Сайт продается

Цена: 550$

Обращатся : [email protected]

Апокалипсис уже завтра. Разогревающаяся планета будет экстремальной

Фото:


Как человечество разбалансировало углеродный цикл Земли и чем за это поплатится. Чтобы исправить причиненный вред, надо сделать очень много — и не только "сократить выбросы".

Об этом сообщает Преступная Россия


Но сможем ли мы это сделать? А если нет, то что нас ждёт?


Авторитетное издание The Economist объясняет, насколько значительным является влияние человечества на климат Земли и насколько разнообразными будут последствия для самого человечества. И не только для него.



В конце концов, все сводится к химии, отмечает The Economist. Двуокись углерода является формой неорганического углерода — это простая молекула, которая химически довольно постоянна. Зато ископаемые формы топлива, такие как нефть, уголь и природный газ — это часто сложные органические молекулы, которые имеют большую химическую активность. Сожжение и переработка часто превращает их обратно в простые вещи: ту же двуокись углерода, водяной пар — и энергию. Иначе говоря, тепло.


Из энергии, которую использует человечество, сейчас в мире 34% происходит от сжигания нефти, 27% — от угля, 24% — от природного газа. Атомная энергия, а также гидроэлектростанции и другие возобновляемые источники — все вместе сейчас дают только 15%.


Результат сожжения ископаемых видов топлива — нынешняя промышленная экономика человечества. А для планеты в целом это ежегодно 9.5 миллиардов тонн углерода, который из-под земли переходит в атмосферу.


Из-за последствий для растений, животных и микроорганизмов, составляющих в совокупности биосферу, последствия для климата и океанов — это в промышленных масштабах поток углерода, который, так сказать, сочетает далёкое геологическое прошлое Земли с её будущим на тысячелетия вперед.


На эту тему: Глобальное потепление в вопросах и ответах



Это наиболее явное свидетельство в пользу того мнения, что сейчас человечество оказывает на планету столь же значительное влияние, как и силы природы. И что использование человечеством всей этой энергии открыло новую геологическую эпоху, часть учёных уже назвали "антропоцен".


Чтобы понять масштабы и важность массового перетока углерода из-под земли в атмосферу, надо понимать углеродный цикл, в который он включен. Сначала контекст вызовет, казалось бы, определенное успокоение: почти все микробы и все животные получают необходимую им энергию, разлагая пищу, сделанную из органических молекул. Эта внутренняя форма "сожжения", окисления — дыхание также производит двуокись углерода. Как и промышленность.


Однако в естественном углеродном цикле дыхание имеет свою противоположность — фотосинтез, с помощью которого растения, простые водоросли и некоторые бактерии используют энергию солнца и превращают, наоборот, неорганический углерод в органические молекулы. Именно эти новые молекулы — сырой материал, из которого, в конце концов, состоят практически все живые существа на Земле. Солнечная энергия, накопленная внутри — это источник всей энергии, которая затем возвращается и высвобождается из-за окисления — дыхания после того, как эти живые существа были потреблены другими живыми существами. В том числе нами, людьми.


Так же сбалансирован и другой большой цикл перетока двуокиси углерода в атмосферу. Углекислый газ, растворенный в большой массе морской воды, естественным образом переходит в воздух над ней. А углекислый газ в атмосфере растворяется, переходя в морскую воду. Сами по себе эти два потока балансируют друг друга, как показано на диаграмме. Вот о чём на ней говорится:


Люди разбалансировали углеродное давление: смогут ли они его починить?


Общее количество и ежегодные потоки углерода — в гигатоннах углерода.


Верхний рисунок: доиндустриальное прошлое


Слева — биосфера, по центру — атмосфера, справа — океан. Внизу — геосфера.


Средняя картина: ранний антропоцен, современность. 325 гигатонн углерода взято из геосферы, 240 из этой массы оказалось в атмосфере. Видно, как соответственно увеличился обмен между атмосферой и океанами и биосферой.


Нижний рисунок: поздний антропоцен, желательно "почти нулевое" будущее. В частности, средства "отрицательных выбросов" (то есть, поглощение углерода благодаря человеческой деятельности): 1. увеличенное выветривание (связывание углерода в минералах). 2. воспроизводство лесов. 3. улучшение почвы. 4. BECCS (см.ниже). 5. DAC (см. В тексте ниже) — все цифры неизвестны.


