Январь 2020 года, несмотря на похолодание в последних числах, стал одним из самых теплых в России за всю историю наблюдений. Все чаще ученые и общественники говорят о глобальном потеплении и критических для будущего человечества изменениях климата.
Понятно, что это уже не первое потепление в истории Земли, но первое, при формировании которого антропогенный фактор оказался настолько силен. О том, что происходит с погодой и были ли еще в истории человечества моменты, когда из-за природно-климатических колебаний оно оказывалось на грани вымирания, мы поговорили с ведущим научным сотрудником Института экологии растений и животных УрО РАН, доктор биологических наук Рашитом Хантемировым.
«Самая сильная угроза состоит в том, что нагревается океан»
– Нынешний январь с плюсовыми температурами на Урале свидетельствует о том, что мы переживаем некий климатический оптимум?
– Такого теплого периода, как в последние годы, по нашим данным, не было последние 7 тыс. 200 лет. Мы наблюдаем с вами глобальное потепление, и в этом уже ни у кого из специалистов никаких сомнений сейчас нет. Это, что называется, медицинский факт. Об этом говорят данные инструментальных метеонаблюдений на планете за последние 130 лет. Хотя примерно лет 20–30 назад еще встречались упертые противники версии о глобальном потеплении. В глобальной системе наблюдений самым теплым считается 2016 год. На втором месте по уровню температур – 2019 год. Хотя в России именно 2019 год, судя по последним данным, стал самым теплым за всю историю наблюдений.
– По данным Уральского гидрометцентра, такой же теплой была зима 2006–2007 годов.
– В 2007 году январь в Екатеринбурге был еще теплее, чем нынешний. С учетом начавшегося похолодания мы даже вряд ли преодолеем рекорд января 2007 года, когда температура воздуха во второй декаде достигала +4…+5 градусов.
Есть теория «хоккейной клюшки». Согласно этой теории, за последние 2 тыс. лет климат менялся в разных районах по-разному, но если все усреднить в масштабах всей планеты, то получалась практически прямая линия. А за последние 100 лет тенденции на потепление совпали повсеместно, и график температур быстро пополз вверх. Поэтому в плане это и выглядит как клюшка. К этой теории можно по-разному относиться. Но то, что последние 100 лет на планете идет резкое потепление, это верно.
Проблема в том, что сама «ручка» этой климатической «клюшки» была совсем не ровной. Об этом, в частности, говорят наши исследования. Разница в выводах обусловлена тем, что авторы теории «хоккейной клюшки» для своих построений использовали данные, которые: а) плохо датировались, б) их точность была плюс-минус 10 лет. Поэтому кратковременные похолодания даже не отразились в их исследованиях.
– Но вы сказали, что так же тепло, как и сейчас, было примерно 7 тыс. 200 лет назад.
– Было так же тепло, но не теплее. 7 тыс. 200 лет назад было теплее на 3 градуса, чем на момент начала инструментальных метеонаблюдений, то есть чем 200 лет тому назад. Но за последние 200 лет температура уравнялась с той, что была в раннем голоцене.
– Давайте поясним, что голоцен – это геологический период, в котором мы живем сейчас. Климатологи называют его межледниковьем, то есть сравнительно теплым периодом в истории Земли. По вашим данным, голоцен действительно теплый период?
– За последние 7 тыс. лет мы фиксируем непрерывное похолодание, и связано это с естественными природными причинами. В первую очередь, с изменением орбитальных параметров Земли. Активность солнечной энергии, попадающей в северные широты, постепенно снижалась. И если бы не случилось глобального потепления, то минимальные значения солнечной энергии в северных широтах мы бы отмечали примерно через тысячу лет. Судя по прошлым изменениям в плейстоцене (эпоха четвертичного периода, предшествующая голоцену. – Прим. Znak.com), межледниковые периоды длились недолго, порядка 10–15 тыс. лет. Наше межледниковье уже сейчас длится, по официальным данным, 11,7 тыс. лет…
– То есть мы живем в финале межледниковья?
