Красивая странаРейтинги фокуса
Прирожденные самоубийцы. Как люди сломали древний климатический механизм всего за 2 века

Прирожденные самоубийцы. Как люди сломали древний климатический механизм всего за 2 века

С начала времен Земля регулировала содержание СО2 в атмосфере, поддерживая климат, необходимый для существования жизни. Как работал этот механизм миллионы лет, и что изменилось за последние 2 века, рассказывается в материале The World Economic Forum

Поделиться: 01

В течение 11,5 тыс. лет концентрация углекислого газа в атмосфере составляла приблизительно 280 частей на миллион ("нормальный" доиндустриальный уровень), а средняя температура поверхности – около 15°C. Но после промышленной революции этот уровень непрерывно рос и к 2018-му году достиг 410 мд. Каким же образом человечество умудрилось всего за пару веков изменить климат Земли, сделав то, на что ранее планете требовались тысячи и даже миллионы лет.

Нажать на газ

Главным двигателем климата в мире является Солнце. В среднем наша звезда ежегодно излучает на поверхность планеты 342 Вт/м2 энергии. Около 70% от этого объема поглощается Землей, а остальное – отражается. Но если бы это был единственный климатический механизм, то средняя температура на планете составляла бы -15°C, то есть на 15 градусов ниже точки замерзания воды. Вероятно, в таких условиях поддержание жизни было бы невозможным.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ РЕКЛАМЫ

К счастью, часть поглощенной энергии повторно испускается в виде инфракрасного излучения, которое, в отличие от видимого света, взаимодействует с парниковыми газами в атмосфере, и тепло возвращается обратно к поверхности планеты. Этот эффект в настоящее время поддерживает среднюю температуру на Земле на уровне около 15 °C.

Основными парниковыми газами являются водяной пар и широко обсуждаемый CO2. На углекислый газ приходится до 30% от общего парникового эффекта, на водяной пар – около 70%. Однако, в отличие от последнего, у СО2 имеется "врожденная" теплотворная способность. Пар находится в атмосфере очень короткое время (от часов до дней), и его концентрация может увеличиваться только при повышении температуры. Углекислый газ, в свою очередь, сохраняется в течение сотни лет, а его концентрация не зависит исключительно от температуры, и если она повышается, то и на планете становится теплее.

Изъять и перепрятать

Как же регулируется содержание СО2 в атмосфере? Если мерить геологическими временными рамками (а это более 100 тыс лет), то основным его источником являются вулканические газы, которые в среднем обеспечивают 0,4 млрд тонн двуокиси углерода (0,4 Гт) в год. Однако СО2 не накапливается в воздухе бесконечно, он удаляется и сохраняется в природных "резервуарах".

В океане, например, содержится в 50 раз больше углекислого газа, чем в атмосфере. Но куда более надежными "хранилищами" выступают геологические поглотители СО2, к которым относятся осадочные органические вещества.

Живые организмы содержат органические соединения углерода, образованные из атмосферного CO2 посредством фотосинтеза, а мертвые часто отправляются на дно океана, в озера и болота. Таким образом, в морских и континентальных отложениях со временем накапливаются огромные количества органических соединений углерода, некоторые из которых в конечном итоге превращаются в ископаемое топливо (нефть, газ и уголь).

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ РЕКЛАМЫ

Еще одним геологическим поглотителем выступают известковые породы. В результате воздействия поверхностных вод из гранитных и базальтовых скал в океан вымываются ионы кальция и гидрокарбоната. Морские организмы используют их для создания твердых оболочек из карбоната кальция, который в конечном итоге откладывается на морском дне в виде известняка.

Насколько эффективны данные поглотители? По разным оценкам в этих "хранилищах" содержится в 50-100 тысяч раз больше углерода, чем в атмосфере в ее нынешнем состоянии.

Коротко говоря

Да, именно в нынешнем состоянии, поскольку концентрация СО2 в атмосфере сильно варьировалась за те 4,4 миллиарда лет, что прошли с момента полного формирования Земли.

За 160 лет индустриальное общество сожгло около 25% ископаемого топлива Земли

На первых порах содержание углекислого газа было чрезвычайно высоко (в 10 тыс. раз выше, чем сейчас), а кислорода было мало. Во времена архейского эона (от 3,8 до 2,5 млрд лет назад) появилась жизнь, сформировались первые континенты. Развитие фотосинтеза способствовало снижению концентрации СО2 в воздухе и скачку уровня О2 во время кислородной революции (ее также называют кислородной катастрофой), произошедшей примерно 2,3 миллиарда лет назад. Тогда количество углекислого газа резко упало (до уровня, "всего" в 20-100 раз превышающего доиндустриальный). С тех пор оно не возвращалось к отметкам, присущим самым ранним эонам.

