После этого я и мои коллеги, Джеймс Б. Поллак и Брайан Тун из Исследовательского центра Эймса НАСА, захотели применить эти знания на Земле. При вулканическом взрыве пылевые аэрозоли поднимаются в высокие слои атмосферы. Мы рассчитали, на сколько должна снизиться глобальная температура Земли после крупного вулканического взрыва, и обнаружили, что наши результаты (в целом на доли градуса) хорошо согласуются с фактическими измерениями. Объединив усилия с Ричардом Турко, который в течение многих лет изучал последствия применения ядерного оружия, мы обратили внимание на климатические последствия ядерной войны.
Мы знали, что ядерные взрывы, особенно наземные, поднимают в атмосферу огромное количество мелких частиц почвы (более 100 000 тонн мелкой пыли на каждую взорванную мегатонну). Нашу работу подтолкнули Пол Крутцен из Химического института Макса Планка в Майнце, Западная Германия, и Джон Биркс из Университета Колорадо, которые указали, что после ядерной войны при сжигании городов и лесов будет образовываться огромное количество дыма.
Наземные взрывы — например, над укрепленными ракетными шахтами — приведут к образованию мелкой пыли. Воздушные взрывы — над городами и неукрепленными военными объектами — создают пожары и, следовательно, дым. Количество образующейся пыли и сажи зависит от ведения войны, мощности применяемого оружия и соотношения наземных и воздушных взрывов. Поэтому мы запустили компьютерные модели для нескольких десятков различных сценариев ядерной войны. Наш базовый сценарий, как и во многих других исследованиях, представлял собой войну с применением 5000 мегатонн, при этом лишь небольшая часть ядерного оружия (20 %) была израсходована на городские или промышленные цели.
Наша задача для каждого случая заключалась в том, чтобы проследить за образовавшейся пылью и дымом, увидеть, сколько солнечного света было поглощено и на сколько изменилась температура, выяснить, как частицы распространяются по долготе и широте, и рассчитать, через какое время все это выпадет из воздуха обратно на поверхность. Поскольку радиация будет прикреплена к этим же мелким частицам, наши расчеты также показали масштабы и время последующих радиоактивных осадков.
Кое-что из того, что я собираюсь описать, ужасает. Я знаю, потому что это ужасает и меня. Большинство людей стараются не думать об этом, пытаются выкинуть это из головы. Психиатры это называют отрицанием. Но если мы хотим с умом подойти к гонке ядерных вооружений, то мы должны заставить себя задуматься об ужасах ядерной войны. Результаты наших расчетов поразили нас. В базовом случае количество солнечного света на земле сократилось до нескольких процентов от нормального — гораздо темнее, чем при дневном свете, чем при сильной облачности, и слишком темно, чтобы растения могли зарабатывать на жизнь фотосинтезом. По крайней мере, в Северном полушарии, где сосредоточено наибольшее количество стратегических объектов, беспрерывный и смертоносный мрак будет сохраняться в течение нескольких недель.
Еще более неожиданными оказались рассчитанные температуры. В базовом случае температура на суше, за исключением узких полос побережья, упала до минус 25° по Цельсию (минус 13 градусов по Фаренгейту) и оставалась ниже нуля в течение нескольких месяцев — и это в том случае, если ядерная война случится летом. Поскольку структура атмосферы становится гораздо более стабильной по мере нагревания верхних слоев атмосферы и охлаждения нижних, мы, возможно, сильно недооценили, как долго продлится холод и темнота. Океаны, являющиеся значительным резервуаром тепла, не замерзнут, и длительный ледниковый период, вероятно, не наступит. Но поскольку температура упадет так катастрофически, практически все сельскохозяйственные культуры и сельскохозяйственные животные, по крайней мере в Северном полушарии, будут уничтожены, как и большинство сортов некультивируемых или одомашненных продуктов питания. Большинство выживших людей будут голодать.
Кроме того, количество радиоактивных осадков намного больше, чем ожидалось. Многие предыдущие расчеты просто игнорировали выпадение радиоактивных осадков в протяженном времени. То есть, расчеты проводились для быстрого выпадения радиоактивных осадков — шлейфов радиоактивных обломков, разлетающихся по ветру от каждой цели, и для долгосрочных осадков — мелких радиоактивных частиц, поднятых в стратосферу, которые упадут примерно через год, после того как большая часть радиоактивности распадется. Однако о радиоактивности, переносимой в верхние слои атмосферы (но не так высоко, как стратосфера), похоже, предпочли не вспоминать. Для базового случая мы обнаружили, что примерно 30 процентов суши в северных средних широтах могут получить радиоактивную дозу более 250 рад, а около 50 процентов северных средних широт могут получить дозу более 100 рад. Доза в 100 рад эквивалентна примерно 1000 медицинских рентгеновских лучей. Доза в 400 рад, скорее всего, убьет вас.
