, почти никак не влияют на изменение климата. Чего нельзя сказать об отрыжке — выходе образующихся в желудке газов через рот. Вместе с такими же газами, которые выделяют другие травоядные животные, они определенно усугубляют проблему изменения климата.

— Другими словами, выхлопы сзади не вызывают изменение климата, а спереди вызывают?

На самом деле, ни те, ни другие не способны стать главной причиной изменения климата. Изменение климата происходит в результате воздействия на Землю множества различных факторов, и испускаемые коровами газы — это лишь маленький фрагмент большой картины. Все дело в количестве парниковых газов, которые накапливаются в атмосфере, и в том, как это приводит к удержанию в ней все большего количества тепла.

— Так почему же все-таки газы, испускаемые при отрыжке?

Потому что кишечные газы при всей их зловонности содержат не особенно много парниковых газов. Однако в силу особенностей своего пищеварения коровы и другие травоядные животные выделяют парниковые газы в виде отрыжки.

— То есть в коровьей отрыжке много двуокиси углерода?

Да. Но проблема не в этом. Все живые существа на земле выделяют двуокись углерода с выдыхаемым воздухом (и отрыжкой), а также когда разлагаются после смерти.

— Погодите. Я думал, что проблема глобального потепления связана в первую очередь с двуокисью углерода, разве не так?

Вы правы. Все так и есть. Но двуокись углерода, которую производят одни живые организмы, успешно поглощается другими организмами — растениями, водорослями и бактериями — в процессе фотосинтеза. Всю эту сбалансированную систему выводит из равновесия тот углекислый газ, который мы производим искусственно, сжигая уголь, природный газ и нефть. Количество двуокиси углерода, производимой коровами и другими живыми существами, не идет ни в какое сравнение с объемами двуокиси углерода, ежедневно поступающей в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива. Вот почему проблемой является не двуокись углерода в коровьей отрыжке.

— Но тогда в чем суть проблемы с коровами?

Суть в том, что на состояние атмосферы влияют и некоторые другие газы, которые по силе вредоносного воздействия во много раз превосходят двуокись углерода. И один из этих газов содержится в коровьей отрыжке. Коровы, овцы и другие травоядные животные (их называют жвачными) отрыгивают метан — чрезвычайно вредный парниковый газ. Жвачные животные, как вы знаете, питаются травой, которую трудно переварить. Поэтому животным нужно ее пережевать, проглотить, немного переварить в желудке, потом отрыгнуть, чтобы снова вернуть в рот, еще немного пожевать…

— Тьфу, какая гадость!

…наберитесь терпения — а затем повторять эту процедуру снова и снова, пока бактерии, живущие в их желудках, не закончат перерабатывать мягкие и влажные комки перемолотой в кашицу травы. В ходе этого процесса они выделяют метан (СН4). Попадая в атмосферу, этот газ поглощает примерно в двадцать пять раз больше тепла, чем СО2. Поэтому, несмотря на гораздо меньшую концентрацию (сейчас среднее содержание метана в атмосфере оценивается как две части на миллион — в 190 раз меньше, чем двуокиси углерода), по суммарной силе своего воздействия на глобальное потепление метан всего в три раза уступает двуокиси углерода.

— Значит, метан является самым страшным парниковым газом?

Он, конечно, очень вреден, но есть и другие, еще более опасные. Например, фреоны (CFC), производимые искусственным путем газы, которые используются в аэрозольных баллончиках, холодильниках и кондиционерах. Их парниковая активность примерно в 2000 раз выше, чем у двуокиси углерода. Поэтому даже то, сравнительно небольшое количество фреонов, что мы уже успели выпустить в атмосферу, причиняет ей колоссальный ущерб. К счастью, в 1987 году страны мира признали, что фреоны впридачу ко всему разрушают озоновый слой, и приняли совместное решение сократить их производство. Кроме того, существует еще несколько чрезвычайно вредных газов, таких как оксиды азота (NOx) и приповерхностный озон (О3), главными источниками которых являются заводы, транспортные средства и сельское хозяйство. Следует отметить, что в число парниковых газов входит также водяной пар. По силе воздействия он значительно уступает другим, но в атмосфере его так много (почти в тридцать раз больше, чем углекислого газа), что производимый им эффект колоссален. Кстати, водяной пар может вызвать еще больше проблем в будущем, когда по мере нагревания атмосферы с поверхности океанов будет испаряться все больше и больше воды.

— Но какое конкретно количество метана отрыгивают коровы?

Одна корова за год отрыгивает от 80 до 110 кг метана.

— Не очень то и много.

