Триста миллионов лет назад Земля была покрыта обширнейшими болотами. Папоротники, хвощи и плауны, отмирая, тонули в болотной жиже. Шли века, растительные остатки оказались погребены под слоем пород и постепенно превратились в твердое органическое вещество – уголь. В других частях Земли и в другие эпохи останки бесчисленных одноклеточных растений и животных, скопившиеся на морском дне, были перекрыты осадочными породами. В течение столетий под воздействием давления и температур они мало-помалу преобразовались в ископаемые жидкие и газообразные вещества, которые мы называем нефтью и природным газом. (Возможно, какая-то часть природного газа имеет небиологическое происхождение. Это первичный газ, образовавшийся вместе с Землей во время ее формирования.) Наши древние предки случайно наталкивались на эти странные вещества, когда те оказывались на поверхности. Просачивающиеся из недр нефть и газ, подожженные молнией, по всей вероятности, породили представления о «вечном огне», основе культа огнепоклонников Древней Персии. Европейцы отказывались верить нелепым россказням Марко Поло о добываемом в китайских шахтах черном камне, который горит, если его поджечь.

Постепенно европейцы осознали всю пользу этих удобных в транспортировке веществ, энергетической ценностью намного превосходящих дрова. Их можно использовать для отопления домов и поддержания огня в горне, обеспечения работы паровых машин, выработки электроэнергии и приведения в движение поездов, автомобилей, кораблей и самолетов. Открывались и возможности военного применения. Мы научились извлекать уголь из земли и бурить глубокие скважины, откуда нефть и газ бьют фонтанами под давлением огромной массы вышележащих пород. Постепенно вся наша экономика оказалась в зависимости от этих ископаемых, ставших кровью мировой техноцивилизации. Без преувеличения, они приводят в движение весь мир. Как и за все прочее, за это движение приходится платить.

Уголь, нефть и газ называются ископаемыми видами топлива, поскольку они по большей части состоят из ископаемых останков существ, живших в очень давние времена. Заключенная в них химическая энергия – своего рода законсервированный солнечный свет, некогда аккумулированный древними растениями. Наша цивилизация поддерживает свое движение, сжигая останки безвестных созданий, населявших Землю за сотни миллионов лет до появления первого человека. Подобно отвратительным каннибалам, мы процветаем на трупах наших пращуров и дальних родичей.

Вспомнив о временах, когда единственным топливом была древесина, нетрудно оценить преимущества горючих ископаемых. Именно на них были созданы масштабные всемирные отрасли производства, обладающие громадными финансовыми и политическими возможностями, не только нефтяная, газовая и угольная, но и смежные, зависящие от них полностью (автомобильная, авиастроительная) или частично (химия, производство удобрений, сельское хозяйство). В силу этой зависимости любая страна готова на все, чтобы сохранить свои источники горючего сырья. Ископаемые виды топлива были важным фактором в ходе Первой и Второй мировых войн. Япония объясняла и оправдывала агрессивное поведение в начале Второй мировой войны необходимостью обезопасить свои источники нефти. О том, что ископаемое топливо сохраняет огромное политическое и военное значение, напоминает, например, война 1991 г. в Персидском заливе.

Около 30 % импортируемой США нефти добывается в Персидском заливе. В некоторые месяцы импортной является почти половина потребляемой в Америке нефти. На долю нефти приходится больше половины дефицита нашего внешнеторгового баланса. США тратят свыше миллиарда долларов в неделю на зарубежную нефть. Расходы Японии на покупку нефти сопоставимы с американскими. Китай с его быстрорастущим потребительским спросом на автомобили должен был выйти на тот же уровень в начале XXI в. Подобная картина наблюдается и в Западной Европе. Экономисты строят прогнозы, согласно которым повышение цен на нефть обусловливает инфляцию, рост процентных ставок, снижение инвестиций в развитие промышленности, сокращение числа рабочих мест и экономическую рецессию. Это необязательное, но возможное следствие нашей зависимости от нефти. Из-за нефти страны решаются на шаги, которые иначе сочли бы беспринципными или безрассудными. Например, очень многие разделяют мнение, высказанное в 1990 г. колумнистом Джеком Андерсоном: «При всей непривлекательности этого образа США должны остаться всемирным полицейским. Из чисто эгоистических соображений, ведь американцам нужно то, что есть в мире, – нефть, предмет первейшей необходимости». По словам Боба Дойла, в то время лидера сенатского меньшинства, война в Персидском заливе, поставившая под угрозу жизнь 200 000 молодых американцев, имела «одну-единственную причину – нефть».

