Песок, алмазы и ядовитые газы: зачем нам устраивать суперизвержения вулканов?

В июле 2017 года в Science вышел ряд статей, в которых справедливо утверждается: самый дешёвый способ нейтрализовать глобальное потепление заключается вовсе не в прекращении выбросов углекислых газов. Ведь для этого, по самым скромным оценкам, одна Россия должна тратить сотни миллиардов долларов в год, а мир в целом — многие триллионы ежегодно. Вдумаемся: наша страна даже на оборону тратит меньше пяти процентов ВВП, а на отказ от выбросов CO2 ей потребуется от 5 до 35 процентов ВВП в год.

Наша экономика может такого и не выдержать, а бороться всё равно придётся. Россия недавно подписала Парижское соглашение, участники которого обязаны вести такую борьбу, и вскоре наш парламент планирует его ратификацию. Конечно, экономика западных стран куда более развита, чем российская. Но и там экономисты утверждают, что борьба с углекислым газом — очень дорогое удовольствие. Настолько, что даже распыление песка и алмазов в стратосфере оценивают как сравнительно дешёвый выход.

Что ещё хуже, большинство мер по борьбе с глобальным потеплением неизбежно будут... способствовать ещё большему потеплению. Ведь, чтобы не выбрасывать углекислый газ, надо перейти на электромобили, а также на солнечные и ветряные электростанции. Но именно сжигание угля даёт атмосфере много диоксида серы (как примесь есть во всех углях), сжигание солярки — сажу. И то и другое очень эффективно отражает солнечный свет. Целый ряд исследований утверждает, что за 1958–1985 годы эти факторы на одну двадцатую снизили количество излучения, достигающего поверхности планеты. Если угольную энергетику и автомобили уничтожить, на Земле станет намного солнечнее — и опять-таки ещё теплее.

Поэтому исследователи во главе с Ульрикой Нимейер предлагают другой путь. Этот метод уже многократно испытан самой историей нашей планеты, и он уже опускал среднегодовую температуру на планете на два-три градуса, чего достаточно, чтобы полностью компенсировать весь эффект глобального потепления. Всё, что для этого нужно, — просто сымитировать мощное извержение вулкана. По расчётам, достаточно 160 лет подряд забрасывать в стратосферу по 20 миллионов тонн диоксида серы (SO2, всего 3,2 миллиарда тонн). Много это или мало и что от этого случится с жизнью на Земле? 

Сработает ли суперизвержение?

70 тысяч лет назад как раз три миллиарда тонн диоксида серы в атмосферу уже выбрасывали. Правда, не люди, а извержение супервулкана Тоба, и не за полтора века, а всего за год. Суперизвержение называют так за масштаб: в отличие от обычного, оно даёт в десятки раз больше пепла и SO2. Поэтому мы точно знаем: Нимейер и её коллеги предлагают надёжный, верный метод снижения глобальной температуры. Тогда она упала на три-пять градусов в Северном полушарии и чуть меньше — в Южном. Отражение солнечного света SO2 дало легко фиксируемые археологами последствия. Численность людей на планете уменьшилась примерно в десять раз, а та часть человечества, что успела колонизировать Азию, вообще вымерла. Интересно, что три градуса среднегодовой температуры — это ровно столько, сколько будет отделять человечество 2100 года от климата 1900 года.

Метод "забросить повыше миллиарды тонн сернистого газа" испытывался не только Тобой. 26 500 лет назад новозеландский вулкан Оруануи устроил ещё одно суперизвержение с меньшими выбросами. Ровно в то же время на планете наступил последний ледниковый максимум. Ледники продвинулись максимально далеко на юг, пустыни значительно расширились, тропические леса даже в Амазонии стали сменяться саваннами. Пыли в атмосфере, судя по ледниковым отложениям из той эпохи, было в 20–25 раз больше, чем сейчас.

Были и другие похожие случаи. Самый раскрученный из них — многочисленные йеллоустонские суперизвержения. Во всех случаях последствия были похожи: вулканическая зима разной тяжести, многолетнее снижение температур, то есть предлагаемая Нимейер мера, как показывают реальные события из прошлого, действительно сработает.

О том, что происходит с планетой при настоящих, а не искусственных суперизвержениях можно узнать в материале Лайфа:

Йеллоустонский кошмар: уничтожит ли супервулкан США? И пощадит ли Россию?

Немного о советских корнях "искусственных суперизвержений"

Если быть совсем честным, первой этот метод предложила вовсе не Нимейер. Хотя в нашей стране часто раздаются голоса, что "глобальное потепление придумали на Западе", как и предложение бороться с ним, на самом деле всё совсем не так. Потепление стало научной концепцией, подкреплённой расчётами в 1956 году, когда в СССР вышла книга Михаила Будыко "Тепловой баланс земной поверхности". Именно там впервые появились конкретные расчёты, показывающие, что углекислый газ — главная сила, стоящая за изменением климата. Тот же автор рассчитал, что из-за антропогенных выбросов Арктика освободится от морских льдов к 2050 году. Он же в 1977 году впервые предложил распылять отражающие аэрозоли на серной основе в стратосфере.