На первый взгляд, нет. Но умножьте эти цифры на количество животных. Только в США насчитывается больше 100 миллионов голов крупного рогатого скота, а количество жующих траву и отрыгивающих метан коров, овец, коз и других жвачных животных во всем мире оценивается примерно в 1,2 миллиарда. Каждый год они выделяют в атмосферу больше 80 миллионов тонн метана.

— Неслабая отрыжка…

Согласен. Хорошо еще, что метан не имеет запаха, иначе на планете воняло бы намного сильнее.

— Можем ли мы что-нибудь с этим поделать?

Вряд ли мы сумеем уговорить миллиард с лишним животных сдерживать отрыжку. И если только мы не станем содержать их всех в помещениях или не наденем на них респираторы, способные улавливать содержащиеся в отрыжке газы (что крайне маловероятно), то нечего и надеяться, чтобы уловить метан прежде, чем он попадет в атмосферу. И даже если мы найдем способ очищать коровью отрыжку (или просто перестанем разводить коров), это не поможет решить проблему с метаном.

— Почему?

Прежде всего потому, что дикие жвачные животные отрыгивают вредных газов ничуть не меньше, чем домашние, и они будут продолжать этим заниматься. Но даже если мы избавимся от них (не очень хороший выход, даже ради спасения планеты), то снижение выбросов метана окажется совсем незначительным по сравнению с количеством этого газа, которое каждый год поступает в атмосферу из других источников, таких как бактерии, термиты, растения, отходы человеческой жизнедеятельности и канализационные системы. На долю одних лишь растений приходится от 10 до 30 % (от 60 до 180 миллионов тонн) метана, ежегодно попадающего в атмосферу.

— Что?! Но мне казалось, что растения и деревья приносят главным образом пользу. Разве они не помогают остановить парниковый эффект?

В целом, помогают.

— Так что же нам делать?

Если рассматривать все по порядку, то мы не можем избавиться от коров, овец, коз и других жвачных животных. Скорее всего мы не сможем избавиться от термитов и бактерий, даже если захотим (их просто слишком много). И мы не избавимся от растений. Остаются источники метана, связанные с человеком: свалки отходов и канализационные системы. Мы можем уменьшить выделение метана из свалок, сокращая их количество и отправляя как можно больше отходов на переработку. А ученые работают над новыми методами переработки нечистот и производства на их основе топлива (или биогаза) для производства энергии![11]

— Короче, если мы обеспечим весь мир энергией, полученной из мусора и нечистот, то коровам можно будет не сдерживать отрыжку, так же как и нам с вами?

Ну… что-то вроде того.

— Невероятно. Но очень круто.

В науке всегда так — невероятно, но очень круто.

Для чего нужны облака?

Порой облака кажутся лишь надоедливыми разносчиками плохой погоды, но все же они могут быть очень полезными. Мы можем использовать их для ориентирования и для предсказания погоды. Они образуют удобный естественный солнцезащитный экран. И, что самое главное, они приносят свежую воду, без которой мы не смогли бы выжить.

— Бред! Облака — это полный отстой. Они способны только портить солнечные денечки и заставлять людей мокнуть под дождем.

Если честно, то этим занимается лишь часть из них. Многие типы облаков формируются и испаряются, не проливая на землю ни капли дождя. Но есть и такие, которые образуют страшные, громадные тучи, способные обрушить на нас ливень или град. Все зависит от того, как и где они формируются, как растут и развиваются.

— Но разве не все облака одинаковы?

В каком-то смысле да. Все они состоят из водяного пара, то есть из молекул воды, находящейся в газообразном состоянии (в отличие от твердого и жидкого состояний, которые мы называем «льдом» и «водой»). Водяной пар почти всегда присутствует в окружающем нас воздухе, но в обычных условиях молекулы воды распределяются во всем объеме воздуха равномерно и поэтому их не видно. Нагревшиеся земля и вода в океанах передают тепло приземным воздушным массам, которые мощными столбами поднимаются вверх и уносят с собой часть водяного пара. На большой высоте эти теплые воздушные массы попадают в холодные слои атмосферы.[12] Там водяной пар охлаждается, и молекулы воды сцепляются друг с другом, образуя скопления миллионов крошечных водяных капель или кристалликов льда. Их мы и называем облаками.

— Но почему мы не видим, как поднимается водяной пар? Почему нам видны только облака в небе?

Водяной пар невидим потому, что молекулы воды свободно пропускают солнечные лучи. Но в облаке они образуют капли дождя или кристаллы льда, которые преломляют и отражают проходящие через них лучи, подобно миллионам крошечных зеркал. И когда такой рассеянный свет достигает поверхности земли, нам кажется, что он исходит из всего облака, окрашенного в белый цвет.

— Хорошо, но ведь облака не всегда белые. Иногда они бывают серыми или даже черными. Особенно грозовые.

