Глава двадцать четвертая

О прочных льдах без излишней горячности

Летом 2016 года я был свидетелем работы организации EGRIP (East Greenland Ice-core Project): группа ученых-климатологов бурит Гренландский ледяной щит – четырехсоткилометровую книгу со снежными страницами.

Для меня путешествие по Гренландии стало эмоциональным переживанием. Я уже двадцать лет изучаю неопровержимые доказательства того, что люди влияют на климат на нашей планете. Постоянно говорю об этом по телевидению, на публичных лекциях, в книгах. И все равно мне, как и большинству из нас, трудно представить себе происходящее наглядно, непосредственно, почувствовать его нутром. Мир так велик, что почти никому из нас не удается думать о каждой экосистеме в отдельности, а изменения климата – процесс сложный и деликатный. Да и временные масштабы – сотни тысяч лет… Нет, вы только представьте себе, чем все занимались сто тысяч лет назад? Да и были ли они, эти «все»? Думать об этом увлекательно, но очень трудно. Наш век так короток по сравнению с этими эпохами. А когда приезжаешь в Гренландию, абстракции становятся реальностью. Здесь видна вся переменчивость и хрупкость земной природы. Здесь не удается отмахнуться от вероятности внезапных катастрофических перемен. Здесь отпадают всякие сомнения в том, что действовать нужно срочно. Мы можем заглянуть глубоко в прошлое, чтобы понять, что ждет нас в будущем, благодаря прогностическим возможностям науки. Именно этим и занимаются исследователи гренландских льдов.

То, что я видел, меня очень встревожило.

Гренландия содержит полный отчет о древнем климате Земли, поскольку все, что там происходит, естественным образом сохраняется в морозилке (в буквальном смысле слова) больше полутора километров глубиной. Здешние данные до того очевидны, что ученым почти ничего не нужно фильтровать: и так понятно, что происходит. Хотя я побывал в Гренландии летом, температура в центре ледяного щита никогда не поднималась выше минус пяти. А так называемой «ночью» опускалась еще ниже, до минус двадцати. «Ночь» в данном случае надо понимать условно – как определенный промежуток времени на часах. В течение нескольких месяцев до и после летнего солнцестояния Солнце не заходит, а в течение нескольких зимних месяцев – не восходит. Как-то раз во время той поездки я проснулся в три часа ночи и сделал несколько фотографий, поскольку на улице было светло почти как в десять утра.

Каждый год на ледники, покрывающие Гренландию, ложатся новые слои снега, и так формируются исполинские стокилометровые пласты сплошного льда. По состоянию снега можно судить об атмосферных условиях соответствующего времени. Колебания температуры и влажности сказываются на размерах и толщине снежинок. В зависимости от ветра в толще снежного слоя или поверх него могут оказаться частички почвы, принесенные с других континентов. Снег, накопившийся за сезон, говорит о состоянии окружающей среды в тот год. Зимние и летние снега несколько различаются по некоторым параметрам. Снег в Гренландии шел круглый год сотни тысяч лет подряд и не таял, поэтому снега там и вправду много – толстенные слоистые пласты. Под весом верхних слоев снежинки в нижних спрессовываются. Воздуху некуда деться, и он остается в крошечных пузырьках, прячущихся между иголочками снежинок. Так что Гренландский ледяной щит состоит из прессованных снежинок, сохранившихся на холоде больше ста тысяч снежных лет и зим. Потому-то исследователи льда – гляциологи – и называют его снежной книгой. Естественный гроссбух, где педантично фиксировалась смена времен года, состояние древней атмосферы и климатические условия на Земле.

