Парадоксы климата. Ледниковый период или обжигающий зной? - Игорь Кароль

Вторая «быстрая акция» связана с сокращением эмиссии сажи (black carbon), образующейся при неполном сжигании природного топлива и биомассы.

Как вы помните, сажа снижает альбедо Земли, тем самым способствуя ее дополнительному нагреву. Наиболее критично это в областях, покрытых снегом и льдом, – в полярных регионах, в Гренландии, на Гималайско-Тибетском леднике и др., так как вызывает ускорение таяния ледяного покрова. По оценкам М. Якобсона[27], глобальное потепление на 15–30 % обусловлено именно эмиссией сажевых частиц. Результат от уменьшения выбросов сажи может сказаться очень быстро, поскольку время жизни сажи в атмосфере не превышает нескольких недель. Снижение эмиссии сажи при работе дизельных двигателей может дать значительный эффект.

Третья «быстрая акция» заключается в уменьшении содержания озона в тропосфере.

Как известно, озон – токсичный парниковый газ, он образуется в ходе различных фотохимических реакций, наиболее эффективно – в загрязненной атмосфере, богатой «предшественниками» (precursors) озона: монооксидом углерода СО, оксидами азота NOx, метаном СН4 и др. В сравнении с доиндустриальной эпохой концентрация тропосферного озона выросла приблизительно на треть, а его вклад в глобальное потепление составляет примерно пятую часть от вклада CO2[28]. Сокращение содержания тропосферного озона видится уже упоминавшимися Молина и его коллегами посредством совершенствования технологий, включая использующиеся в судовождении и авиации. Если бы удалось уменьшить эмиссию СО и NOX вдвое, вклад тропосферного озона в глобальное потепление снизился бы на 10–20 %.

Наконец, четвертая «быстрая акция» ориентирована на улучшение методов ведения лесного хозяйства и землепользования: в результате дыхания растений углекислый газ удаляется из атмосферы, которая при этом обогащается кислородом.

У этой «быстрой акции» вряд ли найдутся серьезные противники. А претворение ее в жизнь не требует каких-либо международных согласований, хотя, конечно, использование накопленных наработок (в том числе, и зарубежных) можно только приветствовать. Эта «акция» особенно важна для России, обладающей огромными лесными угодьями.

Высказанная в 2009 г. идея «быстрых акций» нашла отклик у политиков уже в начале 2012 г., когда сначала шесть стран (Бангладеш, Гана, Канада, Мексика, США и Швеция) создали нацеленную на реализацию этой идеи коалицию, а затем к ней присоединились в полном составе страны «Большой восьмерки». В намерения коалиции входит поддержка глобальных, региональных и национальных усилий, направленных на снижение содержания в атмосфере «короткоживущих климатических загрязнителей» (в оригинале – Short-Lived Climate Pollutants): большой группы гидрофторуглеродов, рассеивающих и сажесодержащих аэрозолей, тропосферного озона, а также метана. Поддержку предполагается осуществлять путем разъяснения опасности данных веществ, выдвижения новых национальных инициатив, разработки и продвижения новых технологий для смягчения последствий их влияния на экологию и климат планеты. Газета «Нью-Йорк таймс» назвала создание коалиции «вторым фронтом» в климатической войне, намекая на известный эпизод Второй мировой войны. Тем не менее пока инициатива коалиции выглядит скорее как импульсивный ответ на отсутствие значительного прогресса в международных переговорах по принятию нового направленного на защиту климата соглашения, чем хорошо просчитанный, подкрепленный комплексными научными разработками шаг.

