Текст книги "Научные сценарии мировых катастроф"

Чумаков Валерий Юрьевич
Научные сценарии мировых катастроф

© В. Ю. Чумаков, 2017

© ЗАО «ЭНАС-КНИГА», 2017

* * *

Посвящается моей семье, с которой я надеюсь счастливо прожить долгую жизнь и не стать свидетелем настоящего конца света

Предисловие

Ничто не вечно под Луной, более того – Луна тоже не вечна. А уж Земля, как подлунный объект, и подавно. То же, разумеется, относится и к части родившейся на ней биомассы, в простонародье именуемой «человечеством». На самом деле мы пока еще довольно плохо представляем себе, насколько хрупка жизнь на нашей планете. Если какой-то несчастный астероид 60 млн лет назад уничтожил огромных и могучих динозавров, то что же говорить про маленьких и слабых людей? Кто-то скажет, что разум человека может его защитить, но парадокс заключается в том, что именно разум человека, умноженный на созданные им же высокие технологии, сам по себе представляет немалую опасность.

В этой книге собраны наиболее вероятные сценарии катастроф космогенного, биогенного, антропогенного и другого характера, которые не просто могут произойти, а которые (большая часть из них) произойдут непременно. Рано или поздно, но произойдут. Возможно, через миллион лет, возможно, через тысячу, или через 10 лет… И это не «страшилки», а факты, подтверждаемые (или опровергаемые) серьезными учеными, комментарии которых приводятся в конце каждой главы.

Хочется надеяться, что в обозримом будущем по Земле не ударит массивный астероид, а недалекая сверхновая не развернет в нашу сторону сверхэнергетичный гамма-луч. Ну а если и ударит или развернет, хочется, чтобы люди встретили опасность подготовленными. Чтобы цветок жизни, будучи даже на три четверти уничтоженным, не завял окончательно и в следующем галактическом сезоне расцвел во всей красе с новой силой.

Глобальное потепление

Слово катастрофа имеет культурные корни, точнее, даже театральные: в древнегреческом театре этим термином, который переводится как «переворот», обозначали развязку драмы, финал всего представления. Может быть, поэтому рассказ о грядущих катаклизмах всегда подразумевает некую театральность, гиперболу, сгущение красок. Вот и в истории с глобальным потеплением всё так насгущали, что больше уж и некуда.

Проблема глобального потепления – пожалуй, одна из самых известных мировых проблем. О ней знают все. Впервые о парниковом эффекте миру поведал в 1962 году советский климатолог, член-корреспондент АН СССР Михаил Иванович Будыко. Он предположил, что виновником постепенного повышения температуры, которое сопровождало человечество на протяжении всего XX века, было сжигание различных видов органического топлива, масштабы которого постоянно увеличивались.

Будыко сравнил содержащийся в атмосфере углекислый газ (СО₂) со стеклами в теплице: подобно им, этот газ свободно пропускает солнечный свет. Волны света, ударяясь о поверхность Земли, теряют энергию и переходят из светового в тепловой, инфракрасный диапазон, для которого СО₂ уже не так замечательно прозрачен. То есть свет он к нам пропускает, а порождаемое им тепло обратно в космос не отдает. И чем выше концентрация углекислого газа в атмосфере (чем толще стекла в теплице), тем выше будет температура на поверхности планеты.

В начале 1960-х годов статья ученого не вызвала особого эффекта в СССР: нагреваемся – и ладно. Тогда мы твердо знали: «тепло» обозначает «хорошо», и нам, жителям самой холодной страны мира, сложно было представить, что кто-то будет с нами не согласен. (Да, самой холодной: среднегодовая температура в России составляет –5,5 °С; на втором месте по холоду стоит Исландия с температурой +1,5 °С.) Ученому возразили, что ничтожное, на сотые доли процента (а на большее человек и не способен), изменение концентрации СО₂ если и будет иметь последствия, то только в весьма отдаленном будущем. И этот «лишний» газ скорее всего растворится в водах Мирового океана, который поглощает его весьма активно.