Вот уже лет сорок инженеры разрабатывают особые ледяные буры, чтобы поднять эти страницы истории климата на поверхность и прочитать. Сами понимаете, как это трудно. Работу EGRIP финансирует Копенгагенский университет, поэтому меню исследователей составлено в традиционном датском стиле, то есть просто фантастически: такая пища насыщает энергией, а без этого в краях вечных льдов никак. Все сотрудники – и бурильщики, и палеоклиматологи, и столяр, и электрик, и врач, и повар – прилагают все силы, чтобы поднять пробы льда на поверхность и сохранить их для дальнейшего изучения. Особенно тяжело приходится небольшой бригаде бурильщиков. Для защиты от ветра и солнечных лучей они работают в искусственных пещерах: сначала выдалбливают траншеи в 30 метров длиной, 10 метров шириной и 10 метров глубиной при помощи гусеничных машин вроде тех, которые применяют на горнолыжных курортах. В траншеях надувают здоровенные воздушные шары в форме сосисок. А потом при помощи снегометов делают крышу – покрывают шары трехметровым слоем снега. В результате всех этих трудов и получается огромная ледяная пещера. Больше всего она похожа на логово архизлодея из комиксов. Ледяные туннели защищают от разгула стихий, но ни о каком уюте речи нет. Это настоящая морозилка – я не шучу. Там даже холоднее, чем на поверхности. Чтобы там работать, приходится напяливать на себя несколько слоев теплой одежды: сначала термобелье с длинными рукавами и штанинами, потом толстые термоизолирующие штаны, тяжелые термоизолирующие ботинки и, как правило, очень толстый пуховик. Во всем этом довольно тяжело передвигаться. А еще нужны темные очки, чтобы не слепили солнечные лучи, отраженные от снега. Изучение изменений климата – это вам не синекура. Такие исследования нужно проводить без излишней горячности.

Прибыв на ледяные просторы, рабочая группа EGRIP первым делом нашла самое толстое место при помощи особых радаров. Там залегает больше всего слоев древнего снега, на который ушло больше всего лет снегопадов, а поэтому и записи о климате прошлого самые длинные и самые древние. Так что исследователи выбрали именно этот участок в самом центре восточной части Гренландского ледяного щита ради самых лучших данных. Чтобы добраться до этих данных – самых древних и в самой глубине – ученые пробурили невероятно плотный лед особой хитроумной бурильной установкой. Полый бур оборудован электромотором, который вращает острые резаки. Бурильщики опускают бур все ниже и ниже и извлекают длинные толстые ледяные цилиндры; кроме того, бур снабжен пружинными металлическими «лапками», которые подхватывают конец образовавшегося ледяного цилиндра, после чего его поднимают на поверхность на стальном кабеле-поводке. Затем лед попадает в холодную пещеру-лабораторию, где исследователи аккуратно пилят цилиндры на стандартные 55-сантиметровые чушки, взвешивают каждую из них и отмечают все видимые дефекты, которые могут быть вызваны недостатками бурильной установки.

Но все это бурение, пиление, взвешивание и измерение – это только самое начало процесса. Ученые подробнейшим образом изучают химические особенности льда и заключенных в нем пузырьков воздуха. Мы можем точно определить, сколько лет назад выпал снег и каким тогда был климат. Мы можем узнать, каков был тогда состав атмосферы и откуда взялась пыль, попавшая в толщу льда. Мы читаем страницы исторической хроники климатологов. Проведи пальцем по пробе из бурильной установки EGRIP – и ты почувствуешь ход древнего времени. Я так и сделал, и это потрясающе.

Поскольку я знаю инженерный жаргон (а может быть, просто потому, что я приехал со съемочной группой и все равно собирался раскрывать некоторые секреты), ученые дали мне подержать несколько драгоценных образцов. А ведь случись что, и получить замену будет очень трудно: в некотором смысле пробы бесценны. За один раз на поверхность достают цилиндр длиной около двух метров. Это довольно много льда, поэтому цилиндр получается увесистый, но когда меня пустили в ледяную пещеру и дали подержать образец, я от волнения даже не заметил его тяжести.

Затем исследователи считают слои льда; это происходит либо прямо там, в холодной-холодной искусственной пещере-лаборатории по соседству с бурильной установкой, либо уже в лаборатории в Копенгагене или Денвере (такой же холодной). Слои льда считают точно так же, как и годичные кольца на спиле дерева, и делают из них примерно те же выводы: каждый слой или группа из нескольких плотно спрессованных слоев – это один год (сезон) снегопада. Если границы годичных слоев оптически не очевидны, исследователи еще подробнее изучают лед при помощи пары электродов, измеряющих электропроводность льда, и отмечают мелкие различия в составе снега в разные годы. Ближе к поверхности, где древние слои снега спрессованы не очень плотно, вмерзшие пузырьки воздуха видны невооруженным глазом. Глубже слои, соответствующие каждому сезону, под возрастающим давлением накапливающегося сверху снега делаются все тоньше и тоньше. Пузырьки воздуха в них по-прежнему есть, но сжаты практически до невидимости. А еще глубже они сжаты так, что и вправду исчезают, полностью растворяются в толще льда.

