Как устроен мир на самом деле. Наше прошлое, настоящее и будущее глазами ученого

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[542]. Потребление воды на одного человека будет снижаться во всем мире, но одни крупные речные бассейны (в том числе Ла-Платы, Миссисипи, Дуная и Ганга) останутся полноводными, тогда как в других, уже пересыхающих, количество воды продолжит уменьшаться (вероятно, наиболее существенно в бассейне Тигра и Евфрата в Турции и Ираке и в бассейне Хуанхэ в Китае)[543].

Тем не менее большинство исследователей сходятся во мнении, что недостаток пресной воды, вызванный увеличением спроса, будет иметь большее воздействие, чем нехватка, вызванная изменениями климата. Поэтому наилучший способ удовлетворить будущие потребности в пресной воде — это управление спросом, и одним из показательных масштабных примеров может служить недавняя история сокращения потребления воды в США[544]. В 2015 г. общее потребление воды в США было на 4 % выше, чем в 1965 г., но за прошедшие 50 лет население страны увеличилось на 68 %, ВВП вырос в четыре с лишним раза (с учетом инфляции), а площадь орошаемых земель увеличилась почти на 40 %. Это значит, что среднее потребление воды на человека уменьшилось на 40 %, водоемкость американской экономики (количество единиц воды на единицу ВВП) снизилась на 76 %, а общий объем воды, используемой для орошения в 2015 г., был чуть ниже, чем 50 лет назад, что в пересчете на единицу сельскохозяйственных угодий дает сокращение почти на треть. Естественно, существуют физические ограничения на дальнейшую экономию воды во всех этих сферах, но опыт США показывает, что успехи могут быть существенными.

Нехватку питьевой воды можно компенсировать опреснением — удалением растворенных в морской воде солей самыми разными способами, от испарения под солнечными лучами до использования полупроницаемых мембран. Этот метод распространился во многих странах, испытывающих недостаток пресной воды (во всем мире насчитывается около 18 000 опреснительных установок), но стоимость полученной воды гораздо выше, чем той, которую берут из природных резервуаров или получают в результате повторного использования[545]. Для сельского хозяйства требуется гораздо больший объем воды, и производство продуктов питания будет по-прежнему зависеть от атмосферных осадков. Но хватит ли их в более теплом, чем сегодня, мире?

При фотосинтезе происходит обмен содержащейся в растении (в листе) воды на поступающий извне (из атмосферы) CO₂. Когда растение раскрывает устьица (расположенные на обратной стороне листа), чтобы впустить необходимое для фотосинтеза количество углекислого газа, оно теряет много воды. Например, транспирационный коэффициент (объем произведенной биомассы на единицу использованной воды) для пшеницы (все растение) составляет 5,6–7,5 грамма на килограмм, то есть 240–330 килограммов воды на килограмм собранного зерна[546].