Зато на измученных жарой американцев статья произвела колоссальное впечатление. Они быстро загрузили свои компьютеры, подсчитали, проанализировали и уже в конце десятилетия твердо заявили: советский ученый прав и парниковый эффект действительно существует.

Сейчас в его существовании уже никто не сомневается. Еще в 1956 году, объявленном первым Международным геофизическим годом, было подсчитано, что углекислого газа в атмосфере содержится 0,028 %. (Если вы считаете, что эта цифра мала, представьте, какую часть объема вашей квартиры занимают оконные стекла. Показатель будет еще меньше.) К 1985 году количество углекислого газа в атмосфере выросло до 0,034 %, а к концу века увеличение составило еще 0,001 %. То есть за последние полстолетия концентрация основного парникового газа (углекислый газ – не единственный, но главный парниковый газ в атмосфере) увеличилась на 25 %. Планетные стекла стали на четверть толще. И многие метеорологи полагают: именно эта четверть виновна в том, что среднегодовая температура за последнее столетие поднялась на целый градус!

В 1988 году в свет вышла довольно увлекательная книга, которая до сих пор считается библией Гринписа. Она называется «Our common future» – «Наше общее будущее». Написана книга коллективом авторов под руководством Гру Харлем Брундтланд, бывшей тогда премьер-министром Норвегии. По общественному резонансу «Наше общее будущее» побила все рекорды. В ней описаны ужасы и кошмары, которые ждут нас в ближайшем будущем, если мы не одумаемся и не прекратим дымить своими автомобилями и заводами: катастрофическое потепление, гибель биосферы, наводнения, таяние полярных льдов и т. д. В книге утверждается: повышение температуры всего на пару градусов может вызвать (из-за таяния льдов Антарктиды и Гренландии) такие катаклизмы, что людям мало не покажется. Такие картины впечатляют. Настораживает только одно: среди авторов книги – политики, дипломаты, министры, сенаторы, однако нет ни одного климатолога или метеоролога.

Известно, что запасы льда в Антарктике (Арктика не в счет: тамошние льды просто плавают по поверхности океана и, в соответствии с законом Архимеда, даже будучи полностью растопленными, не поднимут уровень воды ни на сантиметр) составляют примерно 30 млн км³; еще около 3 млн км³ находится в Гренландии.

Если разделить запасы льда на площадь поверхности земного шара (510 926 783,04 км²), получится 0,065 км. Это значит: если растопить все земные льды, уровень океана поднимется примерно на 65 метров (Москва находится на высоте 155 метров над уровнем моря). Но! Для этого среднегодовая температура на планете должна подняться на 50–60 градусов, ибо среднегодовая температура самой холодной зоны Антарктиды, в которой расположена российская полярная станция «Восток», составляет –56 °С, а временами она там доходит и до –80 °С. А тогда в районе экватора воздух нагреется до 100 °С. Океан закипит и начнет интенсивно испаряться, подпитываясь от полюсов холодной водичкой… Однако самые мрачные из прогнозов угрожают повышением температуры к концу XXI века на 4,5 градуса. Такое потепление, безусловно, вызовет таяние ледников, но только прибрежной их части – той, в которой сейчас максимальная годовая температура составляет те же 4,5 градуса, только со знаком минус. На станции «Восток» среднегодовая температура поднимется до –50 °С, а при такой температуре льды таять не будут.

Как говорится в опубликованном докладе комиссии Гру Брундтланд, такое потепление может вызвать подъем уровня Мирового океана на 25–140 сантиметров, в результате чего «будут затоплены низкорасположенные города и сельскохозяйственные районы». Но это случится, если такое поднятие произойдет в одночасье. А если оно будет растянуто на года… Большая часть Голландии расположена ниже уровня моря на 5–6 метров, однако страна вовсе не страдает от затопления. Дамбы человек строить умеет.

Многие ученые утверждают, что при глобальном потеплении уровень Мирового океана может и понизиться. Как доказательство они приводят исследования гляциологов (ученых, изучающих полярные льды), согласно которым, наибольшие запасы льда откладываются на полюсах именно в эпохи потепления климата. Повышение температуры вызывает усиленное испарение воды, влажность воздуха увеличивается, увеличивается и количество дождей и снега, выпадающих и в Антарктиде. В результате снежный покров материка растет. То есть береговой запас льда уменьшается, а внутриконтинентальный – увеличивается. И еще неизвестно, какой из этих двух процессов будет идти быстрее.