Два миллиарда лет спустя ситуация вновь резко изменилась. К концу девонского – началу каменноугольного периода (приблизительно 350 млн лет назад) концентрация CO2 составляла около 1000 мд. Млекопитающих не было. Появились и распространились растения, способные синтезировать лигнин – устойчивую к микробной деградации молекулу, позволившую накопить запасы органических соединений углерода в виде угля. Уровень углекислого газа в атмосфере снизился до значений, близких к тем, что мы наблюдаем сегодня.

Маятник вновь качнулся в другую сторону лишь к концу юрского периода (145 млн лет назад), когда Землей правили динозавры, развивались млекопитающие, повышалась тектоническая активность, и последний суперконтинент Пангея распадался на части. Тогда содержание СО2 в атмосфере подскочило до 500-2000 мд и задержалось на достаточно высоком уровне на сотню миллионов лет, поддерживая на планете теплый тепличный климат.

Затем 7 млн лет назад в результате эволюции появились гоминиды, а примерно еще через 5 млн лет Земля вошла в новое состояние, характеризующееся чередованием ледниковых и межледниковых периодов. Наконец, 11,5 тыс лет назад, когда планета вступила в последнее межледниковье, СО2 достиг уровня, ныне называемого доиндустриальным.

Ломать – не строить

До XIX века история атмосферного углекислого газа и климата Земли была делом геологии, биологии и эволюции. Все изменилось после промышленной революции, когда современные люди начали добывать и сжигать ископаемое топливо в огромных масштабах.

Сколь бы ужасными ни были последствия глобального потепления, на кону стоит не судьба планеты, а участь человечества

К 1950 году было доказано, что данный аспект человеческой деятельности влечет за собой повышение концентрации углекислого газа в атмосфере. Еще через 2 десятилетия климатологи обнаружили быстрый сдвиг в сторону более высоких температур на планете. В 2012-м Межправительственная группа экспертов по изменению климата, созданная в конце 80-х, показала, что в среднем на планете стало на 0,9°C теплее, чем было в 1901-м. Конечно, это скромное изменение по сравнению с тем, которое наблюдалось в последнюю дегляциацию, когда средняя температура на Земле выросла примерно на 6°C. Но тогда на это потребовалось 7000 лет. Излишне говорить, насколько выше нынешние темпы.

Потепление продолжается, и естественными факторами, вроде солнечной активности или вулканизма, его объяснить нельзя. Причина однозначно кроется в увеличении уровня парниковых газов в атмосфере.

За 160 лет индустриальное общество сожгло около 25% ископаемого топлива Земли и нарушило естественный порядок извлечения диоксида углерода из атмосферы. Вместо этого человечество ежегодно выбрасывает в нее 28 Гт CO2 – в 50 раз больше, чем вулканы. Природные геологические механизмы не могут переварить такой поток, и уровень углекислого газа продолжает расти.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ РЕКЛАМЫ

Последствия неминуемы, многочисленны и ужасны: экстремальные погодные явления, повышение уровня моря, отступление ледников, закисление океана, разрушение и исчезновение экосистем.

Звучит все это угрожающе, но следует учесть важный момент: Земле уже доводилось переживать катастрофы. Хотя при нынешних темпах глобального потепления многие виды не успеют адаптироваться к переменам, жизнь все равно будет продолжаться. На карту поставлена не судьба самой планеты. Под вопросом сейчас стоит будущее человечества. Наше будущее.

По материалам The World Economic Forum

Загрузка...
Подписка на фокус
Погода

ФОКУС, 2008 – 2019.
Все права на материалы, опубликованные на данном ресурсе, принадлежат ООО "ФОКУС МЕДИА". Какое-либо использование материалов без письменного разрешения ООО "ФОКУС МЕДИА" - запрещено. При использовании материалов сайта необходимо указать гиперссылку на новость или статью, размещенную на этом ресурсе. Гиперссылка должна находиться внутри текста, не ниже третьего абзаца.

Данный ресурс — для пользователей возрастом от 18 лет и старше.

Перепечатка, копирование или воспроизведение информации, содержащей ссылку на агентство ИнА "Українські Новини", в каком-либо виде строго запрещены.

Все материалы, которые размещены на этом сайте со ссылкой на агентство "Интерфакс-Украина", не подлежат дальнейшему воспроизведению и/или распространению в любой форме, кроме как с письменного разрешения агентства.

Материалы с плашками "Р", "Новости партнеров", "Новости компаний", "Новости партий", "Инновации", "Позиция", "Спецпроект при поддержке", "Ситуация" публикуются на коммерческой основе.