Когда писались эти строки, номинальная стоимость сырой нефти приближалась к $20 за баррель, а разведанные запасы нефти в мире оценивались почти в триллион баррелей. $20 трлн – это в четыре раза больше государственного долга США, самого большого в мире. Нефть – действительно черное золото.

В мире добывается около 20 млрд баррелей нефти ежегодно, таким образом, мы каждый год используем примерно 2 % разведанных запасов. Может показаться, что довольно скоро, возможно, в ближайшие полстолетия, эти запасы истощатся. Но продолжают открываться новые месторождения. Прогнозы, что к такому-то году человечество останется без нефти, всякий раз оказываются беспочвенными. Количество нефти, газа и угля в мире действительно является конечным. Оно предопределено тем, сколько древних организмов отдали свою плоть в копилку будущего нашего комфорта и удобства. Но едва ли мы исчерпаем горючие полезные ископаемые в обозримом будущем. Проблема заключается в том, что находить новые, еще не задействованные резервы становится все дороже, при быстром изменении стоимости нефти мировую экономику начнет лихорадить, а государства станут воевать за доступ к этому сырью. Существуют, разумеется, и издержки для окружающей среды.

Мы расплачиваемся за ископаемое топливо не только деньгами. «Сатанинские фабрики» в Англии на заре промышленной революции отравили воздух и вызвали эпидемию респираторных заболеваний. Лондонский смог – «густой желтый туман», знакомый нам по экранизациям приключений Холмса и Ватсона, истории доктора Джекила и мистера Хайда и преступлений Джека-потрошителя, был следствием чудовищного бытового и промышленного загрязнения, главным образом от сжигания угля. Сегодня наши города отравляют автомобильные выхлопы, лишая здоровья и счастья самих жителей, виновников загрязнения. Мы знаем о кислотных дождях и экологических бедствиях из-за разливов нефти. Но принято считать, что все эти наносящие ущерб здоровью людей и окружающей среде последствия с лихвой компенсируются благами, обеспечиваемыми ископаемым топливом.

Однако правительства и рядовые граждане постепенно открывают для себя еще одно опасное следствие сжигания горючих ископаемых. При сгорании угля, бензина или природного газа углерод из топлива соединяется с кислородом воздуха. При этой химической реакции высвобождается энергия, запасенная около 200 млн лет назад. Но при соединении атома углерода С с молекулой кислорода О₂ образуется еще и молекула углекислого газа СО₂:

являющегося парниковым газом.

От чего зависит средняя температура на Земле, планетарный климат? Количество тепла, поступающего от центра Земли, пренебрежимо мало по сравнению с теплом, которое несут на поверхность планеты солнечные лучи. Если бы Солнце вдруг погасло, температура на Земле упала бы настолько, что воздух бы замерз и планету покрыл бы 10-метровый слой снега из азота и кислорода. Мы знаем, сколько солнечного света достигает Земли, нагревая ее. Можно ли вычислить, какой должна быть средняя температура на ее поверхности? Это простой расчет, требующий лишь базовых знаний астрономии и метеорологии, – очередной пример наглядности и красоты количественного анализа.

Количество солнечной энергии, поглощаемой Землей, должно соответствовать количеству энергии, излучаемой обратно в космос. Мы и не задумываемся о том, что Земля – излучающее тело, и во время ночного полета на самолете не видим ничего светящегося на ее поверхности (за исключением городов). Дело в том, что мы воспринимаем ее в обычном видимом свете, к которому чувствителен человеческий глаз. Если бы мы могли, миновав красную область видимого диапазона, заглянуть в так называемую тепловую инфракрасную часть спектра – например, с длиной волны в 20 раз большей, чем у желтого света, – то увидели бы, что Земля светится собственным таинственным холодным инфракрасным свечением: в области Сахары сильнее, чем в Антарктике, днем интенсивнее, чем ночью. Это не отраженный солнечный свет, а тепло самой планеты. Чем больше энергии поступает от Солнца, тем больше Земля излучает в космос. Чем теплее Земля, тем ярче она светится во тьме.

Степень нагрева планеты зависит от интенсивности свечения Солнца и отражательной способности Земли. Все, что не отразилось обратно в космос, поглощается поверхностью, облаками и воздухом. Если бы Земля была идеальным отражателем, как зеркало, падающие солнечные лучи вообще бы ее не нагревали. Разумеется, большая часть отражаемого света относится к видимой части спектра. Приравниваем поступающее тепло (зависящее от степени поглощения солнечного света Землей) к отдаваемому (что определяется земной температурой) и получаем расчетную температуру нашей планеты. Что может быть проще! Каков же результат?

