Знание-сила, 2003 № 07 (913)

«Бушизмы» и будущее

В одном из своих неподражаемых «бушизмов» нынешний американский президент осчастливил человечество таким научным открытием: «Это не загрязнение вредит окружающей среде. Это нечистоты в нашем воздухе и воде, которые вредят».

К сожалению, кроме «нечистот», вредит и «загрязнение», и в первую голову загрязнение земной атмосферы отходами от сжигания топлива — прежде всего, углекислым газом. Президент Буш этого не признает, потому что не хочет выполнять Киотское соглашение о квотах на выброс углекислого газа для каждой страны (он полагает, что это ущемит интересы американских автомобилистов и промышленников), но вообще-то это всем, включая самого Буша, хорошо известно. Известно также, чем грозит человечеству такое загрязнение. По мнению большинства ученых, оно грозит неукротимым глобальным потеплением. Тут, однако, на помощь Бушу приходит небольшая лазейка: не все ученые согласны признать, что такое потепление уже происходит. Скептики признают, что потепление и впрямь имеет место, но утверждают, что причиной его является не столько выброс «тепличных газов» (начиная с упомянутого углекислого) в атмосферу, сколько долговременные изменения земного климата, не зависящие от человека, — что-то вроде смены периодических ледниковых эпох столь же периодическими потеплениями.

Пока этот не лишенный политических ревербераций спор продолжается, накапливаются все новые данные о том, чем угрожает нам глобальное потепление, каковы бы ни были его истинные причины. Две из недавно проанализированных угроз такого рода представляются заслуживающими упоминания. До последнего времени считалось, что повышение концентрации углекислого газа в атмосфере в определенном смысле может этим же газом и контролироваться. Рассуждали так: чем больше будет эта концентрация, а с нею и температура воздуха, тем больше и быстрее будут расти деревья и травы, а поскольку они поглощают углекислый газ, то чем больше их будет, тем больше газа они будут поглощать. И вот так, в конце концов, установится равновесие.

Действительно, все проведенные ранее исследования указывали в эту сторону. Но все эти исследования до сих пор изучали роль одного лишь углекислого газа и не учитывали влияние других факторов — например, влаги или концентрации необходимого растениям азота в почве. Теперь группа экологов Стэнфордского университета в Калифорнии под руководством Кристофера Филда провела комплексное изучение всех этих факторов в их взаимодействии. Исследование было проведено на нескольких закрытых делянках, где можно было создавать различные — и подконтрольные ученым — экологические условия, в частности менять концентрацию углекислого газа, азота, воды и так далее.

Оказалось, что повышение концентрации одного только углекислого газа действительно ускоряет рост растений. Но в сочетании с увеличением влажности и концентрации азота повышение уровня улекислого газа вызывало прямо противоположный результат — уменьшение растительности почти на 10 процентов затри года. Причины этого парадокса пока неизвестны. Ученые предполагают, что такая комбинация факторов (а она должна сопровождать глобальное потепление) способствует ускоренному развитию в почве бактерий и грибов, которые обгоняют растения в конкуренции за питательные вещества, вроде калия и фосфора. Но как бы то ни было, сам факт неутешителен. Он говорит, что построенная выше цепочка причин и следствий, конечным результатом которой будто бы должен стать «автоматический» контроль растений нал уровнем тепличных газов, является, по меньшей мере, сомнительной. Глобальное потепление, если оно вызвано человеческими, а не природными воздействиями, может оказаться неостановимым.

О другой побочной угрозе такого потепления мы уже однажды говорили. На дне земных океанов скопилось чудовищное количество газа метана — около 10 тысяч гигатонн. Этот метан заключен там в виде огромных глыб гидратов метана, или «метанового льда», покрывающего часть океанического дна. «Метановый лед» образуется, когда вода, содержащая метан и другие газы, быстро замерзает, и газы остаются растворенными во льду. Гидраты эти неустойчивы, их существование требует условий океанического дна — низких температур и высоких давлений. Достаточное повышение температуры придонной воды может привести к их распаду и быстрому выбросу колоссального количества метана в атмосферу Учитывая, что метан яатяется «тепличным газом», такой выброс, несомненно, должен вести к еще более резкому потеплению со всеми его катастрофическими последствиями.

Все это было известно и раньше. Теперь к уже известному добавились два новых факта. Во-первых, группе американских ученых удалось с помощью геохимических и физических методов выявить, как может начаться и развиваться такая катастрофа. Дело в том, что она уже однажды происходила на Земле. Было это в так называемый плейстоценовый геологический период, примерно 55 миллионов лет назад. Температура на поверхности океанов возросла тогда на 8 градусов за каких-нибудь несколько тысяч лет, а в глубине — на 5. Даже начала этого роста хватило, чтобы часть гидратов распалась, высвободив свой метан, который начал выходить из воды в виде гигантских гейзеров. Далее процесс разрастался, как снежный ком: чем больше метана выходило в атмосферу, тем выше становилась температура воздуха и воды, тем больше гидратов распадалось на дне, тем больше метана выходило в атмосферу. Это продолжалось до тех пор, пока наружу не вышел весь накопленный метан.

Его количество в тот период ученые оценивают в 1200 гигатонн. Сейчас метана на океаническом дне, как выше сказано, в восемь раз больше. Соответственно, его выброс в атмосферу должен привести к еще более драматическому росту температуры, В плейстоценовый период рост температуры морской воды привел к массовой гибели планктона, а с ним — и многих обитавших в воде биологических видов, зато способствовал эволюции и распространению млекопитающих. В наши дни главным следствием такой «метановой катастрофы» может стать скорее всего быстрое таяние арктических и антарктических льдов с неизбежным при этом затоплением всей прибрежной суши с ее городами.

Но возможна ли такая катастрофа в наши дни? Климат плейстоцена, когда еще не было этих льдов, был теплее нынешнего. Зато сегодня у нас есть (хотя и не признанное американским президентом) глобальное потепление. И есть также другой, только что обнаруженный тревожный факт. Группа американских ученых, исследовавших с помощью акустических волн состояние гидратов у берегов Канады, обнаружила, что они буквально изъедены дырами до 100 метров в диаметре. Дыры такого размера в состоянии увеличить поверхность ледяной глыбы в три с лишним раза. Такой «дырчатый» гидрат должен таять при значительно более низкой температуре, чем цельный. А это заметно приближает момент возможной метановой катастрофы в наше время.

Заключить эту заметку так и хочется еще одним замечательным «бушизмом» того же автора: «Завтра будущее будет лучше!»

Будем надеяться.