Как справиться с климатической катастрофой?

Это первая часть статьи о текущем состоянии климатического кризиса.

Часть 1: Затруднительное положение

Люди по-разному относятся к проблеме изменения климата. Удивительно, но многие до сих пор считают, что это обман или незначительная проблема. С другой стороны, некоторые говорят, что это конец света и мы ничего не можем сделать, чтобы это остановить. Между этими крайностями находится множество людей, которые считают, что изменение климата — это серьёзная проблема, но мы можем справиться с ней, установив солнечные панели, используя ядерную энергию, технологии управления солнечным излучением и/или машины для удаления углекислого газа (CO2) из атмосферы, после чего мы сможем продолжать жить в основном так же, как и сегодня.

Эта путаница в вопросах изменения климата возникает отчасти из-за политической поляризации и субъективности, охвативших многие СМИ. Отчасти она отражает тот факт, что наука о климате нестабильна из-за сложности климатической системы Земли. Она также связана с тем, что людям не нравится думать, что их нынешняя жизнь не может быть устойчивой.

В этой статье мы рассмотрим глубинные причины поверхностных представлений о климатическом кризисе. Мы изучим, что говорят научные исследования о том, почему меняется климат Земли, а также о последствиях, которые мы можем ожидать в течение оставшейся части этого столетия. Мы также рассмотрим, что можно сделать, чтобы минимизировать эти последствия и адаптироваться к потеплению, которое уже не за горами.

Мы рассмотрим разницу между постепенным потеплением климата и неуправляемым изменением климата, вызванным самоусиливающимися обратными связями. И мы обратим внимание на признаки того, что мы приближаемся к переломному моменту в вопросе неуправляемого потепления климата.

Важно отметить, что мы будем рассматривать изменение климата с точки зрения совокупности развивающихся глобальных угроз, которые, скорее всего, будут определять и ограничивать наши коллективные действия по борьбе с глобальным потеплением. Как мы увидим, если не рассматривать ситуацию в целом, это может привести к нереалистичным предположениям о способности индустриального общества «решить» проблему изменения климата с помощью технологий.

Это сложная, тревожная и очень важная тема, так что приготовьтесь.

Это сложно

Учёным потребовались десятилетия, чтобы понять, как взаимодействуют компоненты климата Земли, и многое до сих пор остаётся плохо изученным. Вот краткий обзор того, с чем исследователи в основном согласны.

На протяжении миллионов лет основными факторами, влияющими на климат Земли, были изменение солнечной активности, столкновение тектонических плит, извержения вулканов, столкновения с кометами и астероидами, а также изменения в орбите нашей планеты. Однако ни один из этих факторов не может объяснить скачок температуры на 1,5 градуса по Цельсию, который мы наблюдаем. И это потепление, похоже, ускоряется. Происходит что-то новое. И быстро.

Поскольку долгосрочные климатические факторы, по-видимому, не являются причиной потепления, наиболее вероятными виновниками являются краткосрочные «воздействия». К ним относятся изменения в составе газов в атмосфере, в альбедо планеты (т. е. в доле отражённого ею солнечного света) или в количестве твёрдых частиц в воздухе, препятствующих попаданию солнечного света на поверхность.

Атмосферные газы, молекулы которых состоят более чем из двух атомов, как правило, удерживают тепло, не позволяя ему рассеиваться в космос; по этой причине они известны как парниковые газы. Основными из них являются водяной пар (H2O), углекислый газ (CO2) и метан (CH4). Воздействие водяного пара в значительной степени нейтрализуется: удерживая тепло, облака (состоящие из водяного пара) также отражают солнечный свет.

 Что ещё более важно, сжигание миллиардов тонн угля, нефти и газа за последнее столетие или около того привело к выбросу в атмосферу огромного количества углекислого газа, концентрация которого увеличилась с 280 частей на миллион (ppm) в доиндустриальную эпоху до более чем 425 ppm сегодня. Количество метана в атмосфере также растёт, и это опять же связано с деятельностью человека. 

По мнению учёных-климатологов, выбросы парниковых газов, вызванные деятельностью человека, являются основной причиной наблюдаемого потепления на поверхности планеты.

Однако другие два краткосрочных климатических фактора также играют свою роль. Меняется альбедо Земли, то есть отражательная способность. Тают ледники и морской лёд, обнажая более тёмную воду и горные породы, которые поглощают больше тепла от солнечного света. 

Люди вырубают леса и сажают пропашные культуры, а также застраивают поверхность земли в беспрецедентных масштабах; всё это увеличивает количество тепла, которое земля поглощает от солнечного света. Облачный покров планеты, обладающий высокой отражательной способностью, также меняется, опять же в результате деятельности человека. 