1.png

На среднем рисунке (ранний антропоцен, современность) темно-синим показано дополнительные 240 гигатонн углерода, которые мы вынули из геосферы и выпустили в атмосферу. Хорошо виден масштаб


Все эти потоки, без людей, создают то, что называется динамическим равновесием. Её нарушение «тянет» всю систему в противоположную сторону — к восстановлению баланса. Если уровень двуокиси углерода в атмосфере возрастает, то возрастет и скорость поглощения океанами и растениями. Это уменьшает избыток, воспроизводя статус кво.


Вплоть до 19 века вот это динамическое равновесие выдерживало уровень двуокиси углерода в атмосфере практически на одном уровне со времен последнего ледникового периода, который закончился десять тысяч лет назад.


Впрочем, ветвь цикла, состоящего из растений и пищи, несовершенна. Это как кусочек в углу банки сардин, который невозможно достать: не все органическое вещество, накопленное путём фотосинтеза, затем используется в виде энергии созданиями, которые дышат. Этот "кусочек в углу банки" остается в виде осадков в почве и под ним.


Количество углерода, убегающего из биосферы таким образом, невелик по сравнению с ежегодным потоком, который постоянно циркулирует и возвращается в атмосферу. Однако эта утечка длился очень долго — и это позволило земной коре накопить большое количество органической материи. А теперь промышленность человечества использует наиболее концентрированную часть этих залежей — и за несколько веков вернула в углеродный цикл Земли значительную часть того, что накапливалось сотни миллионов лет.


И именно этот новый, дополнительный источник углерода в атмосфере исказил углеродный цикл планеты.


Моря и растения старались, как могли, сохранить равновесие: рост количества углекислого газа в атмосфере привёл к увеличению его поглощения биосферой и океанами. Они до сих пор "всасывают" примерно половину избытка двуокиси углерода, который промышленность выбрасывает в атмосферу. Делают все, что могут. Но больше всё-таки не могут. И поэтому количество углерода в атмосфере возрастает.


Эта интенсификация углеродного цикла имеет побочные эффекты. Растения лучше растут — если позволяют обстоятельства. По нынешним оценкам, уровень фотосинтеза на планете на 3-7% выше, чем был 30 лет назад. Спутниковые снимки показывают, что Земля зеленеет. Такое "углекислый удобрение" улучшило урожаи некоторых сельскохозяйственных культур, а также рост некоторых лесов и других экосистем. Этого недостаточно для компенсации ущерба, который создают изменения климата из-за роста температур и изменения цикла дождей. Но если взять все совокупности — кажется, что проблема не такая уж и большая.


А вот об увеличении количества двуокиси углерода в океане этого не скажешь. Больше растворенного диоксида углерода в воде означает большую её кислотность. Насколько плохим это окисление воды окажется — можно дискутировать. Однако процессы очевидно изменят некоторые экосистемы, включая рифы, которые уже находятся в состоянии напряжения из-за увеличения температур. Даже ископаемое топливо так не нагревало планету — окисление океана само по себе является изменением планетарного масштаба, которое пугает.


Рост двух поглотителей углерода также не является устойчивым само по себе. Во-первых, тёплая вода поглощает меньше углекислого газа, чем холодная (вспомните "газировку" из холодильника и на солнце). Поэтому с параллельным нагревом океанов, их способность балансировать наши выбросы ослабляется. Что касается поглощения на суше — это увеличение температур усиливает дыхание микробов, особенно в почвах, значительно последовательнее роста скорости фотосинтеза.


Парижское соглашение от 2015 года ставит идеальную цель прекратить рост уровня двуокиси углерода в атмосфере из-за сжигания ископаемых топлив к середине этого века. Впрочем, даже если завалить этот дедлайн, все равно в конце концов или катастрофа, или истощение ресурсов, или политические решения — некое сочетание этих трёх факторов — прекратят этот рост. Вопрос только, когда. Однако тогда, когда поток дополнительного углерода из-под земли в атмосферу прекратится, океаны и биосфера восстановят равновесие.


