Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.
Основатель Microsoft дал скромные три миллиона долларов на очень простой проект: поднять два килограмма мела на 19 километров и рассыпать их там с высоты. Цель у мероприятия благая: узнать, насколько эффективно такое распыление, как далеко разносятся частички. Исходя из этого можно будет точно рассчитать, сколько мела нужно распределить в в стратосфере, чтобы… да, вы верно догадались, спасти Землю от глобального потепления.
Почему для этого нужно тащиться на 19 километров? Дело в том, что распылять в тропосфере что бы то ни было бесполезно: там идут дожди, уносящие с собой пыль. Допустим, Сахара выбрасывает в тропосферу 1,6-1,7 гигатонн песка и пыли ежегодно, но когда они попадают во влажные зоны, вся эта пыль выпадает с дождем. Поэтому крупнейшая пустыня хотя и охлаждает планету, но делает это слабо: Биллу Гейтсу нужно намного больше.
К сожалению, некоторые западные ученые, поторопившись и не разобравшись, критикуют известного филантропа Гейтса. Профессор Эдинбургского университета Стюарт Хасзелдайн (Stuart Haszeldine) даже заявил Times, что
«Да, такое охладит планету отражением солнечного излучения, но как только вы начнете делать подобное – это будет все равно, что героин по вене пускать: придется делать это снова и снова, чтобы поддерживать эффект».
Мы негодуем по поводу такой недооценки возможностей «глобального мелового периода». И ниже покажем почему.
Западный мир в отношении глобального потепления проявляет примерно ту же эволюцию, что и советский научный мир – только намного более замедленную. Напомним: факт глобального потепления из-за выбросов СО2 рассчитал (еще на полуэмпирических моделях) климатолог Михаил Будыков в 1960-х. В 1971 году он выступил с этим тезисом на международной конференции, где было много американских ученых – и практически все они ему возражали. Ведь тогда в моде была мысль, что на планете идет глобальное похолодание (от выбросов диоксида серы, появлявшихся при сжигании угля). Будыко, однако, смог показать, что СО2 много сильнее SO2 (благо и выделяется его много больше). Уже через десять лет голоса возражавших ему смолкли.
Общая схема любого геоинжиниринга та же, что и во времена Будыко, первым предложившего такие мероприятия. Внос веществ, отражающих солнечный свет, выше уровня облаков ведет к тому, что Земля меньше нагревается. Просто и эффективно
Но исследователь не успокоился на самом открытии явления. Он попытался оценить его возможности, и по первым грубым прикидкам, ему показалось, что потепление может остановить ветровой перенос от моря вглубь континентов. Поэтому, посчитал он, там могут возникнуть засухи. В глубине Евразии лежала основная часть территории СССР, отчего Будыко задумался: как бы глобальное потепление остановить?
Он предложил делать это с помощью самолетов, жгущих серу в стратосфере. Почему он считал лучшим выходом сжигать серу, а не распылять мел, как нынешние исполнители планов Гейтса?
Все дело в том, что при сжигании серы образуется SO2 – сернистый ангидрид. При этом половина его массы получается из кислорода воздуха, что вдвое уменьшает затраты на транспортировку материала в стратосферу – а она довольно дорога. Это вещество в стратосфере обеспечивает эффективный антипарниковый эффект – не дает солнечным лучам попадать в тропосферу и нагревать поверхность планеты.
Один килограмм серы, сожженной в стратосфере, уравновесит парниковый эффект от нескольких сот тонн углекислого газа. Сто тысяч тонн доставленной туда серы – все современные выбросы антропогенного СО2. Даже наименее оптимистичные оценки отмечают: ежегодного вброса 5 миллионов тонн SO2 в стратосферу может быть достаточно, чтобы резко ограничить глобальное потепление.
Сам собой возникает вопрос. Будыко предложил свой метод полвека назад. Конечно, в западных журнала не пишут, что он сделал это первым, но сам метод, бесспорно, упоминался там с тех пор не раз. Зачем же предлагать мел? Молекула мела намного тяжелее, то есть она быстрее будет оседать на поверхность планеты и менее эффективно охлаждать ее. Зачем выбирать менее эффективное, если можно выбрать более эффективное?