Расчет показывает, что средняя температура Земли должна быть примерно 20 °С ниже нуля. Океаны превратились бы в гигантские глыбы льда, а мы просто вымерзли бы. Земля была бы непригодной для жизни практически всех биологических видов. Где же мы ошиблись?

Ошибка не в вычислениях как таковых. Мы просто не учли один фактор – парниковый эффект. Мы рассуждали так, словно у Земли нет атмосферы. Но воздух, прозрачный для видимого света (за исключением таких мест, как Денвер и Лос-Анджелес), значительно менее проницаем для теплового инфракрасного излучения, а именно в этой части спектра Земля отдает тепло в космос. Эта разница оказывается принципиальной. Некоторые газы в нашей атмосфере – углекислый газ, водяной пар, определенные оксиды азота, метан, хлорфторуглероды – активно поглощают инфракрасное излучение, являясь практически прозрачными для видимого света. Когда планету окружает слой таких газов, солнечный свет все равно достигает ее поверхности, но собственное излучение планеты не уходит в космос, его задерживает поглощающее инфракрасные лучи газовое одеяло. В видимом свете оно прозрачно, в инфракрасном диапазоне полупрозрачно. Вследствие этого температура Земли должна повыситься, чтобы сохранить равновесие между теплом, поступающим от Солнца и отводимым от ее поверхности собственным излучением. Учтя в уравнении проницаемость парниковых газов для инфракрасного излучения и количество удерживаемого ими тепла Земли, вы получите правильный ответ: в среднем – по всем временам года, широтам и времени суток – около 13 °С выше нуля. Поэтому океаны не замерзают, и климат благоприятствует жизни биологических видов и человеческой цивилизации.

Наша жизнь зависит от тонкого баланса невидимых газов, составляющих малую часть земной атмосферы. В ограниченном масштабе парниковый эффект полезен. Но с увеличением содержания парниковых газов – а мы наращиваем его непрерывно с начала промышленной революции – количество поглощаемого инфракрасного излучения также растет. Одеяло становится толще. Земля нагревается сильнее.

Для общественности и политиков все эти невидимые газы, инфракрасное одеяло и расчеты физиков – просто сотрясание воздуха. Прежде чем принять трудное решение о выделении средств, не разумно ли дождаться более надежных свидетельств того, что парниковый эффект вообще существует и с определенного момента становится опасным? Что ж, у нас перед глазами имеется поучительный пример – соседняя планета. Венера немного ближе к Солнцу, чем Земля, но затянувшие ее облака обладают такой высокой отражающей способностью, что она поглощает меньше солнечного света. В отсутствие парникового эффекта на ней было бы холоднее, чем на Земле. Размерами и массой Венера очень похожа на Землю – казалось бы, чудесное землеподобное местечко, рай для будущих туристов. Однако, отправив космический аппарат через венерианские облака – к слову, состоящие в основном из серной кислоты, – как сделал Советский Союз, создавший новаторскую серию исследовательских аппаратов «Венера», – вы обнаружите там чрезвычайно плотную атмосферу, преимущественно из углекислоты, с давлением у поверхности в 90 раз больше земного. Теперь, по примеру спускаемого аппарата «Венера», воткните в эту атмосферу термометр, и вы намеряете около 470 °С – достаточно, чтобы расплавить олово и свинец. Температура на поверхности Венеры выше, чем в самой жаркой кухонной духовке, из-за парникового эффекта, главной причиной которого является мощная атмосфера из углекислого газа. (Имеются также малые количества водяного пара и других газов, поглощающих инфракрасное излучение.) Венера – наглядный пример негативных последствий избытка парниковых газов. Вот куда нужно тыкать носом ангажированных ведущих ток-шоу, называющих парниковый эффект «уткой».

С увеличением населения Земли и дальнейшим технологическим развитием в атмосферу выбрасывается все больше парниковых газов. Существуют природные механизмы удаления этих газов из воздуха, но мы так быстро их производим, что природа не справляется. Сжигая ископаемое топливо, уничтожая леса (деревья поглощают углекислый газ и используют его для строительства своих тканей), мы, люди, выбрасываем в атмосферу порядка 7 млрд тонн СО₂ в год.