Я пробыл там долго и видел, как бурильщики прошли «фирн» – относительно неплотный слой зернистого снега, слежавшегося, но с видимыми порами. Я помогал (ну или пытался помочь), когда доставали пробу за 1889 год. Все ученые сразу узнали этот слой, как только образец положили на особый измерительный стол, – вот как хорошо они знакомы с видами льда. Я различил отчетливую тонкую линию, отмечавшую, что год выдался особенно теплым. Сейчас, когда я пишу эти строки, на основании исследования льдов и метеорологических данных на всей планете установлено, что 2016 год был самым теплым за всю историю наблюдений. Это закономерно для постиндустриальной эпохи, которая длится уже 250 лет. Во льду хранятся следы всепроникающей деятельности человека.

В честь первого дня бурения в очередной бурильный сезон мы распили бутылку превосходного шотландского виски, отметив начало новой линии исследований (то есть нового цилиндра), и работа закипела. Когда образцы льда поднимают с огромной глубины в пещеру возле бурильной установки, пузырьки воздуха, которые в них содержатся, могут лопнуть из-за перепада давления. Очень забавно взять кусочек льда из отходов, застрявших между бурильной трубой и ее внешним чехлом, и бросить в бокал скотча. Пузырьки сжатого воздуха из атмосферы Земли в далеком прошлом вырываются на поверхность после тысячелетнего плена, и лед шипит.

Главное, что нужно знать об исследованиях EGRIP, – что это не просто хроники прошлого. Это еще и голые (гололедные?) факты, говорящие о наших перспективах на будущее. Все фантазии, все порочные теории о том, что люди якобы не влияют на изменения климата, разбиваются о твердо установленные факты и абсолютно неопровержимые данные. Помимо страшных доказательств виновности человечества в переменах климата в наши дни, есть и другой крайне тревожный феномен. Гренландский лед хранит подробные сведения о так называемом «резком изменении климата» – это гляциологический термин. Так вот, друзья, это серьезно. Закономерности выпадения дождя и снега меняются за очень короткое время. Меняются и закономерности бурь и штормов, и пути океанских течений. И короткое время – это не по геологическим меркам. Речь у нас идет о заметных изменениях климата за десятки лет, а иногда и просто за считаные годы. Если какое-то резкое изменение климата произошло в момент вашего рождения, то к тому времени, когда вы окончите школу, земли, с которых вы кормились, могут оказаться совершенно бесплодными. Успеют ли сельскохозяйственные системы перебраться на другие угодья, чтобы всех накормить? Этот тревожный сценарий изложил мне климатолог Джим Уайт из Университета штата Колорадо. Такие резкие перемены иногда происходят и в рамках природных процессов с их обычно неспешным темпом (по человеческим меркам). Но сегодня мы вмешиваемся в климатическую систему Земли гораздо быстрее любого мыслимого природного процесса. И очень может быть, что рано или поздно мы столкнемся с резким фазовым переходом в климатической системе, но когда это будет, мы не знаем. В некотором смысле то, чего компьютерные модели не могут предсказать (пока), даже страшнее, чем то, что они предсказывают. Яркий пример масштабов изменений климата – ледниковые периоды. Мы с вами живем спустя 10 000 лет после последнего длительного похолодания, однако следы ледниковых периодов налицо повсюду. Я учился в колледже в городе Итаке в штате Нью-Йорк, на озере Кайюга. Начал работать инженером в «Боинге» в Сиэтле, на озере Вашингтон. Мой лучший школьный друг Брайан живет в Кливленде, на берегу озера Эри. Все эти огромные водохранилища созданы ледниками. Озеро Кайюга, как и остальные озера из группы Фингер-Лейкс, тянется с севера на юг – как и озеро Вашингтон. Все они следуют путями давно исчезнувших ледяных пластов, которые раздирали землю, наползая с морозного Севера. При движении эти пласты оставляли глубокие борозды, превратившиеся потом в озера.

Великие озера порождены «мертвыми льдами», колоссальными ледяными массивами, которые ползли себе вниз под гору, а потом остановились и своим весом продавили долины, выдолбленные и расширенные движением их предшественников-ледников.

Между тем процессы, запустившие эти масштабные события, были на удивление деликатными. Как правило, ледниковые периоды вызываются изменениями формы земной орбиты, а также углом и направлением наклона земной оси относительно Солнца. Эти изменения цикличны с периодами около 100 000 лет, 41 000 лет и 23 000 лет и называются циклами Миланковича в честь Милутина Миланковича, сербского математика, который открыл их в 1912 году. Но сегодня климат меняется гораздо быстрее любого цикла Миланковича. Наша ситуация требует срочного и продуманного вмешательства.