– Если бы все шло согласно природным циклам, то в геологическом плане с минуты на минуту должен был наступить новый ледниковый период.
Но уже сейчас понятно, что при таком уровне углекислого газа никакого ледникового периода не будет. Мы его просто пропустим.
На самом деле то, что атмосфера нагревается, это еще полбеды. Самая сильная угроза состоит в том, что нагревается океан. Он гораздо более теплоемкий и поглощает излишки тепла. Но это тепло никуда не девается, оно там хранится и храниться будет долго.
Самая серьезная угроза не в том, что температура поднимется до какого-то уровня, а в том, что она, по всем прогнозам, будет неуклонно расти.
Для России, кстати, на период ближайших 10 лет ничего плохого в этих процессах нет. Жить станет только лучше, и положительные последствия от потепления будут преобладать над негативными.
– Какие это положительные последствия?
– Повышение урожайности, снижение потребления тепла для обогрева жилья, например. Откроется Северный морской путь и так далее.
«Если принимать меры, супертеплый период продолжится около 50 лет»
– Данные сотрудников лаборатории физики климата и окружающей среды УрФУ говорят о том, что через 50 лет примерно восемь регионов страны, расположенных в арктической зоне, из-за таяния вечной мерзлоты и повышения уровня мирового океана уйдут под воду.
– Для большинства стран нынешний температурный скачок имеет еще большие негативные последствия. Проблема, в том числе и для России, состоит в том, что через 10 лет потепление не остановится. Мы сейчас пожинаем плоды от сжигания угля, нефти и газа 10–20 лет тому назад. То, что мы сжигаем сейчас, это уже проблема для будущих поколений. Если посмотреть на Парижское соглашение [по климату 2015 года], то они настаивают на том, что рост температуры на планете надо остановить на уровне 1,5 градуса выше, чем до начала индустриальной эпохи. Но уже сейчас все модели показывают, что ее мы не остановим даже на 2 градусах. Рост будет больше, чем на 3 градуса, и это в том случае, если мы прямо сейчас остановим все сжигание на планете. Система очень инертна. Океан нагрелся, углекислый газ долго будет оставаться в атмосфере.
– Сколько этот супертеплый период будет продолжаться?
– Если принимать меры, то около 50 лет. Если не предпринимать, то последствия даже не до конца понятны. Скорее всего начнутся миграции народов. Будут дальше таять Гренландия и Арктика, соответственно, подниматься уровень мирового океана. Это при том, что он и сейчас поднимается из-за теплового расширения. В прибрежных районах у нас живет чуть ли не половина населения планеты, и им придется искать новые места. В этом случае России тоже мало не покажется.
– Погодите, если мы говорим об образцах деревьев, произраставших на Ямале 7 тыс. 200 лет назад, а сейчас на их ме
– Большинству сейчас кажется, что эту проблему можно решить только геоинженерными методами. Чаще всего рассматриваются модели некоего искусственного уменьшения углекислого газа в атмосфере. Определенные технологии в этом направлении уже начинают разрабатывать. Но субъективно кажется, что для этого понадобится огромное количество энергии. А чтобы ее выработать, опять придется много чего сжигать. То есть в процессе реализации технологии по улавливанию углекислого газа мы произведем еще больше углекислого газа. Еще одну модель предлагал наш климатолог [Юрий] Израэль (умер в 2014 году. – Прим. Znak.com). Он предлагал моделировать последствия извержения вулканов и распылять аэрозоли серы в атмосфере. То есть создать искусственное похолодание.
– Полагаете, это сработало бы?
– Все расчетные модели показывали, что эффект был бы недолгим. А кроме того, это примерно, как выбор между здоровым образом жизни и тем, чтобы пить, курить, дебоширить, но постоянно сидеть на таблетках.
