2 поглощает отраженную энергию и распространяет ее во всех направлениях, в том числе обратно к поверхности Земли. Потому поверхность планеты нагревается, как внутри стеклянной теплицы (физические механизмы нагрева, конечно, различаются).
Имеются также два других важных эффекта, связанных с выбросами CO2. Тот CO2, который мы производим, накапливается в океанах в форме угольной кислоты. При этом нынешняя кислотность мирового океана уже выше, чем когда-либо за последние 15 миллионов лет. В итоге растворяются «скелеты» кораллов и гибнут коралловые рифы, основные питомники размножения океанических рыб, которые вдобавок защищают морские побережья тропиков и субтропиков от штормовых волн и цунами. Сегодня площадь коралловых рифов сокращается на 1–2 % в год, значит, эти рифы фактически исчезнут в текущем столетии, следовательно, тропические побережья сделаются более уязвимыми, а белок из морепродуктов – менее доступным. Еще выбросы CO2 влияют на рост растений, причем по-разному – у одних стимулирует рост, а у других подавляет.
Повторюсь: наиболее обсуждаемым эффектом выбросов CO2 является тот, который чреват нагревом поверхности планеты и нижних слоев атмосферы. Именно это мы называем глобальным потеплением, но данный эффект содержит в себе массу явлений, и потому выражение «глобальное потепление» некорректно; правильнее говорить о «глобальном изменении климата». Во-первых, причинно-следственная цепочка показывает, что нагревание атмосферы парадоксальным образом ведет к временному похолоданию в некоторых уголках планеты (в том числе на юго-востоке США), пускай даже в остальных областях (включая большую часть территории США) становится в целом теплее. Например, нагрев атмосферы вынуждает таять ледники Арктики, и это обстоятельство позволяет холодным водам Северного Ледовитого океана «спускаться» южнее и охлаждать регионы ниже по течению.
Во-вторых, конкурентом общей тенденции к потеплению в важности для человечества выступает рост числа экстремальных климатических явлений: боле частые и сильные бури и наводнения, рекордная жара и рекордные заморозки, которые оборачиваются такими последствиями, как снегопады в Египте и стужа на северо-востоке США. Все перечисленное заставляет скептически настроенных политиков, которые не понимают сути изменений климата, считать потепление выдумкой.
В-третьих, изменения климата подразумевают большой временной лаг между причиной и следствием. К примеру, мировой океан накапливает и испускает CO2 настолько медленно, что, даже если все люди Земли умрут сегодня или перестанут дышать (или сжигать ископаемое топливо), атмосфера продолжит нагреваться на протяжении нескольких десятилетий. Но существуют и потенциальные «нелинейные усилители», которые способны заставить планету нагреваться гораздо быстрее, чем предсказывают современные консервативные прогнозы, которые предполагают линейные отношения причин и следствий. К числу этих «усилителей» относятся таяние вечной мерзлоты и морского льда, а также возможный распад антарктического и гренландского ледниковых щитов.
Что касается последствий общемировой тенденции к потеплению, приведу четыре из них. (Полагаю, сейчас благодаря моему «четкому объяснению» вы уже готовы согласиться, что глобальное изменение климата представляет собой комплексное явление!) Наиболее очевидным последствием для людей во многих регионах мира выступают засухи. Скажем, у нас в Южной Калифорнии климат становится все суше, а год 2015-й, в частности, был самым засушливым в истории Лос-Анджелеса, если отталкиваться от метеорологических данных с 1800-х годов. Засухи вызывает именно глобальное изменение климата, и они распределяются по миру неравномерно: наиболее пострадавшими районами можно считать Северную Америку, Средиземноморье и Ближний Восток, Африку, сельскохозяйственные угодья Австралии на юге континента и Гималаи. Например, гималайские снежные покровы снабжают питьевой водой Китай, Вьетнам, Индию, Пакистан и Бангладеш; эти снежные покровы утончаются, запасов воды в перечисленных странах становится меньше, а эти страны вряд ли могут похвастаться привычкой к мирному урегулированию своих конфликтов.
Вторым последствием общемирового глобального потепления является сокращение производства продовольствия на суше – как из-за засух, о которых уже говорилось, так и, что кажется парадоксальным, из-за повышения температуры поверхности планеты (это, в частности, способствует обильному росту сорняков, которые мешают вызревать культурным растениям). Сокращение объемов производства продовольствия представляет собой проблему потому, что по всему миру уровень жизни людей и потребление пищи растут (по прогнозам, вырастут на 50 % за следующие несколько десятилетий). При этом мы уже сталкиваемся с дефицитом продовольствия, ведь миллиарды людей на планете в настоящее время недоедают. Скажем, США – ведущий мировой экспортер продуктов питания, а американское сельское хозяйство сосредоточено в западных и центральных районах страны, где температура воздуха неуклонно повышается, а производство продовольствия уменьшается.
Третье последствие общемирового потепления состоит в том, что насекомые, переносящие тропические заболевания, перемещаются в умеренные зоны. Потому-то мы все чаще слышим об «экзотических» эпидемиях вроде недавней эпидемии лихорадки денге и о росте клещевых лихорадок в США; можно вспомнить еще недавнюю эпидемию тропической чикунгуньи[105] в Европе, распространение малярии и вирусного энцефалита.