Нимейер, как и некоторые иные западные учёные в этой области, работ русскоязычных авторов не читала, а если и читала, то никак на них не ссылается. Раньше использование чужих идей без ссылки на автора называлось плагиатом. Но, как известно, мы живём в эпоху всеобщего смягчения нравов, поэтому назовём это простой забывчивостью. Впрочем, справедливости ради, именно она впервые точно рассчитала нужное для этого количество SO2. Да и в любом случае не нам её упрекать. Если уж в нашей стране подавляющее большинство населения понятия не имеет о советском научном приоритете в области глобального потепления и методов борьбы с ним, то почему об этом должен помнить западный исследователь — вообще непонятно. 

Не наступит ли катастрофа?

Легко заметить, что естественные суперизвержения, описанные выше, делали планету намного холоднее, пустыннее и безлеснее, чем она есть сейчас. Холод в высоких широтах и пустыни в низких широтах — это две стороны одной медали. При более низких температурах вода слабее испаряется, поэтому дожди идут реже. На месте саванн Сахеля и Австралии в последнем ледниковом максимуме были безводные пустыни, а на месте джунглей Африки и Амазонии — саванны с островами лесов. Не приведёт ли рецепт Будыко — Нимейер к сходным последствиям, то есть росту пустыни и запылённости?

К счастью, нет. Извержения Тобы и Оруануи случались безо всякого предшествующего глобального потепления. Теперь всё по-другому. За последние сто лет среднегодовая температура поднялась примерно на один градус, а в XXI веке климатологи обещают потепление на 0,2 градуса каждые десять лет. В таких условиях понижение температуры от 20 миллионов тонн SO2 всего лишь компенсирует потепление. То есть катастрофического наступления льдов, как 26 500 лет назад, не случится.

Афганистан каждый год

На этом хорошие новости заканчиваются. Дело в том, что глобальное потепление уже вызвало целый ряд позитивных изменений в мировом хозяйстве. Откат в прежнее состояние будет очень болезненным. Скажем, в США зимой 2016–2017 годов потребление энергии на отопление упало на 85 процентов относительно среднего. Примерно то же случилость и в зиму 2015–2016 годов. Будь в России централизованная статистика такого рода (увы, её не собирают), она тоже показала бы снижение расходов на отопление в сравнении с XX веком.

Кроме того, высокие температуры — это больше испарений, больше дождей и более активная работа гидроэлектростанций. В эту же зиму в США "аномально высокие осадки вместе с малым расходом энергии на отопление привели к переизбытку предложения". В итоге цены на электричество в марте 2017 года там не раз становились отрицательными.

Другая тяжёлая сторона низких температур — повышение смертности. Человек, несмотря на примесь неандертальских генов, вид африканского происхождения. Поэтому холод наносит по его сердечно-сосудистой системе удар посильнее жары. Каждый раз, выходя на улицу в холодное время года, мы резко нагружаем её, приводя на грань сбоя. Даже в таких странах, как Австралия и Новая Зеландия, смертность в зимние месяцы (наши летние, см. иллюстрацию) намного выше, чем летом. И это при том, что местная "зима" мягче, чем русский сентябрь.

Именно поэтому в 1976–2005 годах глобальное потепление снизило смертность в Англии и Уэльсе на 85 случаев в год на миллион человек. Правда, за то же время из-за возросших летних температур смертность выросла, но лишь на 0,7 случая на миллион жителей. То есть на одного убитого глобальным потеплением приходится 121 спасённый. Учитывая, что потепление началось до 1976 года и явно не закончилось в 2005 году, общее число спасаемых повышением температур много больше.

К сожалению, у нас с финансированием исследований на тему потепления всё весьма умеренно, поэтому, сколько жизней оно сохранило России, сказать сложно. Если как в Британии — то 84,3 смерти на миллион жителей. Всего их 146 миллионов, а значит, смертность от потепления упала на 12 300 человек в год. Это больше, чем СССР потерял в Афганистане, и выше ежегодного числа убийств в нашей стране. Зимы в Британии очень редко приносят минус 20. Так что реальное количество наших сограждан, спасаемых изменением климата, намного больше, чем 12 300 в год.

