Мир природы в основном функционирует на солнечной энергии. Земные растения вместе с фитопланктоном и водорослями ежедневно потребляют три триллиона киловатт-часов солнечной энергии. Это почти в двадцать раз больше той энергии, которую потребляем мы. И они получают ее непосредственно от солнечного света, улавливают энергию органическими молекулами, состоящими из углерода. Они получают углерод, поглощая из воздуха углекислый газ. Создавая органические молекулы, растения испускают кислород как побочный, ненужный продукт. Этот процесс называется фотосинтезом. Он обеспечивает все жизненные процессы растений – от роста стволов и стеблей до производства семян и плодов, основы будущих поколений.
Животные, в том числе и мы, проводят много времени, стремясь получить свою долю от этой деятельности. Мы вгрызаемся в фрукты, которые дают нам некоторые деревья, высасываем сахар или жуем мягкие части корней и листьев. Мы включаем в свой рацион тех, кто питается растениями, и таким образом получаем солнечную энергию, так сказать, бывшую в употреблении. Существуют даже некоторые организмы, например грибы и бактерии, способные превращать в жидкое состояние туши мертвых животных, чтобы получить драгоценные органические молекулы, которые в них содержатся. И когда всем нам – животным, растениям, водорослям, фитопланктону, грибам или бактериям – наконец удается расщепить эти органические молекулы, чтобы получить содержащуюся в них энергию, в атмосферу в качестве побочного продукта выделяется углекислый газ, который, в свою очередь, снова используют растения для фотосинтеза.
Захват и распределение солнечной энергии и возникающий в результате круговорот углерода между атмосферой и живой природой – основа жизнедеятельности на Земле в последние 3,5 миллиарда лет. За этот период множество лесов, полей, болот и цветов давали энергию живой природе своего времени. Когда они умирали, углерод, содержащийся в них, возвращался в атмосферу в результате процесса разложения. Но бывали времена, когда этот цикл нарушался и разложения не происходило. Первые растения, достаточно большие, чтобы считаться деревьями, появились на Земле примерно 300 миллионов лет назад. Они были похожи на древовидные папоротники и хвощи – их мелкие потомки существуют и по сей день. Эти первые леса произрастали в тропических пресноводных болотах, покрывающих бо́льшую часть суши. Умирающие деревья падали в болота, накапливались под водой и постепенно оказывались погребены под слоем осадочных отложений, сносимых реками. При отсутствии доступа кислорода и нормального процесса разложения эти ткани, насыщенные углеродом, заносило песком и глиной, они спрессовывались и постепенно превращались в уголь. Соответственно, на протяжении нескольких сотен миллионов лет планктон и водоросли, процветавшие в древних морях и непроточных озерах, также во многих случаях оказывались погребены на глубине и превращались в нефть и горючий газ.
Двести лет назад мы начали добывать эти богатые энергией останки и сжигать их, возвращая в атмосферу огромное количество содержащегося в них углерода, но уже в виде углекислого газа. Мы научились так ловко использовать энергию ископаемого топлива, что сейчас обогреваем им дома, приводим в действие наши машины, обеспечиваем наши предприятия до такой степени, что могли бы, при желании, плавить сталь. Солнечный свет миллиардов прошедших лет дал толчок Великому ускорению. Но в этом процессе мы за считаные десятилетия выбрасываем в атмосферу такое количество углерода, какое накапливалось миллионами лет.
Это потенциальная катастрофа. Углекислый газ сам по себе относительно инертный, безвредный газ. Мы испускаем его с каждым выдохом. Но это парниковый газ, который действует в атмосфере как покрывало, удерживающее тепло ближе к поверхности Земли. Чем больше его концентрация, тем более эффективно он нагревает Землю. Углекислый газ также растворяется в воде и влияет на повышение кислотности океана. Перегружая атмосферу углеродом, мы, по сути, повторяем изменения, которые привели к величайшему массовому исчезновению видов – пермскому вымиранию. Однако мы производим эти изменения гораздо более высокими темпами.