Насчет засух и расширения пустынь тоже не все ясно. Климатологи говорят, что в период потепления климата пустыни как раз начинают зарастать. Мощные циклоны, ранее не имевшие сил «залетать» далеко в пески, набравшись дополнительной влаги, покоряют их без особых проблем. В самом центре Сахары, у подножия горного массива Ахаггар, есть оазис, в плесах которого обитают нильские крокодилы, а среди наскальных росписей есть изображения жирафов, слонов, бегемотов и антилоп. По данным радиоуглеродного анализа, этим росписям – 40–45 тысяч лет, следовательно, 45 тысяч лет назад на Земле было значительно теплее, чем сейчас.

В 1997 году представители более чем 160 стран подписали в Киото специальный протокол, по которому обязались ограничить выбросы в атмосферу СО₂. Потом одна из стран, США, из протокола вышла, заявив, что его соблюдение для нее слишком накладно. В 2015 году, когда стало понятно, что Киотский протокол провалился, уже 192 страны в соответствии с Рамочной конвенцией ООН об изменении климата подписали новое соглашение, теперь – в Париже. Целью его (согласно статье 2) является «удержать рост глобальной средней температуры намного ниже 2 °C и приложить усилия для ограничения роста температуры величиной 1,5 °C. Участники соглашения объявили, что пик эмиссии СО₂ должен быть достигнут «настолько скоро, насколько это окажется возможным». Министр иностранных дел Франции заявил тогда, что этот «амбициозный и сбалансированный» план стал «историческим поворотным пунктом» на пути снижения темпов глобального потепления. Россия его подписала одной из первых, но так и не ратифицировала. Предприниматели и ученые убедили Президента страны в том, что реализация соглашения негативно отразится на темпах экономического роста, а обязательство снизить выбросы в атмосферу до уровня 1990 года Россия уже перевыполнила. Так же ратифицировать соглашение, по данным на 2017 год, не спешат еще 80 государств.

Мнение эксперта

Владимир Викторович Клименко – доктор технических наук, профессор, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией глобальных проблем энергетики МЭИ.

Киотский и Парижский протоколы – средства ограничения нашего экономического роста. В современном мире тот, кто регулирует энергетические потоки, тот управляет страной. Это вмешательство в суверенитет страны, но под прикрытием благородных задач охраны окружающей среды. Представление о глобальной экологической катастрофе уже прочно внедрено в сознание мировой общественности! Однако никаких глобальных климатических катастроф, вызванных деятельностью человека, не предвидится, что уже подтверждено расчетами. Катастрофические прогнозы – не что иное, как преднамеренная фальсификация.

Кому же выгодно пугать человечество? Военным, политикам, экономистам? Вспомним, кто прежде других поддержал эсхатологов: первые лица ведущих государств мира. Как консолидировались по этому вопросу все лидеры мировых супердержав в конце 1980-х годов! Тэтчер даже выступала на конгрессе по климатологии. В прессе пишут: повышение среднегодовой температуры на четыре градуса вызовет повышение уровня Мирового океана на несколько метров, что повлечет за собой затопление десятков прибрежных городов. Бред, рожденный некомпетентными людьми и распространенный такими же журналистами. Никакой катастрофы не будет, произойдет просто существенная смена климата, которая, однако, в истории человечества случалась уже неоднократно. И эта смена обусловлена не только и не столько техногенными факторами, сколько усилением солнечной активности (которая на протяжении всего XX века возрастала), усилением вулканической деятельности и действием целого ряда других естественных факторов. Динамика солнечной активности известна с 1609 года, когда Галилей с помощью изобретенного им телескопа впервые увидел солнечные пятна. Так вот, во второй половине XX столетия солнечная активность была наиболее высокой за последние 400 лет.

