СМИ

© РИА Новости, Сергей Пятаков | Перейти в фотобанкМногие полагают, что точки невозврата в системе нашей Земли, такие как исчезновение амазонской сельвы и ледового покрова в западной Антарктиде, маловероятны. Группа авторов проанализировала свидетельства того, что точки невозврата могут быть пройдены, и предложила способы решения проблем.Политики, экономисты и даже некоторые ученые-натуралисты склонны полагать, что точки невозврата в системе нашей Земли, такие как исчезновение амазонской сельвы и ледового покрова в западной Антарктиде, маловероятны и слабо изучены. Однако сейчас появляется все больше указаний на то, что эти события намного вероятнее, чем казалось ранее, что они имеют серьезные последствия и тесно связаны с самыми разными биофизическими системами. В силу этого миру грозят долговременные и необратимые изменения.
В этой статье мы анализируем свидетельства того, что точки невозврата могут быть пройдены, устанавливаем пробелы в знаниях и предлагаем способы решения проблем. Мы исследуем последствия таких масштабных изменений, выясняем, насколько быстро они могут произойти, и можем ли мы как-то это контролировать.
На наш взгляд, учет таких переломных моментов помогает установить, что у нас чрезвычайная климатическая ситуация, и активизировать призывы к срочным действиям по предотвращению климатических изменений, с которыми сегодня выступают все: школьники и ученые, города и целые страны.© РИА Новости, Алексей Никольский | Перейти в фотобанкАйсберг в море Лазарева у берегов Антарктиды
ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ
Изменения климата и деятельность человека могут вызвать переломные изменения разных масштабов в целом ряде экосистем в биосфере.
Периоды сильной жары в океанах привели к массовому обесцвечиванию кораллов и к потере половины кораллов с мелководья в районе австралийского Большого барьерного рифа. Это ужасно, но по прогнозам, 99% тропических кораллов может исчезнуть, если средняя глобальная температура поднимется на два градуса Цельсия. Это вызвано связью между потеплением, окислением и загрязнением океана. Это станет огромной потерей для морского биоразнообразия и лишит многих людей средств к существованию.
Точки невозврата в биосфере не только ослабляют нашу систему жизнеобеспечения, но и могут спровоцировать резкие выбросы углерода в атмосферу. Это приведет к дальнейшему усилению климатических изменений и к уменьшению оставшихся средств на сокращение выбросов.
Истребление лесов и изменения климата нарушают баланс в бассейне Амазонки, где находятся самые большие в мире влажные джунгли и обитает каждый десятый известный вид животных. Оценки относительно точки невозврата в Амазонии сильно разнятся. Кто-то говорит, что переломный момент наступит, когда будет вырублено 40% лесов, а кто-то называет цифру 20%. С 1970 года этот регион потерял около 17% своих лесов. Темпы вырубки лесов меняются в зависимости от изменений в политике. Чтобы определить точку невозврата, нужны модели, в которых обезлесивание и климатические изменения являются взаимодействующими силами. В них также нужно включить информацию о пожарах и климате как о взаимодействующих механизмах, и рассматривать всю эту картину в комплексе.
Потепление в Арктике происходит в два раза быстрее, чем в мире в целом, и тайга субарктической зоны становится все боле уязвимой. Потепление уже вызвало масштабные нарушения равновесия среди насекомых, а рост количества пожаров привел к гибели североамериканских бореальных лесов, из-за чего некоторые регионы могли превратиться из поглотителей углерода в его источник. Вечная мерзлота по всей Арктике начинает необратимо оттаивать, высвобождая углекислый газ и метан, который примерно в 30 раз сильнее СО2 за столетний период.
Ученым надо развивать свои представления о наблюдаемых изменениях в крупных экосистемах, а также о том, где могут возникнуть новые точки невозврата. Надо точнее определить количество существующих запасов углерода и возможные объемы выброса СО2 и метана.
Оставшийся мировой бюджет выбросов для 50-процентного шанса остаться в пределах полутора градусов по показателям потепления составляет всего около 500 гигатонн СО2. Выбросы в зоне вечной мерзлоты могут забрать из этого бюджета оценочно 20% (100 гигатонн СО2), и это без метана из глубокой вечной мерзлоты и без подводных морских гидратов. Если леса близки к точке невозврата, то их исчезновение в бассейне Амазонки приведет к выбросу еще 90 гигатонн СО2, а гибель тайги даст 110 гигатонн углекислого газа. Поскольку общемировой объем эмиссий СО2 составляет более 40 гигатонн в год, остаток бюджета может быть уже исчерпан.
ГЛОБАЛЬНЫЙ КАСКАДНЫЙ ЭФФЕКТ
На наш взгляд, явная чрезвычайная ситуация возникнет в том случае, если мы приблизимся к глобальному каскадному эффекту таких переломных моментов, что приведет мир в новое климатическое состояние «парника», и он станет менее пригодным для жизни. Может произойти реакция взаимовлияния океана и атмосферной циркуляции, либо обратное воздействие, которые увеличат уровень парниковых газов и глобальные температуры. Либо же глобальные точки невозврата могут стать следствием ответного образования облаков.
Мы утверждаем, что каскадные эффекты могут получить широкое распространение. В прошлом году исследователи проанализировали 30 типов изменений режима климата и экологических систем, начиная с исчезновения ледовой шапки в западной части Антарктики и кончая превращением сельвы в саванну. Этот анализ показал, что прохождение точек невозврата в одной системе увеличивает риск такого же прохождения в других системах. Такие связи были обнаружены в 45% возможных взаимодействий.