Отчасти цвет облаков зависит от того, находится солнце за ними или нет. Но кроме того, имеет значение размер каждого облака и количество собравшейся в нем воды. Большинство облаков начинают формироваться более-менее одинаково, но дальше процесс роста может идти по-разному, и от этого зависит, какого вида (или типа) получится облако и как оно себя поведет. Самые распространенные облака похожи на комки белой ваты и называются кучевыми. Они образуются над столбами нагретого воздуха описанным выше способом и обычно просто стоят там, показывая, какие они белые и пушистые. Но если они будут расти вверх, то могут превратиться в кучево-дождевые — огромные, темные, зловещие облака, готовые обрушить на наши головы всевозможные неприятности.

— Например, грозу?

Да. Или ливень с градом, ледяной дождь, ураган, тайфун или циклон. При благоприятных условиях из облаков могут даже протянуться к земле вращающиеся хоботы (именуемые смерчами или торнадо), стирающие с лица земли деревья, здания или даже целые города. Другими словами, не все облака безвредны…

— Вот и я о том.

…но кучево-дождевые облака — это лишь один из многих типов, в то время как большинство остальных — включая перистые, слоистые и другие — совершенно безобидны, а некоторые даже могут быть нам полезны.

— Интересно, чем?

Прежде всего облака можно использовать для ориентирования. В открытом море кучевые облака часто образуются прямо над маленькими островами, так как земля обычно теплее окружающей поверхности моря. Поэтому моряки видят эти облака раньше, чем замечают землю, и используют их для поиска суши. Для пилота самолета облако, расположенное на верхушке поднимающегося воздушного столба, может служить явным признаком воздушного кармана — зоны повышенной турбулентности. Поэтому умение разбираться в типах облаков позволяет пилоту так проложить курс в море облачности, чтобы избежать самых неприятных зон и уберечь пассажиров от болтанки. Кроме того, облака образуют удобный солнцезащитный экран, предохраняющий нас от слишком ярких и горячих лучей солнца. В среднем, облака рассеивают около 20 % солнечных лучей и еще 19 % поглощают. Без них дневная температура земли, океана и атмосферы была бы намного выше (хотя по ночам облака вбирают в себя тепло из нижних слоев атмосферы, и поэтому ученые до сих пор не уверены в том, как они влияют на глобальное потепление).[13]

— Так и быть, убедили — не все облака плохие. Но все же я вполне смогу обойтись и без них.

Если честно, то вряд ли. Этого не сможет никто. Без облаков и дождя у нас не будет свежей воды.

— Ерунда. Воды всегда можно набрать из колодца, из озера или еще откуда-нибудь.

Ага… но как, скажите на милость, туда попадает свежая вода?

— Наверное, с дождями или из рек, которые текут откуда-нибудь с гор или холмов.

Правильно. Но туда ее должны принести облака. Без них не было бы никаких рек, озер, ручьев и резервуаров. Вся свежая вода была бы постоянно заперта под землей или рассеяна в атмосфере. А поскольку морская вода слишком соленая, чтобы ее пить, то от нее тоже мало толку. Конечно, можно добыть свежую воду из моря (вскипятить, сконденсировать и профильтровать), но это трудоемкий процесс, и произвести таким способом достаточно воды для всех жителей планеты совсем непросто. К счастью, облака делают все это за нас — проносят триллионы тонн воды над землей и выливают ее на возвышенности, чтобы она могла образовать ручьи и реки. Все, что нам остается, — это строить деревни и города поближе к рекам. Вот почему почти все крупные города в мире построены на какой-нибудь большой реке или хотя бы рядом с ней (если не верите, смотрите врезку в конце главы). Без речных ресурсов власти этих мегаполисов не смогли бы полностью обеспечить водой всех своих жителей.

— Ах да, в самом деле. Об этом я как-то не подумал.

Теперь вам понятно, почему облака можно сравнить с огромным, пушистым небесным конвейером, который круглый год бесплатно доставляет нам воду. Так что, когда в следующий раз вы поднимете глаза вверх и увидите покрытое облаками небо, радуйтесь этому. Если, конечно, прямо над вашей головой не будет висеть огромная черная грозовая туча.

— А что мне делать в этом случае?

Любуйтесь ею издали. Или сидя дома.

Это правда, что глобальное потепление ухудшает погоду?

Об этом трудно судить и еще труднее доказать, но многие ученые полагают, что глобальное потепление может привести к ухудшению погодных условий в будущем, а возможно, это уже и происходит.

— А какую погоду оно создает?

Вообще-то, глобальное потепление не создает погоду какого-то определенного типа, но в некоторых регионах оно может сделать климатические условия более суровыми, и, как я упоминал выше, некоторые признаки этого уже заметны.[14]

— Может поэтому на нас все чаще обрушивается жара, ураганы и все прочее?