Развернём ситуацию в обратную сторону: что будет после нейтрализации изменений климата, по Будыко — Нимейер? Смертность резко вырастет, причём диоксид серы, медленно опускающийся из стратосферы, вряд ли её уменьшит. Конкретно наша страна, как мы уже отметили, ежегодно начнёт терять больше людей, чем унесли десять лет довольно крупной войны. Опустим моральную сторону вопроса, ограничимся материальной. Гробы, стоимость ухода за умирающими, похороны, землеотвод под новые кладбища — всё это определённо не улучшит экономическую ситуацию. А она у нас, честно говоря, и так не блестящая.

Само собой, коммунальные платежи тоже вырастут. Разница среднегодовой температуры в три градуса, которую нам обещает метод Будыко — Нимейер, может показаться небольшой. Но только если не знать, что ровно та же разница между климатом Нижнего Новгорода и Новосибирска. Минус три градуса среднегодовой температуры в климатическом плане "переселят" большинство жителей европейской части страны в Сибирь, а жителей Сибири — и ещё дальше. 

Овчинка не стоит выделки, но нам всё равно придётся за неё заплатить

Легко заметить, что выгоды от борьбы с глобальным потеплением пока не очень убедительны. Да, мы спасём белых медведей (они, правда, пока и не вымирают), но ценой этому станет множество погибших людей. Да, летом будет не так жарко, но зима снова будет неласкова к нашей экономике. Отражение солнечного света в космос и уменьшение осадков из-за похолодания снизит урожаи, хотя насколько точно — понять заранее нельзя. Странам, где много пустынь, пока расцветающих из-за глобального потепления, будет вовсе не сладко — им угрожает сильнейшее опустынивание. Все эти соображения за потепление родились не вчера, и они очевидны даже тому, кто не проверял их с калькулятором в руке.

Поэтому тот же Будыко в 1962 году опубликовал статью "О некоторых способах изменения климата", в которой предложил не охлаждать планету, а напротив, нагреть её. Как он справедливо отмечал, простое распыление технической сажи (отходы резинотехнической промышленности) с низковысотных самолётов в Арктике позволит растопить часть её льдов. Простой нагрев потемневшего льда долгим полярным днём сделает его весьма быстро тающим. Без части льда отражающая способность полярной шапки резко снизится, что "подогреет" нашу страну и всё Северное полушарие. В отличие от охлаждения сернистым газом для этого не нужно использовать дорогие самолёты, способные летать в стратосферу, да и промышленные отходы подешевле диоксида серы.

Вариант с охлаждением Земли он отработал на 15 лет позже и лишь на случай катастрофически быстрого потепления, когда уровень океана начал бы подниматься слишком быстро, чтобы его было удобно останавливать бетонными заграждениями вдоль берегов. Пока до такого потепления очень далеко — согласно текущим оценкам, море поднимается очень медленно. Так, может, пока и не стоит устраивать над планетой искусственное извержение супервулкана?

К сожалению, скорее всего, стоит. Дело в том, что политики научных работ не читают. Поэтому их представление об опасности и безопасности потепления и методов борьбы с ними формируются эмпирически. Так, недавно А. Чубайс отдыхал на Ямале и поэтому узнал, что захороненные в тундре (в нарушение правил создания скотомогильников) туши оленей, умерших от сибирской язвы, оттаяли из-за потепления. Пришлось отгонять других животных от этой зоны. Этим он, между прочим, объясняет, почему нашей стране надо срочно останавливать выбросы углекислого газа. Про оленей Анатолий Борисович знает, потому что пересекался с ними сам. А про то, что люди от низких температур мрут чаще обычного, ему знать неоткуда — из одних эмпирических наблюдений сей факт заметить сложно.

Чубайс на фоне типичного политика — весьма начитанный и интеллектуальный персонаж. Обычный западный политик (а именно они задали форму Парижскому соглашению, которое подписала и Москва) куда меньше разбирается в сложных темах. Поэтому для него не стоит вопрос о том, бороться с потеплением или не бороться. С его точки зрения, с ним можно либо бороться за 5–35 процентов ВВП в год (ограничением выбросов СО2), либо тоже бороться, но уже ростом выбросов SO2. По расчётам Нимейер, метод Будыко справится с потеплением всего за 20 миллиардов долларов в год. Это во много десятков раз дешевле полной остановки выбросов СО2 промышленностью. Менее болезненных способов решения проблемы нет, и вряд ли они появятся. Распыление песка и алмазов, предлагавшееся на Западе до Нимейер, выйдет заметно дороже.

Подведём итоги. Выбирая между тем, как именно нам бороться за рост смертности в России — за 20 миллиардов долларов или за 5–25 процентов ВВП, — однозначно следует предпочесть первый метод. Второго экономика просто не выдержит. Ну а третьего варианта у нас по описанным выше причинам всё равно нет.

О том, как российский бизнес уже начал бороться с глобальным потеплением, и том, чем это нам грозит, можно прочитать в материале Лайфа:

Разводка на потеплении: сколько миллиардов Россия потратит на расширение Сахары?