Вселенная. Емкие ответы на непостижимые вопросы

За последние сто лет мы сожгли столько ископаемого топлива, чтобы построить и обеспечить современный мир, что содержание диоксида углерода в воздухе повысилось еще на сто единиц – мы преодолели отметку в 400. Если вы сделаете глубокий вдох, то в ваших легких окажется такой воздух, каким никогда не дышали наши предки. Планета совершенно точно не видела таких высоких концентраций углекислого газа за последние 800 тысяч лет, а скорее всего, за 15 миллионов лет. Всего за один век мы подняли содержания диоксида углерода в атмосфере до значений, достигаемых за весь цикл ледникового периода. И мы движемся в сторону потепления, подобного которому планета не видела уже много миллионов лет.

Мы убедились, что, добавляя двуокись углерода и другие парниковые газы в атмосферу, нарушаем энергетический баланс планеты. Так куда уходит «лишняя» энергия? Около 93 % уходит в океан. Это происходит потому, что океаны темные и занимают 70 % поверхности земли. Оставшиеся 7 % распределяются – часть растапливает льды, а часть нагревает континенты и атмосферу. Так что, если мы ищем признаки энергетического дисбаланса, то смотреть нужно в океан. И мы действительно смотрим туда. У нас есть специальные поплавки, их почти 4000, каждый периодически ныряет на глубину в пару тысяч метров и по возвращении передает результаты измерения по спутниковой связи. Показатели, снятые этими поплавками, свидетельствуют, что теплосодержание океанов стабильно растет.

Альтернативный чрезвычайно надежный способ выяснить, что происходит в океане, заключается в замере повышения уровня моря. Вода действует как термометр. Те из вас, кто помнит жидкие градусники, знают, что при нагревании жидкость в резервуаре расширяется и отметки на градуснике отражают ее температуру. В случае с океаном жидкость дополнительно удерживается гравитацией. Но все же, когда океан нагревается, он расширяется. Это расширение питается также водными потоками от таяния льда на суше. Современные спутники, оснащенные сверхчувствительными радарами, могут измерять повышение уровня моря по всему земному шару. Данные усредняются, чтобы мы имели одну цифру для всей планеты. Такие наблюдения со временем показали, что уровень Мирового океана сегодня увеличивается более чем на 30 сантиметров в столетие. Это значимые с геологической и практической точки зрения показатели. Нынешние темпы составляют примерно одну четвертую от того устойчивого повышения уровня моря, которое имело место между последним ледниковым периодом и нынешним межледниковьем, когда ледяные покровы таяли, а океан нагревался. Все это угрожает прибрежным сообществам и инфраструктуре. Каждый десятый из нас – всего около 750 миллионов человек – живет в низменном прибрежном районе.

Вот график, иллюстрирующий повышение уровня моря со второй половины XIX века. Данные доспутниковой эпохи (до 1970-х годов) взяты из показаний мареографов. Эти приборы используются уже около сотни лет. До этого прямых постоянных измерений не производилось. Но из других, косвенных, источников нам известно, что уровень моря был стабильным. Если бы уровень моря уже давно рос нынешними темпами, со времен Римской империи океан поднялся бы на шесть метров. Мы точно знаем, что этого не произошло. То же и с выбросами углерода – мы запустили геологически значимый процесс. Если бы я был разумным инопланетянином, изучающим планеты по всей Галактике, внезапный рост содержания углекислого газа и резкое повышение уровня Мирового океана на Земле было бы для меня тревожным сигналом. Что-то необычное и критическое происходит на вон той голубой планете.

Рис. 1. Повышение среднего мирового уровня моря.

Так что же с потеплением? Мы уже сказали, что многие страны договорились не превышать планку в 1,5–2 °C. Вы видите перед собой рисунок, чем-то похожий на циферблат (рис. 2). По кругу расположены месяцы. Два температурных порога (1,5 °C и 2 °C) представлены окружностями. Эта схема – кадр из видео, смонтированного Эдом Хокингом из Редингского университета.

Видео показывает в динамике температуру нашей планеты, месяц за месяцем и год за годом, с XIX века до наших дней. Каждый год – круг. В целом, температура растет довольно медленно, и вы видите, что круги (те, что холодных оттенков) накладываются друг на друга. А затем мы добираемся до 1950-х годов и так называемого Великого ускорения. Внезапно спираль температуры отклоняется от центра и подходит очень близко к отметке в полтора градуса.