снение (из-за таяния льда и снега доля отраженного излучения резко падает, что ведет к еще большему повышению температуры) описывает лишь часть сложного процесса, включающего изменения в облачности и водяном паре, а также переносе энергии к полюсам посредством масштабных процессов, происходящих в атмосфере[525]. Ночные температуры повышаются быстрее, чем средние дневные, в основном потому, что пограничный слой (атмосфера у самой поверхности земли) ночью очень тонок — всего несколько сотен метров — по сравнению с несколькими километрами днем, и поэтому он более чувствителен к нагреванию[526].
В 1908 г. Аррениус предложил довольно точную оценку чувствительности климата, степень глобального потепления в результате удвоения уровня CO2 в атмосфере: «Удвоение количества углекислого газа в атмосфере должно приводить к повышению температуры земной поверхности на 4 oC»[527]. В 1957 г., за 30 лет до внезапного всплеска интереса к глобальному потеплению, американский океанограф Роджер Ревелл и специалист в области физической химии Ханс Зюсс оценили масштабное сжигание ископаемого топлива в корректных эволюционных терминах: «В настоящий момент человечество осуществляет крупномасштабный геофизический эксперимент такого рода, который нельзя было проделать в прошлом и не получится воспроизвести в будущем. За несколько столетий мы вернули в атмосферу и океан концентрированный органический углерод, запасенный в осадочных породах за многие сотни миллионов лет»[528].
Трудно представить другую фразу, которая так точно передавала бы беспрецедентный характер этой новой реальности. Всего через год в ответ на эти опасения в Мауна-Лоа на Гавайях и на Южном полюсе начались регулярные измерения концентрации CO2, которые сразу же показали постоянный и достаточно предсказуемый ежегодный рост, от 315 ppm в 1958 г. до 346 ppm в 1985 г.[529]. А в 1979 г. доклад Национального научно-исследовательского совета США установил теоретическое значение климатической чувствительности (включая обратную связь через водяной пар) на уровне 1,5°,5 °C, и это значит, что оценка Аррениуса, сделанная в 1908 г., попадает в этот диапазон[530].
«Открытие» в конце 1980-х гг. глобального потепления, вызванного углекислым газом, случилось через 100 лет после того, как Фут и Тиндаль однозначно установили эту связь, почти через четыре поколения после публикации Аррениусом точной количественной оценки возможного глобального потепления, через поколение после того, как Ревелл и Зюсс предупредили о беспрецедентном и не подлежащем повторению геофизическом эксперименте в масштабе планеты, и через 10 лет после подтверждения чувствительности климата современной наукой. Совершенно очевидно, что мы не должны ждать новых компьютерных моделей или формирования международной бюрократии, чтобы осознать эти перемены и задуматься о своей реакции на них.
Ничтожность принимаемых мер, вероятно, лучше всего иллюстрируется последними оценками ключевого показателя глобального потепления — чувствительности климата. В пятом докладе IPCC, опубликованном больше чем через 100 лет после предложенной Аррениусом оценки в 4 °C, был сделан вывод о крайне малой вероятности того, что чувствительность составляет меньше 1 °C, и об очень малой вероятности, что она превышает 6 °C; скорее всего, этот показатель не выходит за границы диапазона от 1,5–4,5 °C, что совпадает с оценкой Национального научно-исследовательского совета США[531]. А в 2019 г. всесторонняя оценка чувствительности климата Земли (с использованием различных источников данных) сузила наиболее вероятный диапазон до 2,6–3,9 °C[532]. Это значит, что чувствительность климата вряд ли может быть настолько низка, чтобы предотвратить существенное потепление (превышающее 2 °C) к тому времени, как концентрация CO2 в атмосфере повысится до 560 ppm, в два раза превысив доиндустриальный уровень.
Тем не менее до сих пор все серьезные, эффективные и решительные действия, направленные на декарбонизацию, не были следствием сознательной и целенаправленной политики. Скорее они стали побочным эффектом общего технического прогресса (повышения эффективности преобразования энергии, повышения доли атомной и гидроэнергетики, уменьшения количества отходов и совершенствования технологии) и продолжающихся перемен в производстве и управлении (переход от угля к природному газу, более полная и менее энергозатратная утилизация отходов), появление и развитие которых никак не связано с желанием уменьшить выбросы парниковых газов[533]. Как отмечалось выше, глобальное воздействие недавнего поворота к декарбонизации выработки электричества — посредством установки солнечных батарей и ветряных генераторов — полностью компенсировалось быстрым ростом выбросов парниковых газов в Китае и других странах Азии.