На наш взгляд, примеры этого уже начали появляться. Скажем, таяние морских льдов в Арктике ведет к усилению регионального потепления, а потепление в Арктике и таяние Гренландии вызывает приток пресной воды в северную часть Атлантического океана. Это привело к замедлению на 15% с середины 20 века Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции, которая вносит большой вклад в перенос тепла и соли океаном. Быстрое таяние ледового покрова в Гренландии и дальнейшее замедление Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции может привести к нарушениям муссонных сезонов в Западной Африке, а это вызовет засуху а африканском Сахеле. Замедление этой циркуляции может также осушить Амазонку, вызвать сбои в муссонных циклах в Восточной Азии и подъем температуры в Южном океане, что ускорит таяние антарктических льдов.
Палеостатистика показывает, что глобальные переломные моменты могли вызвать такие явления как наступление циклических ледниковых периодов 2,6 миллиона лет назад, а также изменения их амплитуды и частоты примерно миллион лет тому назад. Моделирование с трудом может создать такую имитацию. Региональные точки невозврата имели место неоднократно во время последнего ледникового периода 80-10 тысяч лет назад (особенно в его конце) (осцилляции Дансгора — Эшгера и события Хайнриха). Напрямую это неприменимо к настоящему межледниковому периоду, но такие события подчеркивают, что система Земли неоднократно приходила в нестабильное состояние под воздействие относительно слабых сил, вызванных изменениями в земной орбите. Сейчас мы очень сильно напрягаем эту систему, поскольку концентрация СО2 в атмосфере и глобальные температуры растут быстрее и сильнее, чем во время последнего отступления ледников.
Содержание СО2 в атмосфере сегодня такое, какое в последний раз наблюдалось около четырех миллионов лет назад в плиоценовую эпоху. И оно быстро увеличивается, приближаясь к уровню, который в последний раз был примерно 50 миллионов лет назад в эпоху эоцена. Тогда температуры были на 14 градусов выше, чем в доиндустриальные времена. Имитировать такое «парниковое» состояние Земли при помощи климатических моделей очень непросто. Одно из возможных объяснений заключается в том, что в таких моделях упущена из виду ключевая точка невозврата. В этом году были опубликованы данные модельного исследования, которые указывают на то, что резкий распад слоисто-кучевых облаков с выделением около 1 200 промилле СО2 мог привести к глобальному потеплению примерно на восемь градусов.
Первые результаты новейших климатических моделей, составленных для шестого доклада МГЭИК по оценке ситуации, показывают, что климат намного чувствительнее и уязвимее (эти показатели определяются как реакция температуры на удвоение СО2 в атмосфере), чем в предыдущих моделях. Будут и новые результаты, и нужны дальнейшие исследования, однако мы считаем, что даже эти предварительные итоги указывают на то, что глобальная точка невозврата возможна.
Для решения этих проблем нам нужны модели, в которых учитывается более богатый набор связей и взаимоотношений в системе Земли. И нам нужны данные из настоящего и из прошлого, чтобы эти модели заработали. Если эти модели помогут нам лучше понять прежние резкие изменения климата и его «парниковое» состояние, появится больше доверия к их способности прогнозировать будущее.
Некоторые ученые возражают, что доводы о возможности глобальных точек невозврата носят чисто гипотетический характер. Но мы придерживаемся следующей позиции. С учетом колоссальных последствий и необратимого характера точек невозврата в любой серьезной оценке рисков необходимо учитывать факты, каким бы ограниченным ни было наше понимание этих фактов. Ошибиться в данном случае было бы безответственно.
Если могут произойти губительные каскадные явления, а глобальную точку невозврата нельзя исключить, значит, это угроза существованию цивилизации. И в этом случае нам не поможет никакой анализ эффективности затрат. Мы должны изменить свой подход к проблеме климата.
ДЕЙСТВОВАТЬ НЕЗАМЕДЛИТЕЛЬНО
На наш взгляд, данные о точках невозврата указывают на то, что мы находимся в чрезвычайной ситуации планетарного масштаба. Риски и серьезность этой ситуации невозможно переоценить.
Чрезвычайная ситуация: как ее рассчитать
Мы считаем чрезвычайную ситуацию продуктом риска и срочности. Риск (R) страховщики определяют как вероятность (р), помноженную на ущерб (D). Срочность или неотложность (U) в чрезвычайной ситуации определяется как время реагирования на сигнал тревоги (?), поделенное на оставшееся для вмешательства время, чтобы избежать плохого исхода (Т). Таким образом, мы получаем следующее:
E = R ? U = p ? D ? ? / T
Ситуация является чрезвычайной, если значения риска и срочности высоки. Если время реагирования больше оставшегося для вмешательства времени (? / T > 1), значит, мы утратили контроль.
Мы утверждаем, что время, оставшееся для вмешательства с целью предотвращения точки невозврата, уже стремится к нулю, а время реагирования с целью достижения нулевого показателя выбросов в лучшем случае составляет 30 лет. Таким образом, мы уже могли утратить контроль над точками невозврата, и предотвратить их нам не под силу. Утешением может служить то, что темпы накапливания ущерба после точки невозврата, а следовательно, и риски от нее, мы все-таки в определенной мере можем держать под контролем.
Устойчивость нашей планеты и ее способность к восстановлению в большой беде. Ответом на это должны стать не просто слова, но и действия всего мирового сообщества.