Когда влияние всех циклов в совокупности приводит к тому, что на поверхность Земли попадает чуть меньше солнечного света, чем обычно, наша планета слегка охлаждается. Когда циклы совпадают так, что солнечного света становится больше, Земля чуть-чуть нагревается. Химия и циркуляция океанов усиливают этот эффект. Когда Земля нагревается, океаны выпускают в атмосферу часть растворенного в них углекислого газа, и вода испаряется из них быстрее, а дополнительный CO₂ и водяной пар способствуют дальнейшему потеплению. А когда циклы Миланковича сообща приводят к тому, что солнечного света становится меньше, океаны поглощают углекислый газ и в воздух попадает меньше водяного пара. Это ускоряет охлаждение – и тогда здравствуй, ледниковый период.

Чтобы посмотреть на изменения климата с разных сторон, по-ботански, на самом деле нужно провести на планете цикл экспериментов, чтобы посмотреть, как она себя ведет, то есть изучить причины и следствия. Этого мы проделать не можем, поэтому строим компьютерные модели и сравниваем их результаты с данными, получаемыми изо льдов. Смотрим, удастся ли нам создать программный код, который предсказывает прошлое и моделирует факты, наблюдаемые во льдах. Так мы можем исключить предвзятость и искажения фактов.

Так вот, изучая образцы льда из Гренландии и других мест, мы видим, как резко меняется структура слоев. Это доказывает, что крупные перемены климата могут произойти меньше чем за двадцать лет. Как именно они происходят, мы не знаем, зато прекрасно понимаем, по какой причине: дело во взаимодействии температуры, содержания углекислого газа, океанских течений, испарения воды и живых существ, которые на все это реагируют. Есть и другие важные факторы. Если зимой выпадает меньше снега и появляется меньше льда, поверхность Земли в целом темнее, а значит, она поглощает больше света, что приводит к дальнейшему потеплению. Если гренландские ледники растают, в Атлантический океан вольется больше талой воды, а значит, нарушится соотношение между пресной и соленой водой, что может изменить течения. Океанские течения распределяют тепло по планете, поэтому любой сдвиг в этой области имеет далекоидущие последствия. И во все эти процессы вмешиваются люди – жгут углеводородное топливо, вырубают леса и вообще всячески способствуют парниковому эффекту на Земле. Упомянутый 2016 год стал вехой на этом пути: концентрация углекислого газа в атмосфере превысила отметку в четыреста долей на миллион впервые за четыре миллиона лет. В этом виноваты люди – и людям за это платить. Главный вопрос – кому именно и насколько высокой окажется цена.

Мы вступили на нехоженую территорию, и поэтому так важно двинуться в сторону безуглеводородного будущего, причем прямо сегодня. Исследователи ледяных покровов говорят, что Земля – система хаотическая. Грубо говоря, для хаотической системы характерны взаимодействия, способные в результате мелких нарушений приводить к непредсказуемым и зачастую колоссальным переменам. Вероятно, вам знакомы слова «эффект бабочки»: стоит одной-единственной бабочке в Южной Америке взмахнуть крылышками, и это вызовет ураган на Западном побережье Африки. Так вот, возможно, именно с таким эффектом мы и столкнулись. Это записано и в гренландских льдах. Роль бабочки играют люди, но мы не трепещем крылышками, а накачиваем атмосферу углекислым газом и метаном (который еще больше способствует парниковому эффекту) в миллион раз быстрее, чем силы природы.

Самопровозглашенные скептики иногда подчеркивают, что климат менялся всегда. Так и есть – но лишь в определенной степени. Да, он всегда менялся, но сейчас мы, люди, навязываем ему такие темпы изменений, каких история еще не знала. Это можно представить себе наглядно: когда едешь по скоростному шоссе, то разгоняешься до 100 километров в час. А когда подъезжаешь к дому и останавливаешься, то движешься со скоростью 0 километров в час. И все у тебя складывается неплохо. Но зарубите себе на носу, что затормозить со 100 до 0 километров в час можно и врезавшись в кирпичную стену. Тут результат будет несколько иным. Теперь представьте себе, что вы едете по шоссе, когда за рулем кто-то другой, и видите впереди поперек дороги кирпичную стену. Вы кричите: «Эй, остановись!» А водитель отвечает: «Подумаешь, кирпичная стена, у машин и так постоянно меняется скорость!» Так вот, уважаемые коллеги, беда не в самом изменении, а в скорости изменения, от нее-то люди и гибнут! И с климатом то же самое. А теперь представьте себе, что стена приближается, а тот же водитель говорит вам: «Не слушай всех этих специалистов по автокатастрофам, они просто выбивают из правительства гранты на физические исследования!»

