На краю пропасти. Экзистенциальный риск и будущее человечества
Шрифт:
Можно представить этот процесс как связь, которая возникает при подсоединении микрофона к репродуктору. Такая обратная связь не всегда выходит из-под контроля. Если микрофон находится далеко от репродуктора, то звук усиливается многократно, но каждое последующее усиление вносит все меньший вклад в общий уровень звука, поэтому итоговый эффект не оказывается чрезмерным[269]. Именно этого мы ожидаем в случае с водяным паром: предполагается, что он примерно вдвое усугубит потепление, которое вызывает один углекислый газ[270]. Но могут ли возникнуть такие климатические условия, в которых потепление от водяного пара выйдет из-под контроля, как тогда, когда микрофон подносят слишком близко к репродуктору и
Бесконтрольный парниковый эффект – это пример усиливающей обратной связи, при которой потепление продолжается, пока океаны не испарятся почти целиком, уничтожая условия для существования сложной жизни на нашей планете. Общепризнано, что такая ситуация теоретически возможна. Подобное, вероятно, случилось на Венере и, возможно, случится через сотни миллионов лет на Земле, когда возрастет температура Солнца[271]. Но данные текущих исследований свидетельствуют, что одних антропогенных выбросов недостаточно, чтобы вызвать бесконтрольный парниковый эффект[272].
Что же происходит при усиливающей обратной связи, которая приводит к существенному потеплению, но не доводит до испарения океанов? Это влажный парниковый эффект, и если он достаточно серьезен, то может оказаться ничем не лучше бесконтрольного[273]. Вероятно, его также нельзя вызвать одними антропогенными выбросами, но наука здесь не дает однозначного ответа. В недавней авторитетной статье указывается, что такой эффект могут вызвать выбросы углекислого газа (в построенной модели это приводит к потеплению на 40 °C)[274]. Но в этой модели сделано несколько радикальных упрощений, поэтому вопрос о том, действительно ли такое возможно на Земле, остается открытым[275].
Чтобы исключить такие возможности, стоит взглянуть на палеоклиматические данные. В разные моменты далекого прошлого климат Земли бывал значительно теплее, чем сегодня, или в атмосфере планеты содержалось гораздо больше углекислого газа. Например, около 55 млн лет назад, когда произошло климатическое событие, называемое палеоцен-эоценовым термическим максимумом (ПЭТМ), температура примерно на 20 тысяч лет возросла с отметки примерно на 9 °C выше доиндустриальной до отметки примерно на 14 °C выше. Ученые предполагают, что причиной этого стал мощный выброс углекислого газа в атмосферу, в результате которого его концентрация достигла 1600 млн –1 или более[276]. Из этого можно заключить, что такой уровень выбросов и такое потепление не приводят ни к влажному парниковому эффекту, ни к массовому вымиранию.
Но ситуация неоднозначна. Мы по-прежнему обладаем лишь поверхностными палеоклиматическими данными, поэтому оценка того, какими были температуры и концентрация углекислого газа в прошлом, может подвергнуться серьезному пересмотру. Кроме того, современный мир и мир прошлого существенно различаются: в частности, сегодня потепление идет значительно быстрее и значительно быстрее растет объем выбросов (а скорость изменений может играть не меньшую роль, чем уровень концентрации газов).
Как же тогда оценить риск бесконтрольного и влажного парникового эффектов? Ситуация здесь сродни поджиганию атмосферы: вероятно, своими действиями мы физически не в состоянии вызвать катастрофу, но сказать наверняка никто не может. Я считаю, что возможность возникновения бесконтрольного или влажного парникового эффекта – это повод не для паники, а для значительного расширения исследований в этой сфере, ведь нам необходимо понять, считать такую радикальную угрозу реальной или воображаемой. Хотя выходят хорошие статьи, авторы которых утверждают, что мы в безопасности, серьезных возражений также хватает. Окончательного ответа на этот вопрос наука пока не дала.
Есть ли другие пути к столь сильному изменению климата, которое
Испарение океанов – лишь одна из множества климатических обратных связей. По мере потепления планеты некоторые экосистемы изменятся и станут выбрасывать в атмосферу больше углекислого газа, усугубляя потепление. Например, могут высохнуть тропические леса и торфяные болота, может произойти опустынивание, может возрасти количество лесных пожаров. Еще один тип обратной связи возникает из-за изменения отражательной способности ландшафта. Лед обладает чрезвычайно высокой отражательной способностью и отправляет значительную часть поступающего на Землю солнечного света обратно в космос. Когда становится теплее и лед тает, океан и суша отражают свет не столь эффективно, что приводит к дальнейшему потеплению.
Подобная усиливающая обратная связь может настораживать. Мы слышим, что потепление приводит к дальнейшему потеплению, и сразу представляем, как ситуация выходит из-под контроля. Но обратная связь бывает разной. Ее эффекты сильно различаются по мощности (насколько близко микрофон находится к репродуктору), по скорости (как быстро завершается каждый цикл) и по тому, как сильно они могут нагреть атмосферу, если достигнут максимума (максимальная громкость звука в репродукторе). Кроме того, есть и другие петли обратной связи, которые стабилизируют, а не усугубляют ситуацию: чем сильнее теплеет, тем активнее они работают, чтобы предотвратить дальнейшее потепление.
Особенно опасны две потенциальные усиливающие обратные связи: таяние арктической вечной мерзлоты и выброс метана с глубин океана. В каждом случае потепление приведет к увеличению выбросов углекислого газа, и каждый из источников содержит больше углерода, чем было выброшено за все время использования ископаемого топлива. Следовательно, они могут значительно изменить картину глобального потепления. При этом ни один из них не учитывается МГЭИК (Межправительственной группой экспертов по изменению климата) при оценке потепления климата, поэтому любое связанное с ними потепление станет дополнением к ожидаемому сегодня.
Вечная мерзлота – это слой замерзшей породы, покрывающей более 12 млн квадратных километров суши и океанического дна[277]. В нем содержится более чем в два раза больше углерода, чем было выброшено в результате деятельности человека к настоящему моменту, и этот газ заключен в торфе и метане[278]. Ученые уверены, что в грядущие столетия вечная мерзлота частично растает, высвободит углекислый газ и тем самым еще сильнее нагреет атмосферу. Но масштаб этих эффектов и время их возникновения пока неясны[279]. По одной из недавних оценок, при реализации сценария МГЭИК с высокими выбросами таяние вечной мерзлоты к 2100 году приведет к дополнительному потеплению примерно на 0,3 °C[280].
Гидрат метана – это похожее на лед вещество, содержащее молекулы метана и воды. Огромные залежи его находятся в отложениях на дне мирового океана. Поскольку добраться до него очень сложно, мы плохо знаем, сколько его в общей сложности: в соответствии с последними оценками, в нем может быть как вдвое, так и в одиннадцать раз больше углерода, чем мы выбросили до сих пор[281]. Если потепление океанов приведет к таянию этих гидратов и часть метана поднимется в атмосферу, температура еще повысится. Динамика этой потенциальной обратной связи изучена еще меньше, чем динамика таяния вечной мерзлоты, и совершенно непонятно, когда именно может начаться таяние гидратов, может ли оно случиться внезапно и сколько метана может быть выброшено[282].