На рисунке ниже показано увеличение содержания двуокиси углерода в атмосфере Земли. Данные получены атмосферной обсерваторией Мауна-Лоа на Гавайях. Там нет ни высокоразвитой промышленности, ни интенсивной вырубки лесов на дрова (при сжигании древесины также выделяется углекислый газ). Зафиксированный на Гавайях рост концентрации углекислоты является следствием экономической деятельности на Земле в целом. Общая циркуляция воздушных масс распределяет его по всей планете. Как видите, каждый год содержание углекислого газа то увеличивается, то уменьшается. Дело в том, что лиственные деревья поглощают СО₂ из атмосферы только летом, когда они покрываются листвой. Однако помимо этих ежегодных колебаний прослеживается долгосрочный тренд, совершенно однозначный. Содержание СО₂ в воздухе ныне превышает 350 частей на миллион – больше, чем когда-либо за всю историю человечества. Хлорфторуглероды накапливались быстрее всего – примерно на 5 % в год – из-за взрывного всемирного роста соответствующих отраслей, но сейчас их количество снижается. Других парниковых газов, например метана, также становится все больше из-за сельскохозяйственного и промышленного производства.

Итак, мы знаем, сколько парниковых газов скопилось в атмосфере и вроде бы представляем себе, насколько при этом снижается ее проницаемость для инфракрасных лучей. Можно ли вычислить, в какой мере рост температуры в последние десятилетия был вызван именно накоплением СО₂ и других газов? Да, можно, но с осторожностью. Следует учесть, что количество энергии, излучаемой Солнцем, циклически уменьшается и увеличивается и цикл составляет 11 лет. Нужно помнить, что вулканы иногда просыпаются и выбрасывают в стратосферу мельчайшие капли серной кислоты, хорошо отражающие солнечный свет, вследствие чего Земля немного охлаждается. По расчетам, крупное извержение способно снизить температуру на планете почти на один градус Цельсия на несколько лет. Не забудем также, что в нижних слоях атмосферы из-за выбросов промышленных предприятий висит пелена из крохотных серосодержащих частиц. Разрушая здоровье людей, она вместе с тем, охлаждает Землю. Тот же эффект оказывает пыль, поднятая ветром с распаханной почвы. Учтя все эти и многие другие факторы и проделав работу, которой сегодня занимаются опытные климатологи, вы придете к следующему выводу: на протяжении XX в. сжигание ископаемого топлива должно было повысить среднюю температуру на Земле на несколько десятых долей градуса Цельсия.

Естественно, вы захотите проверить расчеты фактами. Увеличилась ли вообще температура Земли за минувшее столетие и на сколько именно? Об этом тоже нельзя судить поверхностно. Нужно брать данные о температуре вдали от крупных городов, поскольку из-за обилия предприятий и скудости зелени в них жарче, чем в сопредельной сельской местности. Нужно аккуратно вычислить средние показатели по всем широтам и долготам, временам года и времени суток. Учесть разницу между измерениями на суше и на воде. И вы получите результат, согласующийся с расчетным.

В XX в. температура на Земле немного – меньше, чем на один градус Цельсия, – увеличилась. На общей кривой имеются заметные колебания, шум глобального климатического сигнала. Десять самых жарких лет с 1860 г. приходятся на 1980-е гг. и начало 1990-х гг., несмотря на похолодание вследствие извержения филиппинского вулкана Пинатубо в 1991 г. Пинатубо выбросил в атмосферу 20–30 Мт диоксида серы и аэрозолей, окутавших всю Землю примерно за три месяца. Всего за два месяца они закрыли около двух пятых земной поверхности. Это было второе мощнейшее извержение столетия (уступавшее только извержению горы Катмай на Аляске в 1912 г.). При условии верности расчетов и отсутствии значительной вулканической активности восходящий тренд должен был восстановиться к концу 1990-х гг. Так и случилось: 1995 г. оказался едва ли не самым жарким в истории наблюдений.

Еще один способ проверить, знают ли климатологи свое дело, – попросить у них ретроспективный прогноз. На Земле были ледниковые периоды. Есть способы определить колебания температуры в прошлом. Смогут ли они «предсказать» климат минувших эпох?

Важные открытия в истории земного климата были сделаны благодаря пробам из толщи полярных льдов Гренландии и Антарктиды. Технология бурения для получения проб была заимствована у нефтедобывающей промышленности. Таким образом, отрасль, ответственная за извлечение ископаемого топлива из земных недр, внесла огромный вклад в понимание опасности его использования. Тщательное изучение физического и химического строения ледяного керна показало, что температура на Земле и концентрация СО₂ в атмосфере снижаются и повышаются синхронно – чем больше углекислого газа, тем теплее на планете. Компьютерные модели, позволившие понять тенденцию изменения мировой температуры в последние десятилетия, корректно описывают колебания климата в давние времена, к которым относятся образцы льда, в соответствии с концентрацией парниковых газов. (Разумеется, в доледниковье не существовало цивилизации, которая создавала бы неэффективные в плане расхода топлива транспортные средства и выбрасывала в атмосферу чудовищное количество парниковых газов. Колебания содержания СО₂ носили естественный характер.)