Некоторые из этих изменений в облачном покрове, в том числе вызванные жарой и дымом от крупных и более частых лесных пожаров, косвенно связаны с деятельностью человека (они являются реакцией на глобальное потепление, вызванное деятельностью человека). В целом отражательная способность планеты снижается, поэтому Земля поглощает больше тепла от солнечного света, попадающего на её поверхность.

Третье воздействие, частицы пыли в атмосфере, оказывает охлаждающий эффект, поскольку отражает солнечный свет, но также оказывает и согревающий эффект, когда оседает (и затемняет) участки льда и снега. В целом дым и другие частицы, образующиеся в результате деятельности человека (сжигание угля и нефти) и косвенно в результате деятельности человека (из-за увеличения частоты и интенсивности лесных пожаров, вызванных глобальным потеплением из-за парниковых газов), как правило, уменьшают потепление, которое в противном случае происходило бы из-за накопления парниковых газов в атмосфере.

Анализ, проведённый Джеймсом Хансеном и его коллегами, показывает, что атмосферные аэрозоли (в том числе твёрдые частицы), образующиеся при сжигании топлива и вырубке лесов, а также в результате таких видов деятельности, как перелёты на самолётах и морские перевозки, частично компенсируют потепление, которое в противном случае было бы вызвано выбросами CO2. 

Если человечество перестанет сжигать ископаемое топливо, количество этих твёрдых частиц и аэрозолей уменьшится, а вместе с ними уменьшится и их охлаждающий эффект. Хансен пишет: «...аэрозольное охлаждение — это сделка с дьяволом, потому что плата в виде усиления глобального потепления будет взиматься, когда мы больше не сможем терпеть загрязнение воздуха». Некоторые учёные связывают недавний скачок температуры поверхности Северной Атлантики отчасти с введением ограничений на выбросы твёрдых частиц от судоходства.

Некоторые учёные-климатологи утверждают, что следует уделять гораздо больше внимания нарушению человеком круговорота воды. Разрушение верхнего слоя почвы в результате промышленного сельского хозяйства приводит к выбросу углерода в атмосферу, а также снижает способность почвы удерживать воду и сохранять прохладу. 

Аналогичным образом вырубка лесов уменьшает испарение и нарушает круговорот охлаждающей воды. Таким образом, в то время как парниковые газы удерживают тепло, получаемое от солнечного света, процессы урбанизации, вырубки лесов и промышленного сельского хозяйства нагревают земную поверхность, а значит, удерживается ещё больше тепла. Они также снижают охлаждающую циркуляцию воды в рамках естественных циклов, включающих почву, рост растений, испарение и дождь.

Возможно, вы уже поняли, насколько сложна наука о климате. Но мы лишь вскользь упомянули список проблем, которые не дают исследователям спать по ночам. Вот ещё одна важная проблема: океаны поглощают более 90% дополнительного тепла, вызванного парниковым эффектом, а также поглощают большую часть CO2, производимого человеком. Однако океаны могут потерять по крайней мере часть своей способности продолжать это делать из-за изменений в глубинных течениях и того факта, что более тёплые воды поглощают меньше углекислого газа.

Компоненты климатической системы Земли взаимодействуют друг с другом, усиливая или ослабляя изменение температуры. Системные учёные называют эти взаимодействия обратными связями, которые могут быть как отрицательными (стабилизирующими), так и положительными (самоусиливающимися). Отрицательные обратные связи стабилизируют климат, а положительные — дестабилизируют. Мы уже наблюдаем положительную обратную связь в климате из-за таяния ледников и морского льда, которые снижают альбедо Земли, что приводит к потеплению поверхности и, следовательно, к ещё большему таянию. 

Ученые-климатологи обеспокоены тем, что таяние вечной мерзлоты может привести к выбросу огромного количества углекислого газа и метана в атмосферу, а также тем, что потепление океанов может в конечном итоге привести к выбросу миллиардов тонн метана со дна морей. В худшем случае самоусиливающиеся обратные связи могут привести к неконтролируемому изменению климата, при котором реакция планеты на выбросы CO2 будет не линейной и постепенной, а более быстрой, экстремальной и труднопрогнозируемой. Как мы увидим ниже, подобное уже случалось в истории Земли (хотя и не по вине человека, потому что это произошло задолго до появления людей).

Все эти факторы необходимо учитывать, когда климатологи пытаются оценить чувствительность климата, то есть степень потепления, которую мы можем ожидать при удвоении содержания CO2 в атмосфере по сравнению с доиндустриальным периодом. Ученые с трудом приходят к единому мнению. По их текущим оценкам, средняя температура пов https://anagaminx.livejournal.com/1286785.html?newpost=1