А что навело вас на эту мысль?

— Просто складывается такое впечатление. По телевизору почти каждый день показывают какие-нибудь стихийные бедствия.

Действительно, некоторые экстремальные погодные явления возникают все чаще, но в целом ситуация не столь однозначна. Глобальное потепление влияет не на все типы климата и стихийные бедствия. Например, землетрясения почти или вообще никак не связаны с изменением климата. То же самое можно сказать о приливных волнах и цунами. В последнее время мы слышим о них больше лишь потому, что они регистрируются учеными и освещаются репортерами гораздо чаще, чем в прежние времена. Что же касается участившихся случаев жары, то тут, похоже, положение действительно ухудшается.

— То есть температуры стали выше, чем раньше?

Если и выше, то ненамного. Максимальные температуры остались примерно такими же, как и раньше. Но такие периоды стали продолжительнее, и это вызывает серьезные проблемы в некоторых регионах, например в Средиземноморье. В летние месяцы последних лет тысячи людей во Франции, Испании, Италии и Греции попадают в больницы с солнечными ударами. Больше всего страдают дети и старики, поскольку аномальная жара держится очень долго и не спадает даже по ночам, лишая людей всякой возможности охладиться и восстановить силы.

— А как обстоят дела с ураганами? В последнее время их что-то стало слишком много…

В последние годы их действительно было очень много. И хотя у нас пока нет оснований винить во всем глобальное потепление, эта тенденция ничего хорошего не сулит. За последние сто лет среднегодовое количество тропических штормов выросло в два с лишним раза — с шести в 1900 году до примерно пятнадцати в год в последние десять лет. (В 2005 году их было двадцать восемь, из которых пятнадцать превратились в ураганы).

— Но почему глобальное потепление сказывается на ураганах? С усилением жары все понятно, потому что все дело здесь в нагреве воздуха. Но почему это приводит к возрастанию силы штормов?

Потому что все штормы, включая особенно мощные, которые принято называть ураганами, питаются энергией теплой воды, испаряющейся с поверхности океана. А глобальное потепление нагревает не только сушу, но и воду в морях, вызывая изменения курса океанических течений, от которых во многом зависят погодные условия на всей планете. Тропические циклоны (ураганы и тайфуны) зарождаются в теплых водах у экватора, где океан постоянно получает самое большое количество солнечной энергии. Затем они направляются на север или на юг от экватора, проходят над более холодными водами и обрушиваются на сушу — часто в одних и тех же местах, таких как острова Карибского моря, южное побережье США, Япония и Филиппины. Вероятно, что в результате глобального потепления температура воды в районах зарождения этих ураганов и тайфунов превысила обычную норму, и это привело к увеличению количества штормов и повышению их мощи. В любом случае это плохая новость для тех, на кого они обрушиваются.

— А как насчет торнадо? Они тоже связаны с потеплением?

Нет, у них другая природа. Обычно торнадо порождаются грозами особого типа, которые называются сверхъячейковыми, но никаких признаков повышения частотности таких гроз по мере потепления атмосферы не наблюдается. Опять же, в последнее время люди просто стали обращать на них больше внимания (особенно после того, как в 2000 году на экраны вышел голливудский фильм-катастрофа «Смерч»!), и поэтому торнадо стали чаще появляться в новостях.

— А что можно сказать о других странных погодных явлениях?

Делать определенные выводы трудно, но весьма вероятно, что неуклонный нагрев океанов может в конце концов привести к некоторым изменениям глобальных циклов взаимодействия океана и атмосферы, таких как знаменитый цикл Эль-Ниньо, который по-научному называется Южной осцилляцией Эль-Ниньо (сокращенно ENSO). В период своей активности, который длится от двух до семи лет, Эль-Ниньо воздействует на погодные условия всего Южного полушария, вызывая засухи в Индонезии, Австралии, Южной Африке и Южной Америке. Кроме того, он увеличивает количество ураганов в Атлантике (но уменьшает количество тайфунов в бассейне Тихого океана). Если океаны нагреются слишком сильно, то Эль-Ниньо, по мнению некоторых ученых, может стать перманентным явлением, что приведет к постоянным засухам в Южном полушарии и к неуклонному росту ежегодного количества ураганов в Атлантике.

— Звучит не слишком обнадеживающе.

Согласен.

— Можем ли мы нейтрализовать влияние изменяющегося климата на локальные погодные условия?

Пожалуй, нет, так как они настолько сильно взаимосвязаны, что изменение одного неизбежно влечет за собой изменение другого. Единственный способ предотвратить изменение погоды — это попытаться предотвратить дальнейшее изменение климата в масштабах планеты.

— Дайте угадать. Это будет непросто?

Нет, но попробовать стоит!