За последние несколько сотен тысяч лет Земля пережила ряд ледниковых периодов. Двадцать тысяч лет назад территория нынешнего Чикаго была погребена подо льдом полтора километра толщиной. Мы живем в так называемое межледниковье, когда один ледниковый период кончился, а другой еще не начался. Типичная разница общемировой температуры в ледниковый период и в межледниковье – всего 3–6 °С. И это уже повод забить тревогу: оказывается, изменение температуры лишь на несколько градусов очень серьезно.

Получив подобный опыт и оценив собственные силы, климатологи берутся предсказать, каким будет климат Земли, если мы продолжим сжигать ископаемое топливо и в бешеных количествах выбрасывать в атмосферу парниковые газы. Группы ученых, пришедшие на смену оракулам древности, с помощью компьютерных моделей рассчитали, на сколько температура должна вырасти в норме и как она увеличится при удвоении содержания углекислого газа в атмосфере, что при нынешних темпах сжигания ископаемых углеводородов должно произойти к середине XXI в. В роли главных пророков выступают Лаборатория геофизической гидродинамики Национального управления океанических и атмосферных исследований в Принстоне, Институт космических исследований Годдарда (НАСА) в Нью-Йорке, Национальный центр атмосферных исследований в Баулдере (штат Колорадо), Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса министерства энергетики в Калифорнии, Университет штата Орегон, британский Центр климатических исследований Хэдли и Институт метеорологии Макса Планка в Гамбурге. Все они предупреждают, что температура вырастет в среднем на 1–4 °С.

С момента зарождения цивилизации не было столь стремительного изменения климата. В лучшем случае промышленно развитые страны смогут малой кровью приспособиться к новым условиям. В худшем – климатическая карта Земли изменится радикально, и последствия могут оказаться катастрофическими как для бедных государств, так и для богатых. На большей части планеты мы превратили леса и области дикой природы в изолированные разрозненные резервации. При изменении климата они не смогут передвинуться. Произойдет массовое вымирание видов. Потребуется переселять огромные массы людей и переносить сельхозпроизводство.

Ни одна из групп ученых не считает, что удвоение концентрации углекислого газа в воздухе приведет к похолоданию или увеличит температуру на Земле на десятки или сотни градусов. У нас есть возможность, недоступная древним грекам, – обратиться к целому ряду оракулов и сравнить пророчества. В данном случае все они более или менее сходятся. Их ответ согласуется с большинством старых предсказаний, в том числе нобелевского лауреата шведского химика Сванте Аррениуса, в преддверии XX в. сделавшего точно такой же прогноз на основе значительно менее глубокого знания о поглощении инфракрасного излучения углекислым газом и о свойствах земной атмосферы. Физические построения, которыми пользуются все эти группы, правильно моделируют нынешнюю температуру на Земле и парниковый эффект на других планетах, таких как Венера. Нельзя исключать, что они не лишены погрешностей. Тем не менее единодушие выводов заставляет серьезно задуматься.

Есть и другие тревожные симптомы. По сообщениям норвежских ученых, площадь арктического ледового покрова уменьшается с 1978 г. С того же времени фиксируются гигантские обломы шельфового ледника Ворди в Антарктиде. В январе 1995 г. отломился и сполз в Южный Ледовитый океан фрагмент ледника Ларсена площадью 4200 км². По всей Земле наблюдаются масштабные таяния горных ледников. Во многих уголках мира происходят погодные катаклизмы. Уровень Мирового океана продолжает подниматься. Ни одна из этих тенденций сама по себе не является стопроцентным доказательством, что всему виной наша цивилизация, а не естественные природные циклы. Но в комплексе они внушают большую тревогу.

Все больше климатологов приходят к выводу, что глобальное потепление носит рукотворный характер. В 1995 г. после всестороннего исследования представители 25 000 ученых, входящие в Межправительственную группу экспертов по изменению климата, заявили, что «совокупность фактов свидетельствует о выраженном влиянии человека на климат». Свидетельства «весьма убедительны», пусть и не позволяют пока говорить о «полном отсутствии оснований для сомнения», утверждает Майкл Маккракен, возглавляющий американскую программу по исследованию глобальных изменений климата. Наблюдаемое потепление «едва ли вызвано естественными колебаниями», по мнению Томаса Карла из Национального центра климатических данных (США): «Вероятность того, что мы не заблуждаемся, составляет от 90 до 95 %».