Холод, тьма и интенсивная радиоактивность, продолжающиеся в течение нескольких месяцев, представляют собой серьезное испытание для нашей цивилизации и нашего вида. Гражданские и санитарные службы будут стерты с лица земли. Медицинские учреждения, лекарства, самые элементарные средства для облегчения огромных человеческих страданий будут недоступны. Любые, кроме самых совершенных, убежища и бункеры были бы бесполезны.
Да и весьма сомнительное удовольствие выйти на поверхность спустя несколько месяцев. Синтетические материалы, сжигаемые при разрушении городов, будут выделять огромное количество токсичных газов, включая угарный газ, цианиды, диоксины и фураны. После того как осядет пыль и сажа, поток солнечного ультрафиолета будет намного больше его нынешнего значения. Иммунитет к болезням снизится. Будут свирепствовать эпидемии и пандемии, особенно после того, как миллиард или около миллиарда непогребенных тел начнут оттаивать. Более того, совместное воздействие этих сильных и одновременных стрессов на жизнь, вероятно, приведет к еще более неблагоприятным последствиям — биологи называют их синергией, — которые мы пока не в состоянии предвидеть.
До сих пор мы говорили только о Северном полушарии. Но теперь кажется — в отличие от случая точечных испытаний ядерного оружия — что в реальной ядерной войне нагрев огромного количества атмосферной пыли и сажи в северных средних широтах приведет к переносу этих мелких частиц к экватору и через него. Именно это мы наблюдаем в марсианских пылевых бурях. Южное полушарие будет испытывать эффекты, которые, хотя и будут менее катастрофичны, чем в Северном полушарии, тем не менее, чрезвычайно зловещи. Иллюзия, с помощью которой некоторые люди в Северном полушарии успокаивают себя тем, что в случае серьезного международного кризиса или тому подобное успеют купить билет в Новую Зеландию, гораздо менее жизнеспособна, даже в таком локальном вопросе личного выживания для тех, у кого будут деньги на такой билет.
Но что если ядерные войны удастся сдержать, и будет взорвано гораздо меньше 5000 мегатонн? Возможно, самым большим сюрпризом в нашей работе стало то, что даже небольшие ядерные войны могут иметь разрушительные климатические последствия. Мы рассмотрели войну, в которой было бы взорвано всего 100 мегатонн, что составляет менее одного процента от мировых запасов, и только в виде низкоэнергетических воздушных взрывов над городами.
Может быть, мы упустили из виду какой-то важный эффект? Перенос пыли и сажи из Северного полушария в Южное (а также более локальная циркуляция атмосферы), безусловно, приведет к разрежению облаков над Северным полушарием. Но во многих случаях этого разрежения будет недостаточно, чтобы сделать климатические последствия терпимыми, и каждый раз, когда в Северном полушарии будет лучше, в Южном — будет хуже.
Наши результаты были тщательно изучены более чем 100 учеными в США, Европе и Советском Союзе. До сих пор ведутся споры о деталях. Но с общим выводом, похоже, согласны: существуют серьезные и ранее непредвиденные глобальные последствия ядерной войны — отрицательные температуры в сумерках радиоактивного мрака, которые будут длиться месяцы и годы.
Ученые изначально недооценивали последствия выпадения радиоактивных осадков, были поражены тем, что ядерные взрывы в космосе выводят из строя далекие спутники, не знали, что огненные шары от высокомощных термоядерных взрывов могут разрушить озоновый слой, и совсем упустили из виду возможные климатические последствия ядерной пыли и дыма. Что еще мы упустили из виду?
Ядерная война — это проблема, которая может быть рассмотрена только теоретически. Она не поддается экспериментам. Возможно, мы упустили что-то важное из нашего анализа, и последствия окажутся более скромными, чем мы рассчитывали. С другой стороны, вполне возможно — и, судя по предыдущему опыту, очень вероятно, — что существуют и другие негативные последствия, которые пока никто не смог распознать. Когда на карту поставлены миллиарды жизней, где находится консерватизм и оптимизм в предположениях, что результаты будут лучше, чем мы рассчитываем, выглядит крайне сомнительно. Никто не знает.
Многие биологи, рассматривая ядерную зиму, которую описывают эти расчеты, считают, что они несут в себе мрачные последствия для жизни на Земле. Многие виды растений и животных вымрут. Огромное количество выживших людей умрет от голода. Тонкие экологические отношения, которые связывают организмы на Земле в биологические цепочки, будут разорваны, возможно, непоправимо. Не вызывает сомнений, что наша глобальная цивилизация будет уничтожена. Человеческая популяция сократилась бы до доисторического уровня или даже меньше. Жизнь всех выживших будет крайне тяжелой. И, похоже, существует реальная возможность исчезновения человеческого вида.
С момента изобретения ядерного оружия прошло уже почти 40 лет. Мы еще не пережили глобальную термоядерную войну — хотя уже не раз подходили к этому очень близко. Я не думаю, что нам будет везти вечно. Люди и машины несовершенны, как напоминают нам недавние события. Глупцы и безумцы существуют, и иногда они приходят к власти. Постоянно концентрируясь на ближайшем будущем, мы игнорируем долгосрочные последствия наших действий. Мы поставили под угрозу нашу цивилизацию и наш вид.