Кислород, вода и еда в мире, который стал теплее
Мы знаем текущее состояние дел. Из-за растущей концентрации парниковых газов наша планета на протяжении нескольких поколений излучала чуть меньше энергии, чем получала от солнца. В 2020 г. величина этой разницы была порядка 2 ватт на квадратный метр, если сравнивать с исходными показаниями 1850 г.[534]. Океаны обладают способностью поглощать огромное количество атмосферного тепла, и поэтому для повышения температуры нижнего слоя атмосферы до существенных значений требуется много времени. В конце 2010-х гг., после двух столетий усиленного сжигания ископаемого топлива, средняя температура у поверхности суши и океанов была почти на 1 °C выше, чем средняя за XX в. Повышение зарегистрировали на всех континентах, но его распределение было неравномерным: Аррениус верно предсказал, что в высоких широтах потепление будет выражено сильнее, чем в средних широтах или тропиках.
Что касается среднемирового показателя, то пять самых теплых лет за последние 140 лет наблюдений, зарегистрированы после 2015 г., а 9 из 10 самых теплых лет — после 2005 г.[535]. Последствия этих глобальных изменений разнообразны, от раннего цветения сакуры в Киото и раннего созревания винограда во Франции до тревожных температурных рекордов во время летних волн жары, а также таяния высокогорных ледников[536]. В настоящее время появилось огромное количество литературы (неудивительно, учитывая легкость манипулирования компьютерными моделями), посвященной прогнозам на будущее. Давайте же вернемся к трем основным элементам, без которых невозможна жизнь на Земле, и попробуем понять, что станет с ними в более теплом климате.
Небольшие изменения температуры, вызванные парниковым эффектом, никак не влияют на содержание кислорода в атмосфере, но его количество незначительно снижалось из-за главной антропогенной причины глобального потепления: сжигания ископаемого топлива. В последнее время в результате сжигания топлива атмосфера теряла около 27 миллиардов тонн кислорода в год[537]. В начале XXI в. общее годовое снижение количества кислорода в атмосфере (учитывались также потери от лесных пожаров и дыхания домашних животных) оценивалось приблизительно в 21 миллиард тонн — то есть менее 0,002 % от существующего объема[538]. Прямые измерения концентрации кислорода в воздухе подтверждают это крайне незначительное снижение, приблизительно 4 ppm, а поскольку на каждый миллион молекул воздуха приходится почти 210 000 молекул кислорода, это означает ежегодные потери порядка 0,002 %[539].
При таком темпе потерь пройдет 1500 лет (примерно столько же, сколько прошло после падения Западной Римской империи), прежде чем уровень кислорода в атмосфере уменьшится на 3 %, — но с точки зрения реальной концентрации O2 это равносильно переезду из Нью-Йорка (на уровне моря) в Солт-Лейк-Сити (2188 метров выше уровня моря). Другие — и чисто теоретические — расчеты экстремальной ситуации показывают, что даже если мы сожжем все разведанные запасы ископаемого топлива на Земле (уголь, сырую нефть и природный газ, что невозможно из-за чрезмерно высокой цены их извлечения из труднодоступных месторождений), концентрация кислорода в атмосфере уменьшится всего на 0,25 %[540].
К сожалению, сотни миллионов людей испытывают трудности с дыханием — по разным причинам, от аллергенной пыльцы до загрязнения воздуха на улицах городов и в домах (при приготовлении пищи), — но мы не рискуем задохнуться из-за существенного снижения уровня атмосферного кислорода, вызванного лесными пожарами и сжиганием ископаемого топлива. Более того, ни один из природных ресурсов не распределяется так справедливо: независимо от уровня загрязнения воздуха, в любой точке мира на одинаковой высоте над уровнем моря всем людям доступна одна и та же концентрация кислорода в воздухе, причем совершенно бесплатно. Народы, живущие в условиях высокогорья, например в Тибете и Андах, успешно приспособились к более низкому содержанию кислорода (прежде всего за счет высокого уровня гемоглобина в крови)[541].
Таким образом, из-за кислорода нам волноваться не стоит. А вот о будущем водоснабжении есть смысл задуматься. Доступность воды исследуется на многочисленных региональных, национальных и глобальных моделях. Они постулируют разную степень глобального потепления, и, если худшие сценарии в целом предполагают ухудшение, мы в любом случае имеем дело с массой неопределенностей, связанных с оценкой роста населения и, следовательно, потребности в воде. При повышении средней температуры на 2 °C от недостатка воды могут страдать от 500 миллионов до 3,1 миллиарда человек