На рисунке ниже показано, как менялся климат на протяжении огромного периода времени. Отсчет начинается 150 000 лет назад, когда каменный топор и умение разжигать и поддерживать огонь являлись технологическими вершинами. Наблюдается большой разброс общемировой температуры между глубокими оледенениями и межледниковыми периодами. Максимальная разница между температурными впадинами и пиками составляет около 5 °С. Кривая изгибается то вверх, то вниз, завершается последнее оледенение, человечество постепенно осваивает лук и стрелы, животноводство, примитивное сельское хозяйство, оседлый образ жизни. Затем наступает черед металлического оружия, городов, полиции, налогов, экспоненциального роста населения, промышленной революции и атомной бомбы. (Изобретение всего вышеперечисленного укладывается в самый крайний правый участок сплошной кривой.) Наступает настоящее время, и сплошная кривая оканчивается. Пунктиром обозначено вероятное развитие событий с учетом парникового эффекта. Из цифр очевидно, что температура ныне (или в ближайшем будущем, при сохранении текущей тенденции) самая высокая не только за последнее столетие, но за последние 150 000 лет. Это еще один показатель того, насколько масштабные изменения с беспрецедентными последствиями для всей планеты вызываются деятельностью людей.

Глобальное потепление как таковое не ухудшает погоду. Но оно увеличивает вероятность плохой погоды. Погодные катаклизмы, разумеется, случаются и без глобального потепления, но все компьютерные модели показывают, что по мере потепления они должны существенно учащаться. Сильные засухи на внутренних территориях, жестокие шторма с подтоплением прибрежных зон, локальные рекорды жары и холода – все это следствия относительно небольшого прироста средней мировой температуры. Поэтому небывало холодный январь, скажем, в Детройте никоим образом не опровергает глобального потепления, несмотря на подобные утверждения в редакционных статьях некоторых газет. Погодные катаклизмы приносят большие издержки. Ураган «Эндрю» в 1992 г. принес одной только страховой отрасли США чистый убыток около $50 млрд, и это лишь малая часть потерь за тот год. Стихийные бедствия обходятся Соединенным Штатам более чем в $100 млрд в год. Потери по всему миру гораздо выше.

Изменения погоды влияют на животных и микробов, которые вызывают заболевания. Именно этой причиной предположительно вызваны недавние вспышки холеры, малярии, желтой лихорадки, лихорадки денге и хантавирусного легочного синдрома. По одному из прогнозов медиков, увеличение тропической и субтропической зон и сопутствующий рост населения на территориях обитания малярийных комаров к концу XXI в. выльется в увеличение заболеваемости малярией на 50–80 млн случаев ежегодно. Что-то нужно делать! В научном отчете ООН за 1996 г. утверждается: «Если вероятной причиной неблагоприятного воздействия на здоровья населения является изменение климата, у нас нет обычной возможности ожидать однозначных эмпирических данных, прежде чем начать действовать. Выжидательная тактика в лучшем случае неблагоразумна, а в худшем – безумна».

Прогнозы относительно климата XXI в. зависят от того, сохранятся ли нынешние объемы поступления парниковых газов в атмосферу, уменьшатся или увеличатся. Чем больше выбросов, тем жарче на планете. Даже при малом увеличении выбросов температура существенно поднимется. Но это усредненные общемировые данные. Где-то станет намного холоднее, а где-то намного жарче. Обширные территории ждет опустынивание. Согласно многим моделям, важные области сельхозпроизводства в Южной и Юго-Восточной Азии, Латинской Америке и Африке к югу от Сахары превратятся в выжженные солнцем пустыни.

Некоторые страны – экспортеры продовольствия, расположенные в широтах от средних до высоких (например, США, Канада, Австралия), – сначала могут оказаться в выигрыше благодаря стремительному росту экспорта. Бедные страны пострадают сильнее всего. В XXI в. в этом отношении, как и во многих других, глобальный разрыв между богатыми и бедными может резко увеличиться. Миллионы людей, дети которых голодают и которым нечего терять, – это реальная и серьезная проблема для богатых, как свидетельствует история революций.

Около 2050 г. высока вероятность всемирного кризиса продовольствия из-за засухи. Некоторые ученые считают маловероятным – с шансами не выше 10 % – масштабное обрушение сельхозпроизводства из-за парникового эффекта. Но риск в любом случае тем выше, чем дольше мы медлим. На какое-то время условия в таких местах, как Канада и Сибирь, улучшатся (если почва пригодна для ведения сельского хозяйства) ценой ухудшения ситуации в низких широтах. Но в дальней перспективе климат станет хуже во всем мире.

