Статья подготовлена специально для 64 номера издаваемого «Беллоной» журнала «Экология и право».

Климатический квинтет

И прецессия, и прочие явления, влияющие на положение нашей планеты относительно Солнца, остаются в поле зрения исследователей климата. Ученые знают, что даже если устранить все антропогенное воздействие, климат все равно будет меняться по вполне естественным причинам, и когда-то впереди нас ждет новый ледниковый период.

Разумеется, влияние человека на климат нельзя сбросить со счетов: отодвигая неизбежное похолодание своей активной промышленной деятельностью, человек вместе с тем приближает, вероятно, еще более опасное потепление.

При этом климат – это не только температура. Это статистический ансамбль состояний, которые под влиянием множества факторов проходит система «океан – суша – атмосфера – криосфера – биосфера» за периоды в несколько десятилетий.

Что же происходит с элементами этой системы в связи с изменениями климата? Что стало известно климатологам об этих изменениях в последние годы? Охватить весь объем информации невозможно – но некоторые аспекты того, как меняется географическая оболочка Земли под воздействием климатических изменений, могут дать общее представление о процессах, происходящих на планете.

Море волнуется

Повышение приземной температуры происходит вслед за повышением температуры Мирового океана, который можно назвать своего рода термостатом планетарного масштаба.

Согласно данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата ООН, в период с 1971 по 2010 год активнее всего повышение температуры в океане происходило на глубине до 75 м и составляло 0,11 °C за десятилетие. В последние годы свой вклад в «разбалансировку» климатической системы вносит еще и Эль-Ниньо, или Южная осцилляция – перемещение теплых и холодных поверхностных слоев воды в экваториальной части Тихого океана. Природа этого явления до конца ученым до сих пор не ясна, не ясны и причины его возникновения. Последнее появление «малыша» – так «Эль-Ниньо» переводится с испанского, – началось в конце 2015 года, продлилось до середины лета 2016-го и стало самым мощным за последние шесть десятков лет.

Вытесняя холодное Перуанское течение, в экваториальный регион Тихого океана приходит губительная для планктона теплая вода, и океан превращается в голодную пустыню. Температура воды при этом может повыситься на 10 и более градусов.

Эль-Ниньо – по-испански «малыш» – временное потепление воды, наблюдаемое примерно раз в восемь лет в экваториальной части Тихого океана. Есть легенда, что такое название придумали местные рыбаки, заметившие, что изменение температуры воды ведет к гибели рыбы: приход «младенца» обычно случается в конце декабря, совпадая с Рождеством. Эль-Ниньо оказывает заметное влияние на климат на всем земном шаре. В период его воздействия наблюдается больше необычных явлений – наводнений и засух, тропических циклонов и суровых зим, причем там, где они раньше обычно не наблюдались. Приход Эль-Ниньо в 1997-1998 годах привлек внимание мировой общественности и прессы, и тогда же были высказаны теории о связи этого явления с глобальным изменением климата. Последнее же появление «малыша» началось в конце 2015 года, продлилось до середины лета 2016-го и стало еще более мощным, чем в 1997-1998 годах. На фото: сравнение влияния Эль-Ниньо в 1997-1998 и 2015-2016 годах; кадры получены с использованием данных спутниковой съемки. Credit: sealevel.jpl.nasa.gov

Хотя Эль-Ниньо – явление короткоживущее, такого повышения температуры на большой акватории оказывается достаточно, чтобы повлиять и на температуру воздуха. По данным NASA, именно Эль-Ниньо стоит винить в том, что минувшее лето собирало температурные рекорды, как Майкл Фелпс – олимпийские медали: прошедший июль стал самым теплым месяцем за всю историю метеонаблюдений начиная с 1880 года; превышение средней июльской температуры составило 0,87 °C. Если вам кажется, что вы что-то подобное слышали ранее, то это, увы, не дежавю. В прошлом году говорили ровно то же самое, только цифры были чуть ниже. С большой долей уверенности можно говорить о том, что 2016 год, так же как до этого 2015-й, будет признан «температурным чемпионом».

Тепло ли тебе, девица?

Однако повышение температуры воздуха происходит не только за счет океанской теплоотдачи. Большую роль в увеличении роста приземной температуры играет тот самый парниковый эффект, который усугубляется в связи с повышением содержания в воздухе парниковых газов – углекислого газа, метана, оксидов азота и других.

В 2014 году содержание СО2 в воздухе превысило психологическую отметку в 0,04% – рубеж, за которым, по опасениям климатологов, бороться с глобальным потеплением или преодолевать его последствия станет гораздо сложнее. И хотя углекислого газа в природе хватает и без человеческой деятельности, этот рост спровоцирован именно антропогенным влиянием. Тому есть веские доказательства, полученные методом радиоуглеродного анализа. Дело в том, что тот углекислый газ, которым «прирастает» атмосфера, имеет изотопный состав, идентичный продуктам сжигания нефти, газа и угля.

По данным Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), приведенным в ежегодном «Докладе об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2014 год», рост температуры воздуха на территории России происходит со скоростью чуть более 0,4 °С в 10 лет. При этом наибольшая скорость роста температур наблюдается на побережье Северного Ледовитого океана и составляет более 0,8 °C в 10 лет. В то же время средний прирост температуры во всем мире составляет от 0,05 °C до 0,15 °C за десятилетие.

«Как по данным наблюдений, так и по модельным расчетам общей циркуляции, в атмосфере над океаном в Арктике и субарктическом регионе среднее повышение температуры идет быстрее, чем в умеренных широтах, а в умеренных широтах быстрее, чем в тропических», – говорит директор программы «Климат и энергетика» WWF России Алексей Кокорин.

