На суше и на море - 1976

Какие из этих продуктов наиболее обильны и опасны? Дать ответ на этот вопрос не просто, хотя никто не затруднится привести наглядные примеры загрязнений. Вероятно, многие первым назовут углекислый газ, выбрасываемый в воздушный бассейн при сгорании различных видов топлива. Говоря о таком загрязнении, мы считаем само собой разумеющимся, что без вмешательства человека состав атмосферы останется неизменным и наиболее благоприятным для жизни. Но дело обстоит иначе. Атмосфера подвергается независимым от человека изменениям, эволюции, при которой углекислый газ — основная пища зеленых растений — постепенно исчезает. В геологическом прошлом атмосфера содержала его в 200 с лишним раз больше, чем теперь. Содержание углекислоты уменьшилось с 7,5 до 0,032 % от объема всего атмосферного воздуха. Это произошло из-за потребления углекислого газа зелеными растениями. При отмирании растений он возвращается в атмосферу в процессе их гниения (который представляет собой не что иное, как медленное сгорание), но не полностью. Значительные количества углерода подверглись захоронению и образовали залежи угля и нефти. Как указывает известный советский климатолог М. И. Будыко, снижение содержания углекислого газа в атмосфере имело два последствия: во-первых, уменьшилась продуктивность и масса зеленых растений; во-вторых, изменился климат. Он похолодал и приблизился к той критической точке, когда очень небольшие дополнительные изменения в тепловой прозрачности атмосферы (а эта тепловая прозрачность зависит от углекислого газа) могут привести к полному оледенению нашей планеты.

Схема 2. Зависимость границы льдов от изменения поступающей радиации в % (поступающую радиацию можно заменить на уходящую, но взятую с обратным знаком)　

+15° — средняя температура поверхности планеты,

φ° — географическая широта.　

На схеме 2 показана построенная М. И. Будыко модель поведения ледяного покрова в северном полушарии в зависимости от поступления солнечного тепла. Современная граница льдов проходит около 72° северной широты (точка С на рисунке). Достаточно уменьшения количества тепла всего на 2 %, чтобы граница льда сместилась к 50° с. ш., в точку В. При этом климат потеряет устойчивость, и будет достаточно небольшого случайного похолодания, чтобы льды распространились до экватора (точка Э) и произошло полное оледенение Земли, а средняя температура планеты упала до минус 46°.

Состояние полного оледенения оказывается климатической ловушкой, из которой трудно выйти: приток радиация можно увеличить на 10, 20, 30 %, но площадь льдов, не изменится. Только после возрастания притока на 40 % (точка Эг на модели) положение льдов станет неустойчивым и их площадь начнет сокращаться, пока граница не дойдет до полюса (точка П₁). Земля станет полностью безледной, а ее средняя температура повысится до 76°. Безледное положение устойчиво. Это тоже своего рода ловушка. У полюса появится первый ледяной покров только тогда, когда поступление тепла снизится на 39 %, а средняя температура планеты упадет до 18° (точка П₂). После этого достаточно очень небольшого понижения притока тепла (в пределах 1 %), чтобы климат пришел в современное состояние при средней температуре 15° и положении льдов у 72° с. ш. (точка С). Небольшие изменения получаемого планетой тепла, в пределах 1–2 %, могут зависеть от содержания в атмосфере углекислого газа.

Свою работу «Атмосферная углекислота и климат» (1973) М. И. Будыко заканчивает настолько важными выводами, что хочется привести их полностью: «Нам представляется возможным, что в отличие от пермокарбонового (25 млн. лет назад. — Ред.) и других древних оледенений четвертичные оледенения являются не временными эпизодами в эволюции Земли, а началом перехода от устойчивого безледного климатического режима к еще более устойчивому режиму полного оледенения планеты. Длительность этого переходного периода, которым могло бы закончиться существование биосферы, как следует из приведенной выше оценки, очень невелика по сравнению с общей длительностью существования жизни на нашей планете.

Принимая эту точку зрения, можно заключить, что человек появился: в последние моменты эволюции биосферы.

Исключительно быстрое с точки зрения геологического времени развитие цивилизации коренным образом изменило перспективы дальнейшего существования биосферы.

За последние десятилетия в результате сжигания различных видов топлива концентрация углекислоты в атмосфере увеличилась на 0,003 %. Такое увеличение количества атмосферной углекислоты компенсирует ее уменьшение, которое было достигнуто за время свыше 200 тысяч лет. Таким образом, деятельность человека изменила направление процесса концентрации атмосферной углекислоты и в тысячи раз увеличила его скорость.