«Был период, когда в Англии вызревал виноград, а Гренландия стала зеленой»
– Вы сказали, что климат и температурные режимы на Земле в голоцене были изменчивы…
– В том, что было раньше, то есть до начала инструментальных наблюдений, мы можем опираться только на косвенные источники. Пока самый лучший из них для рассматриваемого периода – это тот, на изучении которого специализируется наша лаборатория – годичные кольца деревьев. У этого метода есть, конечно, свои недостатки. Во-первых, дерево растет только летом. То есть мы можем говорить только о летних температурах. Но есть и неоспоримые преимущества. Прежде всего то, что наш источник дает разрешение в один год.
– На какой временной период построена ваша периодизация.
– Нашей лабораторией построена самая длинная дендрохронологическая шкала для России, Азии и всей Антарктики. Три недели назад она была простроена на 7 тыс. 676 лет. На данный момент, благодаря тому, что мы обработали данные с последней экспедиции на Ямал, наша шкала составляет 8 тыс. 247 лет. Это при том, что два года назад она была 7 тыс. 315 лет и до этого 15 лет не менялась. Через год, возможно, дойдем до 9 тыс. 500 лет. Но пока самая длинная дендрохронологическая шкала сделана для Альп – 9 тыс. 200 лет. А всего в мире есть лишь семь шкал длительностью более 2 тыс. лет. Данные взяты на основе кернов, отобранных на полуострове Ямал (показывает спил дерева возрастом 5 тыс. 231 год до нашей эры). Таким образцов у нас отобрано 4 тыс. 600 штук, и в этом году мы отобрали еще 500 с реки Танловы (Ямал). Все они – из речных отложений.
– Погодите, если мы говорим об образцах деревьев, произраставших на Ямале 7 тыс. 200 лет назад, а сейчас на их месте тундра, соответственно, климат был все-таки намного теплее?
– Это заблуждение. К началу голоцена Ямал почти весь был покрыт лесом. Граница леса и тундры проходила на 500 километров севернее, чем сейчас. Есть данные палинологов, согласно которым граница леса в голоцене двигалась постепенно на север. Но, согласно нашим данным, полученным по Ямалу, это полностью ошибочное построение. Граница леса никогда не наступала в голоцене на север, она все время отступала на юг. Причем скачками. Первый скачок был около 7 тыс. лет тому назад, второй – 3 тыс. 500 лет тому назад. И в целом климат в этот период становился все холоднее и холоднее. Исключение, повторюсь, составляют последние 200 лет.
– Есть суждение о том, что ваши построения по годичным кольцам деревьев – это очень неточное моделирование.
– Это популярное мнение среди коллег-геологов. Во-первых, наши данные совпадают с данными инструментальных метеорологических наблюдений за последние 200 лет. Во-вторых, проводился эксперимент по корреляции разных дендрохронологических шкал, выстраиваемых разными лабораториями в мире. Исследовали повышение солнечной активности, вспышку, которая произошла в 750 году. Данные у всех совпали. В образцах было зафиксировано высокое содержание радиоуглерода.
– Ваш метод строится на анализе древних древесных образцов с Ямала. Почему в таком случае в ледниковом периоде, который воспринимается как более холодный, чем голоцен, на Ямале росли деревья, а в более теплый межледниковый период исчезли?
– Возраст одной из найденных на Ямале лиственниц, по данным российской лаборатории, составляет 46 тыс. лет, по данным лаборатории в Цюрихе – 55 тыс. лет. Фрагмент древней древесины был найден еще севернее, на острове Белом в Карском море. Кусок древесины возрастом 48 тыс. лет нашли в кишечнике у мамонта, обнаруженного в 2000-х годах на самом севере Гыданского полуострова (расположен между Тазовской губой и Енисейским заливом. – Прим. Znak.com). Правда, возраст самого мамонта по датировкам – 18 тыс. лет. И пока вопрос, как фрагмент более древней древесины попал в его желудок. Но то, что деревья росли в плейстоцене в арктической зоне, означает, что климат был тогда более континентальным. Лето было теплым, а зимы – холодными. Трудно себе представить, что на рубеже плейстоцена и голоцена граница леса за считанную тысячу лет сдвинулась на 500 километров на север.
– Таких механизмов нет?