Впрочем, по словам Кокорина, «основной ущерб от изменения климата нашей стране наносится не ростом температуры, а увеличением количества экстремальных погодных явлений».

Ничто не вечно

Для суши изменения климата не проходят незамеченными. Одна из самых больших проблем, с которыми сталкивается наша страна в связи с глобальным потеплением, – таяние вечной мерзлоты, занимающей 60% всей территории России.

Нужно учитывать, что содержание льда в вечной мерзлоте может доходить до 90%. При повышении приземной температуры, которая, как мы уже знаем, в арктических районах растет быстрее, происходит таяние этого «внутреннего оледенения», как иногда называют вечную мерзлоту. Этот процесс приводит, во-первых, к разрушению выстроенной в северных районах инфраструктуры, а во-вторых – к высвобождению находящихся в пластах вечной мерзлоты метана и углерода, которые усиливают парниковый эффект. В итоге получается замкнутый круг: высвобождающиеся метан и углерод усугубляют потепление, а потепление, в свою очередь, усугубляет выход парниковых газов в атмосферу.

С углеродом, кстати, происходит особая история. Как показали исследования, выполненные в 2015 году американскими специалистами из Университета штата Флорида, Университета Колорадо и Национальной исследовательской программы Геологической службы США в Колорадо, органический углерод очень быстро переходит из вечной мерзлоты в атмосферу благодаря микроорганизмам, которые в процессе жизнедеятельности превращают углерод в углекислый газ. По оценкам исследователей, к 2100 году таким образом в атмосферу может ежегодно попадать от 5 до 10 мегатонн органического углерода.

А ты такой холодный

Как мы видим, даже вечная мерзлота не такая уж и вечная. Под влиянием растущей температуры меняется и ледяной покров Земли – криосфера. Ледниковые покровы планеты – Гренландский и Антарктический ледяные щиты, айсберги, горные ледники и другие скопления льда и снега – составляют приблизительно 19,6% всей поверхности Земли. Снежный покров занимает еще порядка 12% земной поверхности.

Чем больше площадь снежно-ледового покрова, тем выше отражающая способность планеты, или альбедо. Соответственно, таяние ледников и снега (а также его загрязнение) грозит тем, что все больше солнечного излучения, а значит и тепла, будет поглощаться поверхностью планеты. По данным МГЭИК, средняя скорость сокращения ледникового покрова по всему миру, за исключением ледников по периферии ледяных щитов, составила в период с 1971 по 2009 год, вероятно, в среднем 226 гигатонн в год.

Согласно прогнозам, которые дает МГЭИК, к концу XXI века, в зависимости от сценария, площадь ледников может сократиться на 15-85%, а площадь снежного покрова – на 7-25%.

Однако изменения, происходящие с ледниками, не исчерпываются сокращением их площади. Да и тают они не только из-за повышения температуры воздуха, но и из-за происходящих в недрах земли различных геотермальных процессов. Так, к примеру, происходит в Исландии. А другие ледники, напротив, сохраняют свою массу и даже растут, и пример тому – Каракорум, горная система на северо-западе от Гималаев. Здесь, как считают ученые, рост ледников происходит благодаря уникальному режиму выпадения зимних осадков. Эти особенности Каракорума, отличающие его от подверженных таянию соседних Гималаев и Тибетского нагорья, уже получили название «Каракорумской аномалии», пишут авторы статьи в научном журнале Nature Geoscience, предлагая свое объяснение загадке гидроклиматических изменений в этом высокогорном регионе.

Климат и сыр

Живые организмы не только находятся в зависимости от всех тех изменений, которые испытывает климатическая система, но и влияют на климат. И несмотря на ту ничтожную, по сравнению с остальными живыми существами, долю биомассы, которую представляет собой человечество, больше всего на климат влияет именно человек – причем не только за счет стремительной индустриализации и углеводородной энергетики, но и за счет растущих масштабов животноводства. По данным WWF, за 6% общего объема выбросов парниковых газов ответственны коровы.

Для того чтобы переработать гигантские объемы поглощаемого ими растительного корма, жвачные животные нуждаются в помощи микроорганизмов, населяющих их пищеварительную систему. Значительная часть этих маленьких коровьих помощников – метаногены, то есть метан является продуктом их жизнедеятельности. Следовательно, чем больше мяса и молока мы потребляем, тем больше метана, считающегося намного более агрессивным парниковым газом, чем диоксид углерода, будет попадать в атмосферу.

Впрочем, как выясняется, объемы производимого коровами метана зависят от корма и коровьего генотипа. Минувшим летом Институт природных ресурсов Финляндии опубликовал результаты работы, проведенной специалистами института совместно с экспертами десяти других европейских исследовательских организаций. В ходе проекта, возглавляемого Абердинским университетом, исследователи провели тестирование тысячи жвачных животных из разных хозяйств, изучая, какой корм они получают, насколько хорошо этот корм усваивается, и сколько при этом выделяется метана. Не исключено, что в ближайшем будущем при отборе коров для племенной работы наряду с мясной и молочной продуктивностью будет также учитываться и метановая.

Говоря об изменениях климата, стоит помнить, что человеческий фактор – лишь одна из многих причин, по которым они происходят, и полностью оценить все причины неподвластно пока что, наверное, даже экспертам МГЭИК. Климат менялся и будет меняться, даже если мы в одночасье прекратим свое существование. Но в наших силах дать этим изменениям происходить естественным путем, помня, что все наши действия влияют на то, в каких условиях мы будем жить в ближайшем будущем. И, конечно же – научиться жить в этих постоянно изменяющихся условиях.