Заметьте, целью всех «быстрых акций» является или снижение уровня загрязнения атмосферы (либо промышленными химикатами, либо сажей, либо «предшественниками» озона), или увеличение атмосферного стока главного парникового газа CO2. Совершенно иной подход исповедуется в идее создания аэрозольного сернокислого экрана в стратосфере («геоинжиниринг», от англ. geoengineering). Идея принципиальной возможности такого способа борьбы с глобальным потеплением, высказанная еще в 1970-е гг., принадлежит выдающемуся отечественному климатологу М. И. Будыко. Суть ее такова. Сернокислый аэрозоль в атмосфере, в отличие от сажи, не поглощает солнечную радиацию, а только отражает ее обратно в космос. Следовательно, его присутствие в атмосфере благоприятствует сокращению притока тепла к поверхности Земли, за которым и должно последовать похолодание. Кроме того, ввиду отсутствия поглощения солнечной радиации сернокислым аэрозолем, окружающий воздух не будет разогреваться. Заметное (порядка 1 °C) похолодание, наблюдаемое примерно в течение полутора-двух лет после крупных извержений вулканов, сопровождаемых эмиссией большой массы сернокислого аэрозоля в атмосферу, подтверждает правильность этой идеи. Эффективность такого экрана критически зависит от высоты его расположения. Дело в том, что в тропосфере сернокислый аэрозоль не может задерживаться надолго, поскольку вымывается осадками и оседает на поверхность Земли под действием силы тяжести. Зато характерное время его пребывания в стратосфере исчисляется годами. Казалось бы, все просто: помести необходимое количество сернокислого аэрозоля в стратосферу, и глобального потепления как не бывало. Но, увы, придется вспомнить и об эксклюзивном месте нахождения бесплатного сыра. Во-первых, для создания такого экрана понадобится производство огромного количество сернокислого аэрозоля (речь идет о массе порядка десятков мегатонн) и его доставка «по месту назначения». И это отнюдь не разовая акция. Модельные расчеты показывают, что необходимо постоянное поддержание существования экрана в поясах, покрывающих, как минимум, 2/3 площади поверхности земного шара[29], что, кстати, возможно лишь при достижении соответствующего международного соглашения. Более того, приняв к исполнению создание аэрозольного экрана, мы становимся заложниками собственного решения: в дальнейшем от него уже нельзя будет отказаться, так как в этом случае, по некоторым оценкам[30], все вернется на круги своя, и темп глобального потепления быстро станет превосходить тот, который был до появления экрана. Во-вторых, еще из школьной программы известно, что «ничто не возникает из ничего и не исчезает бесследно». Рано или поздно выброшенный в стратосферу сернокислый аэрозоль транзитом через тропосферу вернется к поверхности Земли. И его возвращение будет сопровождаться нарушением режима осадков, а также заметным закислением (изменением уровня pН в «кислую сторону») вод Мирового океана. Таким образом, воплощение идеи геоинжиниринга далеко не безобидно, поэтому всякий раз принятию взвешенного решения должна предшествовать всесторонняя научная экспертиза. Кроме того, создание стратосферного экрана, смягчая отчасти температурные проблемы, вовсе не решает проблему роста концентрации парниковых газов, прежде всего – CO2, увеличение содержания которого приводит к закислению океана, нанося непоправимый урон морской биоте.

А если изымать углекислый газ из воздуха (и закачивать его в специально заготовленные резервуары)? Рассматривалась и такая идея. Ее претворение в жизнь – удовольствие не из дешевых. Да и его продуктивность невысока: согласно экспертным оценкам, это потребует затрат энергии, составляющих приблизительно половину энергии, получаемой атмосферой при выбросе CO2, т. е. коэффициент полезного действия близок к 50 %. Наконец, в последнее время все чаще высказывается предложение, смысл которого заключается в требовании сохранения каждой страной паритета между размерами выброшенного в атмосферу и изъятого из нее CO2. Попросту говоря: «Напачкал – убери за собой!» Предлагаемое косвенным образом признает неэффективность применяемых ныне мер по обузданию глобального потепления. Но, с другой стороны, если это предложение станет основой будущего международного соглашения, у каждого государства появится выбор: сокращать выбросы парниковых газов путем совершенствования технологий или развивать биологические стоки углекислого газа (в первую очередь, лесные угодья), а можно делать и то и другое. Подход в высшей степени здравый, но его простота – во многом кажущаяся. Ну, скажите, где, например, в густонаселенной и урбанизированной Европе можно выделить большие площади под лесонасаждения? Или же как богатой лесами России поддерживать их необходимый тонус (хорошо известно, что поглотителями углекислого газа являются исключительно молодые леса; старение же леса сопровождается его гниением и выделением в атмосферу того же CO2)?

Подытоживая все вышесказанное, приходится признать, что сокращение антропогенных выбросов парниковых газов скорее всего останется основным путем борьбы с глобальным потеплением климата.