– В обычной ситуации лес двигается на один сантиметр за тысячу лет. В горах, правда, фиксируется более сильная изменчивость, и сейчас, в условиях глобального потепления, граница леса там поднимается все выше и выше. Но в целом, сдвиг границы леса – это очень инертный процесс.
– Вы говорите о том, что, по данным дендрохронологии, климат в голоцене, за исключением последних 200 лет, становился все холоднее и холоднее. В то же время есть построения вашей коллеги, сотрудницы Ботанического сада Уральского отделения РАН Наты Пановой, которая на основании ископаемой пыльцы из торфяных отложений, выводит для Среднего Урала несколько очень теплых периодов. Самый теплый, атлантический, в VII–VI тысячелетиях до нашей эры, совпадает с расширением на север границы широколиственных лесов, развитием озерных систем и возникновением на этой территории неолитических культур, активно занимавшихся рыболовством.
– Во-первых, на разных территориях изменения климата были вариативны. Во-вторых, эти построения ведут свое начало от схемы [Акселя] Блитта и [Рутгера] Сернандера конца XIX – начала XX веков. Эти таблицы были построены для Европы, с датировками там было все не очень хорошо, и на Сибирь эту модель, по большому счету, потом натягивали. Согласно нашей периодизации, было три этапа голоцена: ранний, средний и поздний. Каждый характеризуется постоянным ухудшением климатических условий и сдвигом к югу границы леса. В конце декабря по озеру Щучьему на Приполярном Урале было сделано большое исследование за 24 тыс. лет, и у них по озерным отложениям получилось все то же самое. Резкий взлет температуры в начале голоцена, связанный в основном с орбитальными параметрами Земли, и потом постепенное охлаждение.
– То есть с атлантического периода снят статус климатического оптимума голоцена?
– Скорее сейчас он рассматривается как региональный период, характеризовавшийся для Европы повышением влажности и температуры.
– Но теплые периоды все-таки были?
– Например, во II–III веках нашей эры, на которые приходится ренессанс Римской империи. Далее средневековый оптимум около 1000 года. Этот период опять же был наиболее выражен в Европе. В этот период, как считается, на территории Англии вызревал виноград, а Гренландия действительно стала зеленой.
На Ямале также фиксируется небольшое потепление, примерно на 0,5 градуса от средних величин. Нынешнее потепление, напомню, составляет 1,5 градуса. В масштабе короткого периода в 30–40 лет в более отдаленной исторической ретроспективе с ним сопоставимо потепление IV–III века до нашей эры.
Если мы будем смотреть 20-летний период, то вообще окажется, что нынешний теплый период находится в рамках голоцена на 40-м месте по температурным параметрам. То есть были периоды, когда было намного теплее. В таких промежутках и с такой скоростью температура повышалась в прошлом около 200 раз. Но если мы возьмем промежуток изменчивости в 50 лет, то нынешний период будет уже самым теплым. К тому же все перепады происходили с высокой скоростью от холодного периода к теплому. Так, чтобы было тепло и температура пошла еще выше – такого не было. Просто появился такой мощный фактор, как углекислый газ. С конца XIX века его концентрация в атмосфере выросла с 270 до 410 ppm (миллионных долей. – Прим. Znak.com). То есть в полтора раза. Минимум углекислого газа, кстати, был зафиксирован в начале XVII века. По одной из версий, это было связано с открытием Америки.
– В каком смысле?
– Туда завезли болезни, и из 60 млн жителей Американского континента до колонизации через 100 лет осталось только 5 млн человек. Поля заросли лесом, лес поглотил углекислый газ из атмосферы, и начался малый ледниковый период.
«Не исключено, что извержение Йеллоустоуна приведет к концу нашей цивилизации»
– Есть красивая версия о том, что малый ледниковый период привел Ганзейский союз к краху, так как их порты на Балтике стали замерзать?