Однако восстановленное таким образом равновесие будет иным, чем в промышленную эпоху. Уровень двуокиси углерода установится недалеко от пикового уровня 21 века, каким бы он ни оказался. Это значит, что температуры также установятся высоко — со всем, что из этого последует для урожаев, для ледников и так далее.


В конце концов, плато понемногу будет спадать. Эрозия выводит на поверхность силикаты, которые связывают двуокись углерода, в конце концов образуя твердые минералы, из которых углерод уже так легко, как из угля или нефти, не высвободится. Однако это "химическое выветривание" работает значительно медленнее океанического и биосферного поглощения. По оценкам геохимиков — тысяча лет понадобится только для того, чтобы уровень углекислого газа, который наступит после завершения эпохи ископаемых топлив, вернулся к уровню середины 20 века.


Проблематичное движение в обратном направлении


Но что, если бы антропоцен перешел от раннего антропоцена, где доминируют источника углерода, к более позднему антропоцену с созданным человеком поглощением углерода? Есть две причины, почему это может оказаться привлекательным. Первая: некоторые из видов выбросов, возможно, очень трудно устранить. Если их сбалансировать "негативными выбросами", то есть поглощением углерода, то парижских целей — прекратить дальнейший рост уровня двуокиси углерода в атмосфере — можно достичь значительно легче.


Второе преимущество такой идеи следует из ещё одной цели Парижского соглашения: попытаться удержать глобальное повышение температуры по сравнению с доиндустриальной эпохой меньше 2°C. Просто уменьшить для этого выбросы потребует значительно больших ограничений, чем мы пока видели, на многие десятилетия подряд. Однако, если бы человечество разработало технологии "негативных выбросов", то есть поглощения углерода — это позволило бы сделать сокращения выбросов значительно "нежными" и плавными.


Есть формы "отрицательных выбросов", которые выглядят довольно хорошо: выращивание сельскохозяйственных растений; воспроизводство лесов и посадка новых. Более амбициозная, но пока призрачная идея — "запрячь" в промышленность фотосинтез. Выращивать растения для сжигания (дрова, по существу, но в промышленном масштабе) и получения электроэнергии — при этом химически связывая двуокись углерода и накапливая его под землей. Этот подход называется "биоэнергетика с улавливанием и хранением углерода”, BECCS. Далее, есть идея ловли двуокиси углерода из атмосферы с помощью химической инженерии, "прямое улавливания из воздуха” — DAC. Также можно помочь упомянутому выше процессу химического выветривания, перемалывая обычные силикатные камни, которые составляют 90% земной коры, в мелкую пыль, этим увеличивая их поверхность и ускоряя реакции, связывающие углерод в стабильных карбонатах.


Но, как вы уже догадались, со всеми этими идеями есть проблемы. Во-первых, имеет значение масштаб, в котором их следует осуществить. Представьте себе, что к 2060 году мир с помощью невероятных усилий отказался от использования 90% ископаемых по сравнению с сегодняшним уровнем. Чтобы сбалансировать остальные 10%, все ещё необходимо поглощать около миллиарда тонн углерода в год. Системы поглощения углерода, о которых идёт речь сейчас, едва ли способны поглотить хотя бы одну тысячную долю этого количества. Обеспечение же необходимого поглощения путём фотосинтеза потребует дополнительного насаждения леса, например, на площади размером в четыре Украины.


Что приводит к другой проблеме. Мнимые последствия опасны. Если правительства начнут думать о "негативных выбросах", то есть об их поглощении как части решения — это неизбежно замедлит сокращения выбросов: мол, позже можно будет "убрать". В то же время, не факт, что кто-то возьмётся за огромные проекты, необходимые, чтобы реализовать это на практике. Тот факт, что человечество эпохи антропоцена вызывает процессы геологического масштаба на планете, не означает, что мы можем так просто взять и изменить эти процессы — тем более, просто фантазируя.


Ущерб от климатических изменений будет масштабным, разнообразным и неожиданным


21 ноября 2016 года в австралийском штате Виктория прошла целая волна гроз — к концу следующего дня в больнице оказались три тысячи человек. Обычно ураганы вредят людям, разрушая дома и затапливая улицы. В этом случае люди оказались в больницах из-за астмы. Мощный поток понес холодный воздух, переполненный пыльцой растений, пылью и песком. Десять человек умерли.