Распылять мел в атмосфере можно как с самолетов (только не авиалайнеров, у тех мала высотность), так и с воздушных шаров или дирижаблей
Формальный ответ на этот вопрос таков: SO2 опасен для озонового слоя, банально разрушает озон. Мы не зря написали «формальный»: спектры поглощения ультрафиолета у SO2 и О3 совпадают, поэтому, разрушая озон, сернистый ангидрид все равно блокирует ультрафиолет. Так что никакого особого смысла в его замене на неразрушающий озон мел нет.
Возможно, тот, кто эту замену предложил, просто хотел увековечить свое имя в борьбе с потеплением – вот и попытался изобрести свой, оригинальный путь. Так сказать, импортозаместить неместную идею.
Чем мел в небесах отличается от героина в вене
Хотя мел охлаждает Землю и менее эффективно, чем диоксид серы, но, бесспорно, он вполне может это сделать. Причем, вопреки возражениям оппонентов, совершенно необязательно, чтобы ввод мела в атмосферу действительно поддерживался постоянно.
Как отмечал все тот же Михаил Будыко, земной климат сегодня (в отличие от древнего, допустим, мезозойского) – принципиально неустойчив. Происходит это потому, что сегодня есть постоянные полярные ледяные шапки (последние 500 миллионов лет они были редкостью), хорошо отражающие солнечное излучение. Из-за этого охлаждение планеты стало давать ранее отсутствовавшую положительную обратную связь: чем холоднее на ней будет, тем больше образуется льдов, отражающих солнечное излучение в космос. Отчего станет еще холоднее. Будыко резюмирует это так:
«Оказалось, что при существующем притоке солнечной радиации могут иметь место, кроме наблюдаемого сейчас метеорологического режима, режим полного оледенения планеты с очень низкими температурами на всех широтах и режим частичного оледенения, при котором ледяной покров занимает значительную часть поверхности Земли. Последний режим неустойчив, тогда как режим полного оледенения характеризуется высокой степенью устойчивости».
Все потому, что если оледенение доберется до критически низких широт – экваториальных – то отражающая способность Земли увеличится настолько сильно, что среднемировая температура упадет на десятки градусов. Холодно станет везде, после чего любая наземная растительность погибнет. Будыко отмечал, что в последнем ледниковом периоде – самом сильном за очень долгое время – планета подошла критически близко к такому состоянию.
Вариант с воздушными шарами, при всей его кажущейся простоте, имеет большой недостаток: трудно предсказать, куда их унесет ветром. А фиксирующие тросы длиной в 15 километров сделать не так уж и легко / ©Wikimedia Commons
Поэтому вывод «ввод мела в атмосферу надо будет подкреплять снова и снова», конечно, научно не вполне корректен. Если распылить в атмосфере достаточное количество мела (или диоксида серы), чтобы оледенение достигло хотя бы Северной Африки, дальнейшее оледенение Земли станет самоподдерживающимся – и победа над глобальным потеплением, таким образом, станет вечной.
Разумеется, не вполне вечной. Около 600-700 миллионов лет назад на Земле был криогений – как раз такой период, когда ледники покрыли ее всю, включая экватор. Однако со временем какие-то пока не до конца ясные процессы все же привели к таянию льдов. Впрочем, с точки зрения нашего вида речь будет идти о вечности – криогений длился как минимум десятки миллионов лет.
Это показывает, что инициатива Гейтса потенциально вовсе не требует постоянных усилий: ей достаточно дать мощный импульс похолоданию. Тем более, что такие усилия он и не сможет прикладывать: после гибели автотрофных наземных растений, неизбежной при глобальных оледенениях, наш вид вряд ли сможет поддерживать интенсивную активность любого рода.
Собственно, сценарий, когда борьба с глобальным потеплением распылением различных соединений в стратосфере привела к полном оледенению планеты, уже обыгрывался в поп-культуре и кино (довольно, увы, посредственном). Правда, там постоледененческая фаза существования людей показана несколько нереалистично: в действительно никаких железных дорог, разумеется, в таком мире не будет. Ледники их просто снесут – при своем неуклонном движении на юг.