Повлияет ли глобальное потепление на животных?

Как это ни печально, но похоже, что да. Изменения климата сказываются на одних животных больше, чем на других, и если глобальное потепление продолжится, это значительно сократит разнообразие животного мира нашей планеты, хотя многие виды все же сумеют выжить.

— Откуда нам известно, что оно повредит животным?

Отчасти об этом можно судить по результатам наблюдений ученых. Раз в несколько лет Всемирный союз охраны природы собирает информацию у биологов, изучающих животных во всем мире. На основании полученных данных эксперты оценивают, у скольких известных видов животных (а также растений и грибов) численность уменьшилась настолько, что возникла опасность или угроза их существованию. Согласно самым последним отчетам, вымирание угрожает более чем 16 тысячам видов. В таком положении находится каждый восьмой вид птиц, каждый пятый млекопитающих и каждый третий амфибий (лягушек, жаб, тритонов и саламандр).

— Но разве главная причина исчезновения животных — это не охота на них?

Охота действительно может привести к исчезновению вида, и это уже не раз случалось в прошлом. Но подавляющее большинство видов вымирает в результате изменений среды их обитания, которые происходят слишком быстро, чтобы животные могли к ним адаптироваться. Как раз это мы сейчас и наблюдаем.

— Но разве они не могут просто приспособиться к жизни в нагревающемся мире? Путем эволюции или как-нибудь еще?

Некоторые так и сделают, но многие просто не успеют. Дело в том, что большинство видов убивает не растущая температура. Все дело в разрушении среды их обитания, и во многих регионах мира этот процесс идет уже довольно давно. Изменение климата становится лишь последним ударом, который окончательно добивает уже попавшие в беду виды.

— И этот процесс уже идет полным ходом?

Похоже на то. Естественная среда обитания животных разрушается во всем мире.

Возьмем, к примеру, пищух — симпатичных, похожих на хомячков животных, живущих на скалистых склонах высоких гор по всей Азии и Северной Америке. На протяжении последних восьмидесяти лет их численность стремительно сокращается, потому что пищухи не могут приспособиться к повышению температуры воздуха на больших высотах. Во многих местах они уже полностью исчезли, и считается, что этот вид находится на грани вымирания.

Еще одной жертвой изменения климата стали золотые жабы, которые жили только в высокогорных лесах Коста-Рики. Этот вид уже признан вымершим. Жаб убили грибковые инфекции кожи, которые стремительно распространились в ареале их обитания после того, как ночи в лесах стали теплее.

Все меньше и меньше становится в Арктике белых медведей, где глобальное потепление постепенно растапливает ледяные поля, на которых они живут, лишая медведей возможности охотиться на тюленей, необходимых им для выживания.

— Как это грустно.

Да, картина безрадостная.

— И что мы предпринимаем?

Мы пытаемся спасти всех, кого только можем.

— И как мы это делаем?

Защищаем ареалы их обитания и организуем заповедники, где людям не разрешается охотиться, рубить деревья и строить дома или фермы.

— Но как нам определить, где лучше всего устроить заповедники?

Для этого нужно посмотреть, в каких местах обитает большинство видов.

— Что вы имеете в виду?

Дело в том, что животные расселяются на земле неравномерно. Больше половины известных нам видов занимают лишь 2 % земной поверхности. Они концентрируются в «горячих точках», в число которых входят леса Бразилии, Мадагаскара, Гавайских островов и Филиппин. Эти территории называются «горячими точками», потому что их растительный покров находится под угрозой уничтожения. Местные жители вырубают деревья на продажу или сжигают, чтобы расчистить участки для земледелия. От 70 до 90 % вымирающих видов животных обитают как раз в таких местах. Вот почему, защищая эти территории, мы сможем спасти от вымирания максимально возможное количество видов и сохранить для будущего разнообразие форм жизни (или биоразнообразие) на Земле.

— Но что будет с остальными животными, такими как белые медведи и пищухи?

Самое лучшее, что мы для них можем сделать, это предпринять решительные шаги по борьбе с глобальным изменением климата, используя такие средства, как энергосбережение, переработка отходов, сокращение использования ископаемого топлива и освоение альтернативных источников энергии. В конце концов, это наш долг перед ними, потому что мы, люди, единственные, кто своими действиями создал проблему изменения климата.[15]

Можем ли мы использовать навоз и птичий помет как топливо для электростанций?

Да! Кое-где получаемая из экскрементов энергия уже используется, и когда-нибудь мы заставим ее приводить в движение наши автомобили и автобусы. Возможно, что энергия из навоза и других видов биотоплива поможет спасти планету.

— Автобусы на навозе?! И как это будет выглядеть?