Четвертое и последнее последствие общемирового потепления, о котором я хочу упомянуть, – это повышение уровня моря. По консервативным прогнозам, средний уровень моря в текущем столетии поднимется на 3 фута, но в прошлом случались и радикальные подъемы до 70 футов; главная неопределенность в настоящее время связана с возможным разрушением и таянием ледяных щитов Антарктики и Гренландии, ибо это наверняка приведет к обильному пополнению мирового океана водой. Но даже средний подъем уровня моря всего на 3 фута, в сочетании со штормами и приливами, грозит утратой «жизнеспособности» Флориды и ряда других районов на востоке США, угрожает затопить Нидерланды, низменности Бангладеш и многие другие густонаселенные области, заодно уничтожив устья рек, где размножается океаническая рыба.
Друзья иногда спрашивают меня, а сулят ли изменения климата хоть какие-то позитивные последствия для человечества. Да, есть и такие: ведь могут открыться ныне загроможденные льдами маршруты судоходства на Крайнем Севере, когда растает арктическая «ледовая шапка», и это, возможно, позволит выращивать больше пшеницы в «пшеничном поясе» Южной Канады и некоторых других районах. Но большинство последствий потепления для человечества, увы, негативно.
Существует ли быстрое технологическое решение этих проблем? Быть может, вам доводилось слышать о различных геоинженерных подходах наподобие насыщения верхних слоев атмосферы частицами или извлечения CO2 из атмосферы для охлаждения поверхности Земли. Но нет пока никакого геоинженерного метода, который успели опробовать и признали эффективным; все предлагаемые способы являются весьма дорогостоящими, а тестирование и реализация любого способа наверняка займут много времени и могут выявить непредвиденные (и вредные) побочные эффекты. Например, когда неядовитые хлорфторуглеродные газы (ХФУ) стали применяться вместо ядовитых, которые использовались в холодильниках до 1940-х годов, все восхваляли великолепное и безопасное инженерное решение проблемы хладагента, в особенности потому, что лабораторные испытания не выявили недостатков применения ХФУ. К сожалению, лабораторные испытания не могли выявить, что ХФУ, попадая в атмосферу, начинают разрушать озоновый слой, который защищает нас от ультрафиолетового излучения. В результате ХФУ запретили в большинстве стран мира – но несколько десятилетий спустя. Эта история показывает, что геоинженерные способы нуждаются в «атмосферных испытаниях», а подобное невозможно: ведь мы рискуем уничтожить Землю 10 раз в ходе экспериментов, прежде чем преуспеем в одиннадцатой попытке и отыщем геоинженерный способ добиться желаемого эффекта. Потому большинство ученых и экономистов считают геоинженерные эксперименты крайне неразумными и даже смертельно опасными и говорят, что их следует запретить.
Означает ли все сказанное, что изменения климата не остановить и что наши дети обязательно увидят мир, в котором им не захочется жить? Вовсе нет. Изменения климата вызываются в подавляющем большинстве случаев человеческой деятельностью, и все, что от нас требуется, чтобы замедлить изменения климата, – это сократить объем упомянутых видов человеческой деятельности: сжигать меньше ископаемого топлива и добывать больше энергии из возобновляемых источников – речь об энергии ветра, солнца и ядерной энергии.
Третий серьезный вызов будущему человечества во всем мире, после атомного апокалипсиса и глобального изменения климата, – общее истощение основных природных ресурсов. Это прямая дорога к катастрофе, поскольку некоторые ресурсы (в частности, вода и древесина), как мы знаем из истории, накладывали ограничения на развитие обществ прошлого и вынуждали вымирать, а прочие ресурсы (прежде всего, ископаемое топливо, минералы и плодородные земли) провоцировали войны. Дефицит ресурсов уже ощущается в некоторых уголках планеты и угрожает войнами многим другим районам. Давайте подробно рассмотрим один-единственный пример: речь об ископаемом топливе, которое мы используем в основном для производства энергии, а также в качестве исходного материала для химического синтеза многих продуктов. (Термин «ископаемое топливо» характеризует углеводородное топливо, залежи которого образовались давным-давно в земной коре: это нефть, уголь, сланцы и природный газ.)
Людям требуется энергия для всей нашей деятельности, а более всего – для осуществления перевозок и подъема предметов. На протяжении миллионов лет человеческой эволюции сила мышц оставалась единственным источником энергии для транспортировки и подъема грузов. Около 10 000 лет назад мы начали одомашнивать крупных животных и использовать их как тягловую силу, как способ доставки грузов и как средство подъема тяжестей (с использованием лебедок и шестерней). Затем мы научились применять силу ветра для вождения парусных судов и (позже) приведения в действие ветряных мельниц, а также освоили гидроэнергию и стали использовать водяные колеса для подъема грузов, вращения жерновов и прядения. Сегодня самым распространенным источником энергии является ископаемое топливо – вследствие его очевидно низкой стоимости (подробнее об этом далее), высокой энергонасыщенности (то есть значительного объема энергии в малом количестве топлива) и легкости транспо