По-моему, в наши дни на каждого настоящего эксперта-ботана приходится один пропагандист ложных сомнений. Вот почему нам так важно объединиться, разумно профильтровать информацию и добиться, чтобы голоса тех, кто знает, как все обстоит на самом деле, были услышаны. Надо стараться, чтобы все понимали, какова реальная ситуация: на кону благополучие планеты (и тех из нас, кто на ней почему-то живет).

Там, среди гренландских льдов, я почувствовал, что у меня почва уходит из-под ног. И причина не в медленном движении ледяного пласта, который смещается примерно на 15 сантиметров в день. Причина в том, что у меня екнуло сердце, когда я задумался о последствиях совершаемых здесь открытий. То, что происходит в Гренландии, происходит и на Земле в целом. Расцвет и упадок ледниковых периодов, записанных в полуметровых пробах льда EGRIP, – это древние перемены климата, которые потрясли весь мир, и не исключено, что они ожидают нас в ближайшем будущем. Стремительное потепление, которое сейчас идет полным ходом, тоже затронет всю планету. Помимо сильных снежных бурь, нам, вероятно, придется стать свидетелями частых засух в Калифорнии, аномальной летней жары в Европе, катастрофических наводнений в Южной Азии. Наверняка у этого эффекта бабочки будут и другие последствия, о которых мы пока не задумывались. Это трагедия общинных пастбищ в крайнем ее проявлении. Никому из нас и в голову не приходило, что мы можем повлиять на климат всей Земли. Но если все мы и дальше будем жить по-прежнему, придерживаться прежнего образа действий, последствия не заставят себя ожидать и мы ощутим их в полной мере.

Исследователи предсказывают и оценивают, что нас ждет. Резкое изменение ритма осадков чревато постоянными неурожаями основных сельскохозяйственных культур – риса, пшеницы, кукурузы, сои и хлопка. Теплые зимы приведут к распространению насекомых. Насекомые будут уничтожать посевы и переносить в Москву, Лондон, Токио и Миннеаполис болезни, которые раньше встречались только в тропиках, вроде малярии и лихорадки денге. В крупных городах возникнет нехватка питьевой воды. А без нормальной канализации вспыхнут всевозможные эпидемии.

В предельном случае хаос, вызванный изменениями климата, станет настолько непредсказуемым, стремительным и катастрофическим, что станет трудно предусматривать адекватные долгосрочные меры. Даже если изменения климата пойдут не так резко и более предсказуемо, нетрудно догадаться, что нас ждет дефицит продуктов и электричества, засухи, пожары, жара, сбои в работе канализации, и не исключено, что мы не в состоянии этого предотвратить ни целиком, ни даже отчасти.

Перемены климата для нас – суровая проверка на критическое мышление. До сих пор мы думали одним образом. Теперь нам надо научиться думать лучше. Надо свести воедино все самое качественное, и данные, и проекты, и исполнение, призвать всех к коллективной ответственности и взяться за работу. Надо обуздать выбросы парниковых газов. Обеспечить каждого жителя Земли чистой водой и надежными возобновляемыми источниками электроэнергии. И надо спешить: чем дольше мы медлим, тем сильнее усугубляется положение. Начинать нужно прямо сейчас. Никакая страна, никакое правительство не в состоянии решить эту проблему в одиночку. Если власть имущие не договорятся в ближайшем будущем о коллективных действиях, придется нам с вами самим брать власть. А если те, кто отрицает очевидное и мешает нам, подняли шум и сбивают всех с толку, надо добиться, чтобы наши ботанские голоса звучали громче и отчетливее.

Я хочу, чтобы наши потомки, посмотрев на данные гренландских льдов за XXI век, сразу заметили, в каком году мы принялись за дело. Подобные крутые изменения курса потребуют стараний всего человечества в течение долгого времени. Чтобы спасти нашу планету, сохранить ее для нас, людей, мы должны сосредоточиться на наших общих интересах, перестать быть хаотической толпой узколобых эгоистов. Надо овладеть знаниями и взять на себя ответственность.

Наш долг – изменить мир к лучшему ради всех живых существ на Земле, а главное – ради нас самих.