Нет, автомобили и автобусы не будут работать на отходах животноводства. У них будут электрические[16] или водородные двигатели. А электричество и водород можно будет производить из экскрементов и других источников биоэнергии.

— Но тогда объясните, что такое биоэнергия?

Это один из видов возобновляемой энергии, которую получают путем сжигания органических веществ или выделяемых ими газов.

— Вроде тех, что исходят от овощей на рынке?

Нет, это не тот тип органики. «Органический» — это просто «живой», и словом «органика» обозначается все, что производится живыми существами. В эту категорию входят твердые виды топлива, такие как деревья, растения, бумага и отходы животноводства, то есть навоз и помет. Такое топливо принято называть биомассой. Кроме того, к органике относятся газообразные виды топлива, такие как метан, который выделяется растениями, животными и навозом в процессе сжигания или гниения. Их называют биогазами. Биомассу и биогазы можно использовать для производства энергии двумя способами. Самый простой — это сжигать их, чтобы получать тепло, необходимое для приготовления пищи и обогрева. Кроме того, биомассу и биогаз можно сжигать, чтобы нагревать воду, получать пар и вращать турбины генераторов на электростанциях.

— И что потом?

Потом можно будет использовать эту энергию для отопления и энергоснабжения домов, офисов, заводов и электромобилей. Ее можно даже использовать для получения из воды водорода, который в будущем, возможно, станет топливом для автомобилей, поездов и даже самолетов. Многие ученые считают, что это позволит значительно сократить использование ископаемых видов топлива, уменьшить эмиссию углерода и защитить окружающую среду от опасностей, сопряженных с глобальным потеплением. (Возможно, вы помните, что метан, попадающий в верхние слои атмосферы, активно проявляет свои парниковые свойства.[17] Поэтому сжигание этого «плохого парня» на поверхности земли не позволит ему туда подниматься).

— Погодите, но ведь уголь и нефть — это тоже останки мертвых животных и растений.

Так и есть.

— Но тогда какая разница: сжигать эти ископаемые останки или ветки и экскременты?

Тонко подмечено. Если коротко, то ветки и экскременты животных содержат гораздо меньше углерода, чем ископаемое топливо, и поэтому при горении выделяют намного меньше двуокиси углерода. Ископаемое топливо образуется из огромного количества мертвых растений и животных, чьи останки за миллионы лет спрессовываются и превращаются в природные ископаемые.

Попробую объяснить иначе. Сжигая дерево, вы сжигаете одно растение, которое накапливало углерод в течение нескольких десятилетий (самое большее, нескольких сотен лет). А сжигая кусок угля, вы за один раз сжигаете то, что когда-то было огромным количеством деревьев, и высвобождаете углерод, который накапливался миллионы лет. И это даже без учета энергии, использованной для добычи этого угля (и двуокиси углерода, выброшенной в атмосферу там, где производилась эта энергия).

— Но мне казалось, что вырубка и сжигание деревьев причиняют вред окружающей среде.

Нет, если вместо вырубленных деревьев вы посадите новые. Кроме того, можно сжигать продукты переработки древесного сырья, например использованную бумагу или сломанную мебель, и тогда такая утилизация окажется процессом повторного использования, потому что деревья, из которых сделаны эти вещи, все равно уже были срублены. Во многих отношениях это даже лучше, чем еще раз переработать их в бумагу или мебель, поскольку процесс такой переработки потребует дополнительной энергии (и приведет в выбросу углерода).

— Но не лучше ли будет использовать энергию солнца или ветра?

Конечно, мы надеемся, что эти виды энергетики будут развиваться в будущем. Но для окружающей среды биоэнергия может оказаться даже полезнее, чем эти и другие виды возобновляемой энергии.

— Почему?

Все дело в том, как выработка разных видов энергии воздействует на атмосферу. Например, сжигание ископаемого топлива увеличивает количество углерода в атмосфере и тем самым усиливает парниковый эффект и ускоряет глобальное потепление. В связи с тем что сжигание ископаемых видов топлива повышает содержание углерода в атмосфере, мы называем эти источники энергии «углерод-позитивными». Ветер, солнце и многие другие источники возобновляемой энергии считаются более предпочтительной альтернативой, потому что их использование не приводит к выделению двуокиси углерода. Поскольку они не добавляют углерод в атмосферу и не удаляют его из нее, мы называем их «углерод-нейтральными» источниками энергии.

— Пока понятно…

Но биологические виды топлива могут оказаться еще лучше. Деревья и растения, которые выращиваются на биомассу, потребляют из атмосферы углерод, необходимый им для фотосинтеза. Если мы научимся собирать двуокись углерода, которая выделяется при их сжигании, это будет означать, что некоторые виды биотоплива (правда, не все) могут стать «углерод-негативными». Теоретически их использование может не только остановить процесс загрязнения атмосферы, но даже повернуть его вспять, постепенно удаляя из нее углерод, который мы уже туда выбросили. Что же касается экскрементов, то при их разложении выделяется метан, который сам по себе является активным парниковым газом. Поэтому, если мы будем сжигать экскременты (или выделяемый ими метан) раньше, чем они начнут разлагаться, это тоже будет способствовать уменьшению парниковых газов в атмосфере.