По мере нагрева Земли повышается уровень океанов. К концу XXI в. он может подняться на несколько десятков сантиметров, возможно, на метр. Одной из причин является то, что морская вода, нагреваясь, увеличивается в объеме, другой – таяние ледников и полярных льдов. Чем дальше, тем сильнее будет наступать Мировой океан. Со временем (точного срока не назовет никто) многие обитаемые острова в Полинезии, Меланезии и Индийском океане полностью уйдут под воду и исчезнут с лица Земли. Неудивительно, что был создан Альянс малых островных государств, активно борющийся против дальнейшего роста выбросов парниковых газов. Катастрофические последствия ждут также Венецию, Бангкок, Александрию, Новый Орлеан, Майами, Нью-Йорк и в целом густонаселенные бассейны таких рек, как Миссисипи, Янцзы, Хуанхэ, Рейн, Рона, По, Нил, Инд, Ганг, Нигер и Меконг. В одной только Бангладеш места проживания лишатся десятки миллионов человек. Возникнет новая тяжелая проблема экологических беженцев, спровоцированная ростом населения, уничтожением среды обитания и растущей неспособностью социальных систем справляться с быстрыми изменениями. Куда пойдут все эти массы людей? Подобные проблемы ждут Китай. Если мы сохраним привычный образ действий, Земля будет с каждым годом все сильнее нагреваться, повсюду обычным делом станут одновременно засухи и наводнения. Все больше городов, областей и целых стран будут уходить под воду, разве что их спасут героические инженерные мероприятия всемирного масштаба. В долгосрочной перспективе ожидаются и другие ужасные последствия, в том числе исчезновение западноантарктического ледникового щита, подъем уровня Мирового океана вследствие его таяния и затопление почти всех прибрежных городов планеты.

На моделях глобального потепления в зависимости от масштаба времени (от десятилетий до одного-двух веков) можно увидеть разные тенденции, например изменение температуры, засушливости климата, погоды и уровня морей. Эти тенденции настолько неблагоприятны, а их слом требует таких затрат, что вполне понятно упорное стремление найти в самой теории какую-нибудь ошибку. Одними скептиками движет нормальная для ученых привычка подвергать сомнению новые идеи, другими – участие в прибылях заинтересованных отраслей. Огромное значение приобретают обратные связи.

В глобальной климатической системе возможна как положительная, так и отрицательная обратная связь. Положительная опасна. Например, из-за парникового эффекта температура немного повышается и часть полярного льда тает. Но полярный лед обладает большей отражательной способностью, чем океанская вода. Вследствие его таяния Земля становится чуть темнее, значит, поглощает чуть больше солнечного света, дополнительно нагревается, тает еще больше полярного льда, и процесс зацикливается – возможно, вся система пойдет вразнос. Так работает положительная обратная связь. Еще один пример: из-за небольшого увеличения концентрации СО₂ в воздухе поверхность Земли, в том числе и океанов, слегка нагревается. Более теплые океаны испаряются чуть сильнее, водяной пар, также являющийся парниковым газом, задерживает еще больше тепла и дополнительно повышает температуру.

Эффекты отрицательной обратной связи способствуют гомеостазу. К примеру, немного нагреем Землю, выбросив дополнительный объем углекислого газа в атмосферу. Как мы только что выяснили, от этого в ней становится больше водяных паров, что, в свою очередь, усиливает облачность. Облака хорошо отражают свет, следовательно, меньше тепла из космоса достигает поверхности и нагревает Землю. Повышение температуры в конечном счете приводит к понижению температуры. Другая возможность: с повышением содержания углекислого газа в воздухе растения, которые его усваивают, начинают расти быстрее, попутно связывая все больше углекислого газа из воздуха, и парниковый эффект слабеет. Системы отрицательной обратной связи выполняют в планетарном климате функцию термостатов. Если бы, на наше счастье, они оказались достаточно сильны, потепление вследствие парникового эффекта имело бы самоограничивающийся характер, и мы могли бы позволить себе роскошь играть роль слушателей Кассандры, не повторяя их судьбы.

Главный вопрос: если учесть все эффекты положительной и отрицательной обратной связи, что получится в результате? Ответ: никто этого точно не знает. Ретроспективные расчеты глобальных потеплений и похолоданий в ледниковые периоды в зависимости от увеличения и уменьшения количества парниковых газов оказались правильными. Иными словами, если скорректировать компьютерную модель в соответствии со всеми историческими данными, то в ней автоматически будут учтены и все, известные и неизвестные, механизмы обратной связи в системе планетарного климата. Но возможно, мы ввергаем Землю в климатические режимы, не существовавшие в течение последних 200 000 лет, что чревато возникновением новых обратных связей, о которых мы вообще ничего не знаем. Например, в болотах скапливается много метана (в этом причина такого завораживающего и таинственного явления, как блуждающие огоньки). По мере потепления метан может ускоренными темпами высвобождаться. Дополнительные выбросы метана еще сильнее разогреют Землю, и возникнет очередная положительная обратная связь.