– По нашим данным, температура упала на 4–5 градусов. На самом деле антропогенный фактор начала малого ледникового периода – это одна из теорий. Были и другие причины. В частности, 1600 год – это извержение вулкана Уайнапутина на территории Перу. Оно привело к резкому похолоданию длительностью около трех лет. Сильнее всего это сказалось на европейской части России. С 1600 по 1602 год, судя по летописям, был неурожай. В результате погибло несколько тысяч человек только в одной Москве. На Руси начался голод, и все это совпало со Смутой. Поэтому в шутку мы говорим студентам, что 4 ноября мы в России отмечаем окончание последствий извержения вулкана Уайнапутина.
– Насколько я понимаю, это не единственный пример?
– Сейчас научный мир скорее склонен к изучению периодов резкого, почти катастрофического ухудшения условий, которые как раз и приводили к общественным преобразованиям в древности. Так, недавно закончилось совместное исследование нашего сотрудника Владимира Кукарских и сотрудника кафедры истории России УрФУ Рустама Ганиева. Они сумели доказать, что извержение одного из вулканов в 627 году привело к краху Восточно-тюркского каганата в Монголии. После извержения три года там выпадал обильный снег, скот кочевников не мог добраться до еды и вымер, следом началось вымирание самого населения. После серии извержений в 536–540 годах в Европе наступил Late Antique Little Ice Age (позднеантичный малый ледниковый период. – Прим. Znak.com). Случилось сильнейшее за последние 2 тыс. лет похолодание. Одним из следствий резкого ухудшения климата принято считать Юстинианову чуму (погубила на Востоке и в Восточной Европе около 66 млн человек, в том числе 60% населения Константинополя. – Прим. Znak.com). Подобные катастрофические вещи, в том числе связанные с извержением вулканов, это еще одна наша специализация.
– Почему?
– Дело в том, что после крупных вулканических извержений у деревьев формируются аномальные кольца. Например, извержение вулкана Тамбора в 1815 году на территории Малайского архипелага. И потом был так называемый «год без лета» в 1816 году. Из-за того что температуры летом после таких извержений могут опускаться до минусовых значений даже в июле, у деревьев образуются морозобойные кольца. То есть клетки погибают. Это кольцо ослаблено, и по нему часто идут трещины. (Показывает образец древесины с трещиной, датированной 1627 годом до нашей эры.) Подобные кольца обнаружены в Северной Америке и других районах. Очевидно, что это было глобальное событие.
– Какое?
– Извержение вулкана. Об этом известно благодаря сопоставлению с данными ледовых колонок. Они сохраняют в себе следы сульфатов, выбрасываемых при извержении. Касательно событий 1627 года до нашей эры, еще лет 20 тому назад весь научный мир считал, что это последствие извержения вулкана Санторин в Эгейском море, которое погубило Минойскую цивилизацию. Сейчас позиция такая, что скорее всего это был не Санторин. Так как это должно быть не просто крупное извержение, а крупное извержение в экваториальной части Земли: в Индонезии, Перу, Эквадоре, Мексике. Только такие могут приводить к глобальному похолоданию. Сейчас, например, самое мощное извержение – это извержение 536 года на юге Мексики. Камчатские вулканы хоть и дают сильные извержения, но к таким последствиям не приводят.
– Связано ли это с особенностями переноса воздушных масс?
– Во-первых, высота извержения должна быть несколько десятков километров, чтобы основная часть попала не в тропосферу, где она сразу осядет, а в стратосферу, где она расползется вокруг Земли пленкой. Эта пленка отражает солнечные лучи, не давая им разогревать поверхность планеты. Второе, из-за особенности переноса воздушных масс именно извержения в экваториальных зонах способны дать такое расползание.
– То есть можно не опасаться извержения Йеллоустоуна, раз он расположен в Северной Америке?
– Смотря как рванет. Его ведь сопоставляют с извержением вулкана Тоба в Индонезии, которое произошло 74 тыс. лет тому назад. Оно было примерно в десять раз сильнее, чем самое сильное извержение вулкана в голоцене. Считается, что исчезновение Homo sapiens в Китае и Индии было связано как раз с этим извержением. Йеллоустоун, как ожидается, будет таким же. Поэтому не исключено, что оно приведет к концу нашей цивилизации.
Источник: ZNAK.RU