В процессах глобального газообмена человеческие выбросы в атмосферу пока довольно малы. Техногенные выбросы составляют 6–7 миллиардов тонн в год, в то время как суммарный объем поглощения и выделения Мирового океана – примерно 182 миллиарда тонн. Природа вполне успешно справляется с углекислым газом, и можно с уверенностью сказать, что его в атмосфере никогда не будет слишком много. Просто по мере увеличения его концентрации растительность начнет усваивать больше углерода, отчего она, кстати, становится более устойчивой к болезням и засухе. За время своей жизни (а это время измеряется сотнями миллионов лет) наша климатическая система и земная биота научились справляться с различными экологическими катастрофами – пришлось пережить и падение астероидов, и колоссальной силы вулканические взрывы.

Потепление действительно будет, и весьма значительное. Оно уже началось. Но это совсем не значит, что дело идет к катастрофе. В истории человечества были и гораздо более теплые периоды, которые палеоклиматологами однозначно рассматриваются как исключительно благоприятные. А о СО₂ многие экологи говорят: самое полезное из сделанного человеком за последнее столетие – то, что он повысил в атмосфере его уровень. Это же одна из основных составляющих фотосинтеза, процесса, за счет которого растения живут.

Озоновые дыры

Конечно, углекислый газ – не единственный газ, с которым борется прогрессивное человечество. Кроме него есть еще такие «вредители», как сероводород, аммиак, метан, закись азота… И фреон, или, по-научному, хлорфторуглерод. Только последний обвиняется не столько в содействии потеплению (хотя и в этом тоже), сколько в другой надвигающейся катастрофе. Этому газу, до недавнего времени широко применявшемуся, вменяется в вину разрушение озоновой оболочки Земли.

Озоновый слой для нашей планеты – прекрасный скафандр, надежно защищающий ее от жесткого ультрафиолетового облучения, от солнечной радиации. Если бы не он, Солнце, подобно кварцевой лампе в операционной, уничтожило бы на Земле все микроорганизмы. Более сложные животные вынуждены были бы прятаться либо под землю, либо под воду. Растения, жизнь которых без почвенных бактерий невозможна, вымерли бы. Земные материки стали бы пустынны и стерильны, и лишь слабый ветерок летал бы над ними. Жизнь осталась бы лишь в глубинах океанов. Вот какое значение имеет для нас находящийся на высоте 25 километров тончайший (толщиной всего 4 миллиметра) слой трех-атомарного кислорода, называемого озоном. Сейчас считается, что он образовался примерно 800 миллионов – 1 миллиард лет назад, в период палеозоя. Только после его создания жизнь вылезла из океана на сушу и начала ее активно осваивать.

Впервые об озоновой дыре люди услышали в 1957 году, когда английские ученые замерили толщину озонового слоя над Антарктидой. Здесь она была почти в полтора раза меньше обычной. Потом такие «дыры» нашли и в других местах, но об этом чуть позже. В 1974 году американцы М. Молина и Ш. Роуленд предположили, что озоновый слой разрушает сам человек, выбрасывая в атмосферу фреон. За свою работу ученые получили в 1995 году Нобелевскую премию.

Фреон был создан в 1931 году. До того в охлаждающих установках использовался по большей части аммиак, газ крайне прихотливый и отнюдь не безопасный. Над созданием его достойного заменителя ученые бились несколько лет. В начале 1930-х годов американскому химику Томасу Мигдли-младшему удалось получить дихлордифторметан (CF₂Cl₂), которому позже дали название фреон-12. Вещество было нетоксичным, негорючим и не вызывало коррозию. А еще простым и дешевым в производстве. Все это способствовало тому, что вскоре фреон стал «газом столетия». Кроме заправки кондиционеров и холодильных агрегатов его использовали при производстве аэрозольных препаратов, для создания пенообразующих композиций, в синтетических моющих средствах, в строительстве, машиностроении, авиации.

