Планета Земля. Познакомьтесь с миром, который мы называем домом

Один из проектов предлагает осветлить морские облака, особенно низкие, плоские, слоистые облака, которые нависают над большей частью океанов в тропических зонах. Для этого нужно, чтобы корабли во многих точках земного шара опрыскивали атмосферу брызгами с солью мелкого помола. Крупинки соли станут центрами нуклеации, вокруг которых будут собираться капельки воды, образуя облака. Можно добиться того, что на кубический метр облака будет приходиться больше капель, тогда эти облака будут белее обычных и отражать больше солнечного света. В принципе такая процедура могла бы скомпенсировать потепление, вызванное удвоением содержания углекислого газа.

Такое отбеливание облаков хорошо тем, что при нем не используются опасные химикаты. Но механизм нуклеации в облаках полностью еще не изучен (см. главу 6), поэтому этот план может не оправдать ожиданий. С другой стороны, охлаждение одних только океанов может нарушить климат в отдельных регионах. В 2012 году было проведено исследование, которое показало, что при интенсивном «сеянии» облаков над Тихим океаном может полностью измениться картина выпадения осадков. В качестве примера приводится аналогия с явлением Эль-Ниньо и обратным по отношению к нему феноменом Ла-Нинья.

Еще один план по борьбе с потеплением имеет довольно давнюю историю. Он предлагает насыщать атмосферу скопищем мелких частиц. По сути, мы это уже делаем. Загрязнение атмосферы сернистым газом приводит к образованию мелких капель серной кислоты, отражающий эффект которых достигает примерно 0,4 ватта на квадратный метр. Но сернистый газ, испускаемый заводами и фабриками, довольно быстро распадается в атмосфере. Таким образом, его эффект не продолжительный. Однако если соль серной кислоты достигает стратосферы, она может там сохраняться годами. Охлаждающий эффект в этом случае будет гораздо больше. Так произошло в 1991 году после извержения вулкана Пинатубо, после которого температура на Земле в среднем была понижена на 0,5° в течение следующей пары лет.

Чтобы сбалансировать эффект потепления от повышения концентрации углекислого газа в два раза, нам нужно будет закачивать в стратосферу до 5 миллионов тонн сернистого газа ежегодно. Группа исследователей под руководством Джастина МакКлеллана из корпорации Aurora Flight Sciences в Кембридже (штат Массачусетс, США) рассмотрела несколько способов доставки сульфатов в стратосферу. По оценкам, такая операция будет стоить около 10 миллиардов долларов в год. На фоне колоссальных издержек, связанных с будущим глобальным потеплением, можно считать это предприятие достаточно выигрышным. Одно лишь повышение уровня моря, которое угрожает городам на побережьях и сельскохозяйственным угодьям на огромных территориях, принесет убытки на многие триллионы долларов.

Темная сторона затемнения

К сожалению, серные брызги едва ли смогут замедлить наступление морей на сушу. К тому же, капли серы не будут эффективными хладагентами в полярных регионах, потому что они распадаются там быстрее, чем в тропиках. Таким образом, даже если впрыскивание в атмосферу аэрозолей снизит среднюю глобальную температуру на Земле до уровня 1800-х годов, полюса все равно останутся теплее, чем они были тогда, и ледяные щиты будут продолжать таять.

Можно поискать другие отражатели, такие как твердые металлические частицы или крошечные блестящие воздушные шарики. Не ясно, правда, окажутся ли они лучше. Закачивание газа намного проще и дешевле, поэтому большинство исследований рассматривают именно сульфаты.

В то время как прибрежные равнины и города окажутся под угрозой затопления, наостальной части планеты может наступить засуха. Любой солнцезащитный экран уменьшит попадание света на поверхность моря, и испарение воды уменьшится. До сих пор эффект загрязнения серой был сравнительно мал и не мог соперничать с потеплением, которое увеличивает испарение. Но если мы с помощью сернистых соединений снизим температуру до уровня прединдустриальной эпохи, то количество осадков резко сократится. Этого можно избежать, не снижая температуру так сильно – но тогда ледяной покров будет таять быстрее.

Из климатических моделей следует, что солнцезащитные экраны могут иметь катастрофические последствия в региональных масштабах. Если они сорвут сезон дождей, от голода могут пострадать миллиарды людей. Если же изменится схема циркуляции потоков, которые питают влагой бассейн Амазонки, тропические леса могут превратиться в пустыню.

Группа под руководством Майлса Аллена из Оксфордского университета (Великобритания) изучила влияние солнцезащитных экранов разной степени непрозрачности в стратосфере, используя подробную климатическую модель. Выяснилось, что единого решения, одинаково хорошо подходящего для всех, не существует. Если применить количество аэрозоля, которое приблизит Китай к комфортным значениям температуры и количества осадков, соответствующим доиндустриальному уровню, Индия чересчур охладится. Или наоборот.