— Но не окажется ли процесс сжигания экскрементов — как бы это помягче выразиться — немного дурнопахнущим?

Надо полагать, что вместе с двуокисью углерода, выделяющейся при сжигании экскрементов, мы сможем улавливать пахучие серные газы и тем самым избавить электростанции от специфического запаха. В результате удастся избежать загрязнения воздуха продуктами сгорания. Конечно, придется решить, куда девать эти улавливаемые газы. Кое-кто предлагает закачивать углекислый газ в те самые пустоты под морским дном, откуда мы выкачиваем нефть, а потом запечатывать скважины. Тогда нам останется лишь надеяться, что в будущем никто случайно не пробурит в этом месте новые скважины. То же самое можно сделать и с серными газами — закачать в какое-нибудь безопасное место. Конечно, если вы не пожелаете сделать кому-то небольшую гадость (см. таблицу в конце главы).

— Но если экскременты и биомасса такие хорошие источники энергии, то почему мы их не используем?

Кое-где используем. В Великобритании больше половины возобновляемой энергии производится из биомассы и биотоплива (остальное приходится на долю ветра, волн, воды и солнца). Например, куриный помет из местных птицеферм используется на электростанции в Саффолке для снабжения электричеством окрестных населенных пунктов. Помет 100 тысяч кур превращается в энергию, которой хватает для отопления 10 тысяч домов! В Уэльсе строится самая крупная в мире электростанция, которая будет работать на опилках. Аналогичные электростанции на курином помете, свином навозе или опилках строятся в Америке и Австралии.

— Да, но если это такой замечательный источник энергии, то нам нужно использовать его повсеместно. Уже сейчас.

Возможно. Но пока у нас еще остались нефть, газ и уголь. Поэтому большинство стран до сих пор зависят от них, а развитие биоэнергетики продвигается довольно медленно. Но после того как запасы ископаемого топлива закончатся, многим странам волей-неволей придется использовать альтернативные источники энергии. И поскольку биоэнергия помогает сократить эмиссию парниковых газов, на нее будут переходить все новые страны, чтобы уложиться в лимиты выбросов углерода, установленные Киотским протоколом и другими международными договорами. Скорее всего, мы никогда не сможем обеспечить весь мир энергией, полученной только из растений и экскрементов. Но в сочетании с другими видами возобновляемой энергии навоз, помет и другие виды биомассы смогут проложить нам путь к получению чистой энергии в будущем.

— Странно.

Что именно?

— Никогда не думал, что с помощью отходов можно что-то очистить!

Если наш климат изменится, то где будет лучше или хуже всего жить?

Точно сказать трудно, но самыми неудобными местами могут стать низменные, влажные и сухие районы планеты. Самыми лучшими могут стать возвышенности и такие регионы, где погода меняется лишь незначительно.

— Самые влажные и самые сухие места? Но такого не может быть.

Почему?

— Должно быть либо одно, либо другое.

Что ж, давайте подумаем. Если потепление атмосферы будет продолжаться, то какие изменения могут произойти на Земле?

— Почва нагреется и высохнет. Повсюду возникнут пустыни.

Правильно. В некоторых местах так и будет, и похоже, что кое-где это уже происходит. В последние годы некоторые районы Африки, Австралии, Индонезии и Южной Америки подвергаются жесточайшим засухам, и многие ученые считают, что в этом виновато глобальное потепление. Что-нибудь еще?

— Происходит массовое таяние льдов, уровень моря повышается, вода затапливает прибрежные районы.

Совершенно верно. Хотя весь лед на планете вряд ли растает, но даже больших кусков ледяных щитов в Гренландии и Антарктиде хватит для значительного подъема уровня моря. Если это случится, многие низкорасположенные острова и прибрежные районы окажутся под угрозой затопления. И, судя по некоторым признакам, это уже происходит. За последние сто лет уровень моря повысился примерно на 20 см, в результате чего наводнения на островах Тихого и Индийского океанов стали происходить чаще, а вода стала подниматься выше. Возможно, что угроза затопления скоро заставит жителей тихоокеанского острова Тувалу эвакуироваться на Фиджи или в Новую Зеландию.

— Да… морская вода. Ее становится все больше.

Правильно. А что произойдет, если нагреть воду?

— Получится пар?

Вот именно. Вода испарится и превратится в водяной пар.