После того как в середине 1970-х годов были опубликованы работы Молины и Роуленда, в мире началась настоящая паника. Потребительские организации призывали обывателей бойкотировать аэрозольные дезодоранты, зеленые начали осаду химкомбинатов, производивших «зловредный фреон», целые государства подписывали пакты о снижении применения на их территории фреоносодержащих веществ. В 1985 году была подписана Венская конвенция об охране озонового слоя, спустя два года ее усилили Монреальским протоколом об озоноразрушающих веществах. В 1990 году в отношении фреонов было введено полное торговое эмбарго. Отныне торговля им на межгосударственном уровне была полностью запрещена. Всемирные Монреальский и Киотский протоколы до мелочей предусматривали контроль за выработкой и выбросами этого «чуда XX века».

Кому же это было выгодно? Главным «выгодоприобретателем» всемирного отказа от фреона оказался основной его производитель – транснациональный гигант, мировой химический лидер, концерн «Дюпон». Именно по инициативе «Дюпона» и был организован Монреальский протокол. Странного тут ничего нет. Хотя за сотрудничество с нацистами «Дюпон» пострадал весьма сильно (в конце 1940-х концерн чуть было не прекратил свое существование), зато дело с охраной озонового слоя оказалось для него очень выгодным. К середине 1980-х годов компания уже разработала несколько заменителей фреона-12 (таких, как, например, фреон-134, который озон не портил), но они были дороже фреона в пять – семь раз. Оболгав фреон и добившись его запрета, компания добилась следующего: быстро обанкротила огромное количество мелких конкурентов, занимавшихся производством этого дешевого хладагента; наладила сбыт более дорогой и более прибыльной продукции; заставила весь мир менять холодильники и кондиционеры, утилизируя «фреоновые» и покупая «экологически чистые». К 2005 году только в США холодильников «наменяли» более чем на 220 миллиардов долларов. Соблюдая Монреальское соглашение, Россия не производит фреон с 1996 года. Мы теперь покупаем его заменители у «Дюпона».

В середине 1990-х годов нескольким тысячам американцев был задан следующий вопрос: «Согласились бы вы использовать для отопления своего жилья страшно токсичное, легковоспламеняющееся, крайне взрывоопасное, бесцветное, не обладающее выраженным запахом вещество?» Более 90 % опрошенных ответили категорическим отказом, хотя речь шла об обыкновенном природном газе (в России в бытовой газ добавляют специальные вонючие присадки, только с их помощью мы можем почувствовать «запах газа», которого на самом деле нет).

Фреон может разрушать озон, но… лишь в лабораторной пробирке, а в атмосфере они просто не могут встретиться. Фреон в четыре раза тяжелее воздуха, следовательно, сложно представить, чтобы, попав в атмосферу, он поднялся на высоту в три десятка километров, а не опустился бы, наоборот, в низины. И даже поднимаясь, он, по всем законам химии, сперва должен бы столкнуться с водородом, которого в воздухе достаточно, вступить с ним в реакцию и выпасть на землю в виде предельно сильно разбавленной (и потому совершенно безвредной) соляной кислоты.

Да и механизм образования дыры в соответствии с моделью Молины и Роуленда вызывает некоторое недоумение. Действительно, все вредные газы обычно скапливаются над местами выбросов, и только фреоны почему-то специально пролетают несколько тысяч километров, для того чтобы воевать с озоном в небе Антарктиды – именно в том месте планеты, где по определению не может быть никаких холодильников и кондиционеров ни с фреоном, ни без (по двум причинам: крайне низкой населенности и полной бесполезности этих предметов в условиях среднегодовой температуры ниже –40 °С). А вот над крупными городами, где из прохудившихся кондиционеров фреон вытекает (или вытекал?) постоянно, со слоем все нормально. Более того, в 2004 году «озоновые дыры», только меньших размеров, чем над Антарктидой, были найдены над Уралом и Сахалином, которые сегодня тоже огромным производством не блещут. И если с перемещением фреона к Южному полюсу экологи еще пытались что-то придумать (всякие воздушные течения, равномерные перемешивания и т. д.), то в этом случае они ничего придумать уже не могут. Нет у этого газа никаких стимулов для полета на Сахалин – ни климатических, ни геофизических.

