Планета Земля. Познакомьтесь с миром, который мы называем домом

Пожалуй, пора вспомнить о смелой идее, которую предлагает осуществить геоинженерия. Ученые-геоинженеры надеются, что можно осторожно воздействовать на механизмы, формирующие климат на нашей планете, с тем, чтобы постараться исправить допущенную нами гигантскую оплошность. Или, по крайней мере, попытаться избежать наиболее опасных последствий; а может, просто выиграть время, в течение которого нужно будет постепенно снижать выбросы.

Десятки планов уже разработаны по поводу того, как охладить планету. Можно запустить флотилию кораблей, которые будут распылять солевой туман для осветления облаков; или распылить серную кислоту в стратосфере для отражения солнечного света. Создать отражающий экран из множества зеркал в ближайшей окрестности космоса. Вывести светлые в буквальном смысле сельскохозяйственные культуры, отражающие свет. Удобрять океаны. Покрыть пустыни мира блестящим материалом под названием «майлар». Распылять в атмосфере бактерии, вызывающие формирование облаков. Выпускать по всему миру мельчайшие воздушные шарики.

Гениально придумано, не правда ли? Но будут ли эти схемы работать? Или ситуация в результате только усугубится? Не пускаясь самонадеянно в большую авантюру, имеет смысл сначала внимательно изучить каждую идею с помощью детальных расчетов и компьютерного моделирования. Накопив солидный багаж расчетов, мы поймем, что сможет или чего не сможет добиться геоинженерия.

Некоторые идеи можно отбросить сразу же. Покрыть пустыни светоотражающим пластиком, чтобы отражать солнечный свет и охлаждать планету – это безумная затея. Ее осуществление разрушило бы экосистемы, привело бы к изменению местных климатических особенностей и потребовало бы целой армии уборщиков. Другие сценарии сегодня нам не под силу. Чтобы затенить Землю роем космических зонтиков, потребуется запустить около 20 миллионов ракет. Без прорыва в новые технологии это было бы астрономически дорого и смертельно загрязнило бы окружающую среду. Конечно, возможны и другие схемы, но могут ли они исправить климат?

Основная проблема заключается в том, что повышение уровня парниковых газов удерживает тепло в атмосфере. В текущем столетии, вероятно, мы уже подойдем к тому порогу, когда концентрация углекислого газа в атмосфере удвоится по сравнению с допромышленной эрой. Это снизит количество тепла, излучаемое планетой, в среднем на 3,7 ватта на квадратный метр. Чтобы остановить потепление Земли, геоинженерная схема должна либо блокировать на столько же поступающее от Солнца тепло, либо на столько же увеличивать потери тепла из верхних слоев атмосферы.

Но есть и другие требования к нашему глобальному «холодильнику» (см. рис. 10.6). Он должен работать, не меняя кардинально местный климат в каждом регионе, и не допускать повышения уровня моря. В идеале нужно сделать так, чтобы не повышалась кислотность мирового океана – чтобы сохранить коралловые рифы.

Но самый главный вопрос – эффективность. Тим Лентон из Эксетерского университета и Нем Воган из Университета Восточной Англии в Норидже (Великобритания) сопоставили результаты различных моделей со своими расчетами и оценили более двух десятков различных предложений с точки зрения их потенциальной охлаждающей способности. Они поняли, что эффективность многих схем почти нулевая. Возьмем идею о том, что стоит сделать крыши и дороги белее, чтобы они отражали больше солнечного света. При самых оптимистических предположениях, такие светлые покрытия смогут отражать только около 0,15 ватта на квадратный метр; в лучшем случае это даст незначительный вклад в восстановление теплового баланса Земли.

Рис. 10.6. Охладить планету – чрезвычайно важная задача. Но любая геоинженерная схема, нацеленная на предотвращение катастрофы, должна отвечать ряду требований.

Что значит – удобрять океаны? Фитопланктон поглощает углекислый газ в процессе роста, а их омертвевшие тельца обычно опускаются на морское дно и зарываются в грунт, блокируя там углерод. Добавление в морскую воду дефицитных питательных веществ, таких как железо, может ускорить рост фитопланктона. Лентон и Воган подсчитали, что к концу века такая стратегия могла бы улучшить тепловой баланс на 0,2 ватта на квадратный метр. Но и это мало что меняет.

Многие другие проекты, такие как стимуляция нисходящих потоков в полярных областях для ускорения переноса углерода в глубины океана, обладают еще бо́льшим числом недостатков. Но есть две схемы, которые отличаются высокой эффективностью и которые относительно легко осуществить. Оба проекта основаны на эффекте экранирования солнечного света.

Затемнить глобальное потепление