— Погодите минуту. Вы хотите сказать, что Земля нагреется настолько, что закипят океаны?

Нет, что вы. Но этого и не требуется. Процесс превращения морской воды в водяной пар идет постоянно, потому что молекулы, расположенные на поверхности, нагреваются, отрываются от нее и поднимаются в воздух, где образуют облака. На большой высоте водяной пар в облаках снова превращается в жидкую воду и выпадает на землю в виде дождя. Теплая атмосфера будет удерживать больше водяного пара и создавать больше облаков. Вот почему глобальное потепление приведет к изменению моделей распределения осадков во всем мире.

— Значит, влажность повысится во всем мире?

Не во всем. В силу сложной природы океанических течений и погодных условий вода будет активнее испаряться в тех регионах, где ее меньше всего (они станут еще засушливее), и проливаться на землю там, где выпадает больше всего осадков, вызывая сильные ливни и наводнения. В результате во многих засушливых регионах мира станет еще суше, в то время как в самых влажных районах влажность повысится еще больше. Следовательно, самые влажные места тоже окажутся не самыми приятными для жизни. Кроме того, интенсивное испарение приведет к усилению тропических штормов и ураганов. К этому нужно прибавить и другие проблемы, вроде передающихся через воду болезней, с которыми могут столкнуться страны, подверженные наводнениям.

— Но хоть где-нибудь останутся места, подходящие для жизни?

По крайней мере, в течение какого-то времени довольно неплохие условия сохранятся во многих районах Канады, Северной Америки, Северной Европы и России. Суровые северные зимы станут мягче, многие сельскохозяйственные культуры получат лучшие условия для роста, и там останется много возвышенностей, где можно будет жить, не опасаясь наводнений. С другой стороны, в Европе следует ожидать усиления опасных наплывов жары. А в связи с повышением температуры пожары станут каждый год уничтожать все больше и больше лесов и домов в России, на западе Канады и США.

— И что нам делать? Куда отправиться?

Самое лучшее, что мы можем сделать, — это постараться остановить изменение климата, вместо того чтобы пытаться от него сбежать. Все страны мира в какой-то степени зависят друг от друга, и поэтому проблема коснется всех нас.

— Тогда, может быть, нам стоит всем вместе дружно взяться за ее решение?

Это уже похоже на план. Я обеими руками «за». И, к счастью, такую же позицию занимают правительства большинства стран мира. В 1992 году они собрались, чтобы принять Рамочную конвенцию ООН по изменению климата (UNFCCC), и пообещали сделать две вещи. Во-первых, постараться оценить характер и масштабы проблемы изменения климата. Во-вторых, попытаться принять меры, необходимые для ее решения. За прошедший период была создана международная группа ученых, которая каждый год предоставляет доклады о том, насколько сильно обострилась проблема. Они разработали Киотский протокол, призывающий страны-участницы Рамочной конвенции ООН сократить эмиссию парниковых газов. В настоящий момент они пытаются определить, что лучше всего сделать дальше.

— И что-нибудь получается?

И да, и нет. С одной стороны, сегодня мы знаем об изменении климата намного больше, чем до принятия Рамочной конвенции ООН, и многие страны смогли сократить выбросы парниковых газов — кое-кто на 40 % или даже больше. С другой стороны, не все подписали Киотский протокол, а некоторые страны, такие как Австралия, Китай и США, — неуклонно увеличивают объемы своих выбросов вместо того, чтобы их уменьшать.

— Они поступают не очень честно. Разве не знают, что портят жизнь всем остальным?

Тут все не так просто. Одним странам намного легче сократить эмиссию, чем другим. В таких гигантских странах, как США и Китай, очень велика численность населения (около 390 миллионов в США и 1,3 миллиарда в Китае). Поэтому, даже если каждый человек будет ежедневно производить совсем небольшое количество парникового газа, результат умножения этой цифры на сотни миллионов человек получится колоссальным. А для того чтобы этих людей накормить, обеспечить жильем и всем необходимым, требуется намного больше ферм, зданий, заводов и транспортных средств, чем небольшим странам. Все они тоже вносят значительный вклад в увеличение вредных выбросов.

— Но ведь они обязаны что-то сделать? Потому что если и дальше будут медлить с принятием мер, то все эти наводнения, засухи, пожары и прочие беды неизбежно обрушатся и на них.

Что правда, то правда. Положение очень серьезное. Поэтому правительствам нужно продолжать обсуждение и сотрудничество, пока не будет найдено такое решение проблемы, которое удовлетворит всех.

— Надеюсь, они найдут его достаточно быстро, пока еще наш мир остается удобным для жизни.

Я тоже. Признаюсь честно, мне нравится жить в этом мире. Кроме того, другого места для жизни у нас просто нет…