Даже если предположить, что озоновая дыра растет из-за фреона, Россия должна была бы стараться не мешать этому процессу. В отличие от центральноамериканских и большинства европейских народов, страдающих от излишнего ультрафиолета, наш народ живет в условиях острого его дефицита. Именно поэтому мы ездим на юг загорать, иначе говоря – облучаться. Именно поэтому мы тратимся на солярии и кварцевые лампы. Нам бы его побольше – и народ был бы значительно здоровее. Ведь недостаток ультрафиолета так же вреден, как его переизбыток. Но мы подписываем соглашения, снижаем выбросы, сворачиваем производство, даже не прикинув вчерне: а нам это нужно?

В 1970-х годах США призывали не покупать советские реактивные самолеты, говоря, что их двигатели разрушают озоновый слой. Чуть позже они сами начали изготовлять такие же, заявив, что прежние расчеты были неверны. Научиться бы нам защищать свои интересы.

Сейчас, кстати, все больше ученых склоняются к «водородному» механизму образования озоновых дыр. Дело в том, что водород тоже неплохо борется с озоном. Над Антарктидой его концентрация выше, чем в других местах: там он выходит из недр Земли через тектонические разломы земной коры. Такие же разломы есть и на Урале, и на Сахалине. Но если это так, то таким процессам уже много миллионов лет, просто раньше мы их не замечали. А теперь заметили и сразу испугались. Хотя пугаться нечего. Многие ученые утверждают, что уничтожить озоновый слой вообще невозможно: пока в атмосфере есть свободный кислород, этот защитный слой по мере уничтожения будет моментально восстанавливаться. А не будет кислорода, тогда нам и озон не поможет.

Мнение эксперта

Из интервью Джонатану Молдаванову (журнал «Вестник», США)

Андрей Петрович Капица – профессор, член-корреспондент РАН, президент международной ассоциации «Экология человека».

В конце полярной зимы и в начале полярной весны количество озона над Антарктидой сокращается на десяток, два десятка, а то, бывает, и три десятка процентов, но потом, по мере наступления полярного лета, количество озона увеличивается и снова становится нормальным. То есть происходит колебательный процесс. В течение двух месяцев наблюдается утончение слоя, и в эти месяцы возрастает количество ультрафиолетового света, вредного для всего живого, потому что этот свет уничтожает бактериальную форму существования. Но связывать колебания толщины озонового слоя с увеличением заболеваний раком кожи (меланомой) абсолютно неправильно… Сезонные колебания имели место всегда. У атмосферы своя закономерная динамика. Говорят, число заболеваний меланомой возросло якобы из-за выбросов в атмосферу промышленных фреоновых газов, которые используются в холодильной промышленности, в кондиционерах, в аэрозольных баллончиках и разрушают озоновый слой, приводя к его истощению. Фреоны, однако, в гораздо больших количествах извергаются вулканами, чем человеком. Я показал это на примере камчатских вулканов и вулканов Индонезии, которые беспрерывно выбрасывают в атмосферу такие природные газы, как фреон-11, фреон-12, фреон-111. Озоновый слой реставрируется теми же солнечными лучами, которые его создали. Свет раскалывает молекулы кислорода (напомню, что озон – изотоп кислорода), и этот процесс все время поддерживает количество озона в атмосфере. Разумеется, есть причины (и причины вполне естественные, а не искусственные), способствующие утончению озонового слоя, но ничего необратимого не происходит, и главное здесь – динамика, периодические колебательные движения. Об этом убедительно говорят спутниковые наблюдения. Важно еще вот что: в тропических широтах озоновый слой всегда был значительно тоньше, чем в высоких широтах, а ведь мы знаем, что именно там зародилась жизнь.

Бывший президент Академии наук США Фредерик Зейтц обращал внимание на то, что все теории глобального потепления и озоновых дыр притянуты за уши и не отвечают действительности, что это – антинаучные теории. Письмо к правительству США с призывом отвергнуть соглашение, составленное в декабре 1997 года в Киото, подписали 17 тысяч американских ученых. Они согласны с Зейтцем и считают: соглашение и стоящие за ним тенденции – подлинная угроза человечеству и тяжелый удар по его будущему.