Большинство проблем человечества из-за погоды и климата связаны с погодными и климатическими крайностями.


Когда средние значения меняются "немного" — это значит, что крайние значения меняются вовсе не "немного". Нынешние редко экстремальные случаи становятся завтрашними регулярными бедствиями. А завтрашние крайности могут оказаться чем-то совершенно новым.


2.png

Чем краснее на карте — тем менее пригодным для людей станет климат


Некоторые регионы (самые красные на карте) могут оказаться просто непригодными для "нормальной" жизни человека.


Количественные изменения могут вылиться в изменения качественные, порой непредсказуемые — например, если говорить о краткосрочных событиях, потоке насыщенного пыльцой воздуха, который приходит за считанные минуты и убивает слабых. Если говорить о долгосрочных — вспомним хотя бы поднятие уровня океанов.


Тропические циклоны формируются только при температуре поверхности воды более 27°C. Поверхность, над которой это возможно, однозначно растёт. Это само по себе не означает большего количества ураганов — скажем, в Атлантике их, согласно моделями, может стать меньше.


Однако рост температуры означает, что те тропические циклоны, которые всё-таки образуются, будут сильнее. Собственно, это уже происходит и доказано.


Кроме того, к 2070 годам многие участки окажутся в климатических зонах, которые по нынешним меркам являются "нежилыми". Возможно, люди приспособятся к новым условиям — но, очевидно, эти условия будут не слишком комфортными, если исторически люди в подобных местах просто не селились.


Эконометрические исследования показывают, что в целом более высокая и экстремальная температура связана с меньшей производительностью людей — и с большим количеством насилия.


Но это какой-то 2070-й. А что в краткосрочной перспективе? В краткосрочной перспективе — большая вероятность тех недельных и двухнедельных волн жары, которые все мы уже хорошо знаем. И это не просто "раздражает". Во время волны жары, которая длилась 3-16 августа 2003 года, в Евросоюзе было статистически на 39000 смертей больше, чем в другие годы в тот же время. То лето было, по некоторым оценкам, самым горячим за последние 500 лет.


Весна и урожай. Известные и неизвестные


Сухие весны и холодные лета также прямо и косвенно — через увядание и недостаток воды — повредят многим секторам сельского хозяйства. Тёплые зимы — это ещё и больший шанс выживания для вредителей.


Когда необычно сухие условия высасывают влагу из земли — это значит не только пылевые бури, но и пожары в лесах. Причём, они становятся характерными не только для Австралии и других сухих регионов, но и там, где раньше характерными ни были.


Ну и, конечно, таяние ледников и повышение морей. Сейчас уровень океана поднимается на 1 сантиметр каждые три года, и эта скорость постоянно растёт. В зоне побережья это значит все более частые и сильнее затопления. Особенно когда воду будут толкать внутрь суши все более сильнее ураганы, о которых сказано ранее.


Но "наибольшая неизвестная" — это стабильность больших массивов льда. Многие учёные говорят о "точке невозврата", после которой большие ледники обречены будут (или уже есть) медленно растаять полностью. Где именно эта точка невозврата — неясно. Возможно, она уже пройдена.


На эту тему: Что будет через 20 лет — версия разведки США: упадок экономики, тотальная слежка за людьми



Велика вероятность засух и неурожаев. Изменения в региональном климате, которые повлекут нестабильность экономик в целых странах. Более сильные, более разрушительные штормы. Морская вода, проникающая в пресную. Даже того, что уже известно о влиянии климатических изменений — вполне достаточно, чтобы вызвать "глубокую обеспокоенность". Добавляют причин для неё и "известные неизвестные", такие как точка невозврата для ледников. Потому что есть и другие: возможные изменения течений, которые приведут к дальнейшим и непредсказуемым изменениям. Или расширение пустынь. Ну и, чтобы заполнить пробелы между всеми этими бедствиями и проблемами — ещё и "неизвестные неизвестные", такие как внезапный шторм, который убивает пыльцой растений.



Перевод опубликован в издании "ТЕКСТИ"


Источник: “http://argumentua.com/stati/apokalipsis-uzhe-zavtra-razogrevayushchayasya-planeta-budet-ekstremalnoi”