«Научная Россия» 19 мая 2020 г.
Как изменился наш климат за последние десятилетия? Сможет ли человечество научиться бережному отношению к природе и как это сделать? О важных изменениях климата и роли мирового океана в этом процессе рассказал академик РАН, научный руководитель Института океанологии им.П.П.Ширшова РАН Роберт Искандерович НИГМАТУЛИН. Научный прогресс позволит решить климатические проблемы будущего, считает академик, но для этого нужны новые устройства, материалы и понимания — и, в конце концов, новая наука.
В истории нашей планеты, еще до появления людей, уже были и массовые вымирания живых организмов, и глобальные перепады температур. Сегодня огромное влияние оказывает еще и человеческая деятельность. Чем опасен для Земли антропогенный фактор?
Антропогенный фактор связан с тем, что мы стали сжигать очень много топлива, при этом выделяется углекислый газ, который является парниковым. В чем его эффект? Тепло, которое излучает сама Земля (из-за того, что она нагревается под лучами коротковолновых излучений Солнца), поглощается углекислым газом, поэтому наша атмосфера нагревается, причем значительно сильнее, чем это было раньше, когда такой концентрации углекислого газа не было. Раньше средняя столетняя концентрация была 230 молекул на миллион, а сейчас — 400, то есть довольно много. Средняя температура по поверхности Земли выросла примерно на градус. Само по себе это немного, но для биологических систем, коими являемся и мы, вполне ощутимо. Например, если t нашего тела 36,6 — это нормально, а если на градус больше — то мы уже считаемся больными. Такое повышение температуры Земли пугает, ведь это вызывает засухи, изменение осадков, увеличение количества бурь, ураганов и т.д.
Значительная часть углекислого газа растворена в водах океана: в 50 раз больше, чем в атмосфере. Поэтому океанский газообмен тоже очень волнует климатологов. Повышается температура воды, а вследствии этого — растворимость воды падает, и в атмосферу попадает большее количество углекислого газа. Кроме того, океан переносит тепло, и это нагревает атмосферу.
Океан играет важнейшую роль в формировании как климата, так и погоды. Больше всего нас интересуют изменения климата в ближайшие десятилетия. Если же смотреть в рамках цикла сто тысяч лет, то Земля должна находиться на стадии похолодания. Но это похолодание будет заметно только в масштабах тысячелетий.
Океан важен для нас и как транспорт, и как место базирования военно-морского флота, и как источник минеральных ресурсов, пищевых ресурсов. С какой стороны ни глянь — океан важен. Он занимает 72% поверхности Земли.
Как можно минимизировать вред, нанесенный человеком? Если мы говорим о мировом океане или о планете в целом.
Нужно, в первую очередь, уменьшить сжигание топлива. Страны, которые вносят наибольший вклад в выделение улгекислого газа — это США, Китай. Россия излучает меньше углекислого газа, так как промышленность, работавшая раньше при советской власти, сейчас закрыта. США сжигают где-то 9-10 тонн условного нефтяного топлива на душу населения, мы — примерно три тонны, Европа — около четырех. Европа уже старается минимизировать вред и сжигать меньше топлива, но пока эти старания не привели к существенным изменениям.
Для того, чтобы сжигать меньше топлива, нужно развивать возобновляемую энергетику: солнечную, атомную, ветряную. Пока что такая энергетика обходится дороже, чем привычная углеводородная. Но всё равно, постепенно прогресс приведет к тому, что мы значительно сократим сжигание топлива. Думаю, лет через 20 начнется существенное уменьшение излучения углекислого газа.
Важны также и воспитательные меры. Нужно вводить некие нормативы, с детства учить людей бережно относиться к природе и ее ресурсам, которые, к сожалению, не бесконечны. Европа сегодня уже идет по этому пути, начиная воспитывать в своих гражданах правильное самосознание. В этом плане мы тоже должны стараться идти по следам Европы.
Насколько мы вообще можем исследовать океан? Некоторые ученые говорят, что на сегодняшний день океан менее изучен, чем ближний космос.
Это условное утверждение — что космос мы знаем лучше. В последнее время мир стал очень активно заниматься океаном. Суша у нас поделена между странами, океанский шельф практически тоже поделен, сейчас начинают делить даже открытые области океана. Как происходит такое деление? Вам выделяется участок и если вы за одно-два десятилетия его изучите как следует, опубликуете результаты своих трудов, покажете, что ваши работы, в том числе добыча того или иного ресурса, не наносят экологический ущерб, то вам могут отдать часть этого участка. Тот, кто занимается такими исследованиями, имеет право официально этот участок для своей экономической деятельности присвоить.
Изучением океана занимаются самые разные специалисты: есть геология океана, биология океана, гидрофизика, ресурсно-минеральная часть, химия и т.д. В нашем Институте океанологии им.П.П.Ширшова РАН ученые в комплексе этими вопросами занимаются.
Человек может бороться с самыми разными проблемами, которые ставит перед ним природа. Для этого он должен обладать умом, жить в стране, которой руководят грамотно, в стране с хорошей наукой и трудолюбивым народом.
Были ли в нашей истории столь же стремительные климатические изменения, которые мы наблюдаем в течение последних десятков лет?
Климатические изменения вызывают опасения. Ведь в современной истории мы при таких изменениях не жили — у нас нет соответствующего опыта. Это испытание, вызов. Климатические изменения на нашей планете были и раньше. Можно вспомнить картины 500-летний давности, где в Голландии, например, люди катаются на коньках, а сейчас в Нидерландах гораздо теплее. Да, климатические изменения были, но не такие быстрые как сегодня, когда климат меняется в течение одного-двух поколений. Свой вклад конечно внес бурный рост промышленной революции, который, кстати, вызвал рост концентрации метана в атмосфере. В течение буквально двух-трех десятилетий мы наблюдаем интенсификацию потепления.
Прекратить это всё одномоментно не получится, люди будут продолжать жечь топливо, поэтому вся надежда на научно-технический прогресс, который позволит значительную части энергии переложить на возобновляемые источники. А для этого нужны новые устройства, новые материалы, новые понимания — то есть НОВАЯ НАУКА. А это тоже требует десятилетий. Но я уверен, что мы справимся.
Антропогенный фактор ответственен за приумножение метана и углекислого газа в нашей атмосфере. Наибольшую опасность представляет именно СО2, так как метан живет в атмосфере 7-8 лет, а потом разлагается под действием солнечных лучей, а углекислый газ, в отличие от метана, не разрушается.
Еще одна глобальная проблема — пластик. Можно ли ожидать появления каких-то способов уничтожить его? Например, большие надежды возлагаются сейчас на некоторые микробы, которые предположительно могут разлагать пластик.
Да, пластика много не только в океане, но и в реках, озерах. Например, мы наблюдаем горы пластика у берегов Байкала — русской жемчужины нашего отчества. Но я думаю, что эту проблему мы тоже преодолеем. Люди должны производить пластик, который разрушается под действием бактерий. Первое с чего стоит начать России — разобраться с пластиком на своей собственной территории: в реках, прудах, вокруг дорог и так далее. Недавние исследования говорят, что есть некий потенциальный микроорганизм, способный разрушать даже ныне существующий пластик. Время покажет, насколько перспективно это направление.
Пластик, который разрушается под действием природных факторов, уже есть. В нашей стране нужно сформировать культуру обращения с пластиковыми отходами. В Европе (особенно в Германии) и США такая культура уже есть. Нам важно не отставать.