Уоллес Брокер из Колумбийского университета обращает наше внимание на очень быстрое потепление, произошедшее примерно за 10 000 лет до нашей эры, как раз перед появлением сельского хозяйства. Столь стремительное потепление, по его мнению, свидетельствует о нестабильности в связанной системе «океан – атмосфера». Таким образом, если мы меняем климат Земли в ту или иную сторону слишком резко, с выходом за предельное значение, происходит своего рода «скачок», и система самостоятельно переходит в другое стабильное состояние. Ученый полагает, что сейчас мы балансируем именно в таком неустойчивом состоянии. Если он прав, все не просто плохо, а очень плохо.

В любом случае совершенно ясно, чем быстрее меняется климат, тем сложнее любым гомеостатическим системам сработать и стабилизировать ситуацию. Боюсь, мы склонны закрывать глаза на нежелательные обратные связи и переоценивать благоприятные. Мы не настолько мудры, чтобы сделать исчерпывающий прогноз. В этом сомневаться не приходится. Едва ли сумма знаний, пока недоступных нашему пониманию, окажется спасительной. Хотя, чем черт не шутит… Но готовы ли мы поставить на кон свои жизни?

Острота и значимость проблем окружающей среды отражается в повестке дня собраний профессиональных научных обществ. Так, Американский геофизический союз – крупнейшее объединение ученых в мире – посвятил одну из секций ежегодного собрания 1993 г. предыдущим теплым периодам в истории Земли, стремясь понять последствия глобального потепления. Уже первый докладчик предупредил, что «парниковый эффект XXI в. не имеет аналогов в силу чрезвычайно быстрого развития тенденции». Было проведено четыре семинара, посвященных истончению озонового слоя, три – взаимосвязи между облачностью и климатом и еще три – общим исследованиям климата прошлого. Дж. Малман из Национального управления океанических и атмосферных исследований начал свое выступление со следующего замечания: «Открытие исключительно крупной утраты части озонового слоя над Антарктидой в 1980-х гг. оказалось совершенно неожиданным для всех». В сообщении Центра полярных исследований Бэрда при Университете штата Огайо на основе анализа ледяных кернов из Западного Китая и перуанских ледников были приведены данные по сравнению нынешнего потепления с температурами за последние 500 с лишним лет.

При всей склонности ученых к полемике симптоматичен факт, что ни в одном докладе не утверждалось, будто истончение озонового слоя или глобальное потепление – это дезинформация или заблуждение, что дыра над Антарктидой была всегда или что мировая температура при удвоении нынешней концентрации углекислоты в атмосфере увеличится не на 1–4 °С, а значительно меньше. Доказать обратное было бы невероятно соблазнительно, поскольку это принесло бы выгоду многим влиятельным и богатым компаниям и персонам. Но, судя по повестке дня многих научных мероприятий, этой надежде едва ли суждено сбыться.

Наша техническая цивилизация ныне представляет огромную опасность для самой себя. По всему миру сжигание ископаемого топлива одновременно губит дыхательную систему людей, леса, озера, береговую линию, океаны и мировой климат. Разумеется, никто не планировал причинять вред. Руководители отраслей, основанных на углеводородном сырье, всего лишь хотели обеспечить прибыль себе и акционерам, поставить на рынок востребованные всеми товары и укрепить военную и экономическую мощь своих стран. Зло творилось ненамеренно, из благих побуждений, давало преимущества большинству жителей развитой части мира – нефтяной цивилизации, и участвовали в нем большая часть государств и многие поколения. Поэтому не время тыкать друг в друга пальцем, ища виноватых. У этого бедствия нет единственного виновника, будь то государство, отрасль или поколение, и ничьих изолированных усилий недостаточно, чтобы справиться с ним. Чтобы катастрофическое изменение климата не превратилось из потенциальной опасности в реальность, нужны наши объединенные долговременные усилия. Главное препятствие – это, конечно, инерция, сопротивление переменам. Это гигантские общемировые взаимозависимые промышленные, экономические и политические институты, стоящие на ископаемом топливе, хотя ископаемое топливо является проблемой. Свидетельства опасности глобального потепления продолжают множиться, но во властных кругах США не заметно воли всерьез заняться решением этого вопроса.