Впрочем, такой сценарий – вовсе не полная печальная картина будущего. Сейчас делаются попытки прогнозировать очень большое количество различных катастрофических явлений. Уровень достоверности этого прогноза для разных процессов различен. Есть прогнозы, которые дают более-менее удовлетворительные результаты, а есть прогнозы, которые, конечно, имеют очень невысокую вероятность. Если говорить о самых понятных для нас прогнозах, гидрометеорологических, то они, как мы знаем, имеют невысокую точность и часто ошибаются. Поэтому говорить об абсолютных прогнозах, которые бы давали абсолютно точные результаты, практически сейчас невозможно. Таких прогнозов практически нет.
Вместе с тем, нельзя не признать, что частота катастроф в последние годы резко увеличилась. Только во второй половине двадцатого столетия их число в мире увеличилось в три раза. Материальный ущерб иногда стал сопоставим с бюджетами целых государств. При этом мы пока не можем создавать сколько-нибудь достоверные прогнозы на длительный срок. Но неужели наука бессильна и бездействует? Нет, это не так.
Создаются карты прогнозов, с учетом всех факторов риска. Есть такая карта и для территории России. Кроме того, ученые могут назвать причины некоторых катастроф. И тут уже наше общее дело – правильно распорядиться этим знанием.
Деградация природной среды всегда приводит к активизации опасных природных процессов. Самым простым примером является то, что в последнее время почти 80 % природных катастроф связаны с гидрометеорологическими процессами. Это наводнения, например. А наводнения обуславливаются тем, что идет вырубка лесов и концентрация весеннего стока воды, что, в конечном итоге, вызывает паводки.
Вырубка лесов в Бразилии, США, Южной Азии, Альпах, Карпатах привела к учащению наводнений, в том числе катастрофических, на реках этих регионов. Если раньше сильные наводнения случались один раз в 50-80 лет, то теперь – через каждые 4-6 лет, а паводки – практически после каждого сильного дождя.
Американский профессор Деннис Медоуз еще сорок лет назад решил сопоставить данные о развитии экономики, энергетики, о росте населения и изменениях природной среды. Его прогноз предрекал глобальную катастрофу, приближение которой человечество начнет ощущать уже в первых десятилетиях XXI века. В 1972 году Медоуз и группа его коллег в докладе Римскому клубу «Пределы роста» нарисовали пугающую картину будущего земной цивилизации. Книга была переведена на 35 языков, кроме русского. Прошло чуть больше трех десятилетий, и стало очевидно, что прогнозы Медоуза начинают сбываться. Население нашей планеты растет чудовищными темпами: полтора миллиарда человек, населявших Землю к началу XX столетия, к первому десятилетию XXI века превратились в семь миллиардов. Нехватка ресурсов и энергии на фоне изменения климата тоже достаточно ощутима.
Работы Медоуза восприняли всерьез. Возникла концепция «устойчивого развития». Согласно этой теории, развитие цивилизации возможно лишь при учете баланса между интересами экономики, энергетики, экологии и человека. У этой утопии есть точный адрес на географической карте: Скандинавия. Главный секрет успеха стран этого региона – экономия во всем. По мнению профессора Геологического факультета МГУ О.Л. Кузнецова, для каждой страны модель устойчивого развития в чем-то может быть похожа на модели соседних стран, но в то же время они могут и должны иметь существенные отличия. Поэтому модель устойчивого развития для России должна опираться, прежде всего, на те преимущества, которые связаны с ее природными богатствами и гигантским экологическим потенциалом.
Прогнозы показывают, что скоро предметами многомиллионных сделок смогут стать… запасы пресной воды. Сегодня около двух миллиардов людей на земном шаре испытывают проблемы с водой. В дальнейшем ситуация будет только ухудшаться. Уже сейчас с географических карт исчезают целые реки. Количество воды уменьшается из-за сокращения ледников в горах, довершает дело орошение полей и огородов. Так, заметно сокращение стока второй по длине реки Китая и шестой в мире – великой Хуанхэ, а американцы с мексиканцами полностью «выпили» реку Колорадо. Несколько лет назад я собственными глазами убедился в том, что она больше не впадает в Калифорнийский залив. Начиная с середины XX столетия, чрезмерное использование ее воды для орошения и других нужд привело к тому, что за последние двадцать лет ее воды всего лишь пять раз, во время очень сильных паводков, достигали Тихого океана. Последний раз это случилось в 1998 году.
Недостаток питьевой воды не только коснется здоровья людей и развития сельского хозяйства, он затронет и промышленность с энергетикой. Нам не надо далеко ходить за примерами. Как ни банально, это история Арала, моря, превратившегося в соленую пустыню. Пустыню, которая отвоевывает все новые пространства. И это – только первые ласточки. Скоро мы сможем почувствовать на себе результаты мелиорации наших соседей – возможно, недалек тот день, когда плодородные сегодня районы Северного Кавказа и Поволжья могут превратиться в пустынеподобные сухие степи, как это уже происходит в Калмыкии.
Другой катастрофический сценарий, который любят обсуждать сторонники теории глобального потепления, тоже касается воды. Только на сей раз ее избытка. Представьте себе, что из-за повышения температуры растаяли все льды на нашей планете, очистилась от ледяного панциря Антарктида, открылось море на Северном полюсе. Стаивание льда приводит к быстрому повышению уровня Мирового океана. Примерно треть населения Земли, около двух миллиардов человек, живет на берегах морей и океанов. Это значит, что они будут вытеснены со своих насиженных мест, начнутся массовые переселения, вряд ли мирные.
Еще сорок лет назад отечественные ученые составили карту, которая могла бы стать актуальной в результате этих событий. Отечественные географы выяснили, на что будет похож мир без ледников. Они учли и подъем уровня моря, и подъем освободившейся от ледяного панциря земной коры. Как считает академик В.М. Котляков, если все ледники на Земле растают, уровень Мирового океана поднимется примерно на 67-70 метров. Если бы это произошло, то были бы затоплены Западная Сибирь, Голландия, штат Флорида, Нью-Йорк, Лондон, Санкт-Петербург и многие другие районы земного шара. К счастью, это невозможно. Потому что природа развивается с большой инерцией, и все ледники одновременно исчезнуть не могут. Да и глобальное потепление циклично сменяется глобальным похолоданием.
В XIX веке начали отступать ледники в Альпах. К удивлению местных жителей и ученых, из-под них показались римские дороги. Там, где в позапрошлом веке лежали снега, римляне строили свои виадуки, завоевывая Западную Европу.
Истина, которая кажется банальностью: все явления на планете цикличны. Когда-то не было Гольфстрима и Эль-Ниньо, на месте Москвы плескалось море и лежал ледник. Вся климатическая и геологическая история Земли – это череда больших и малых похолоданий, потеплений, засух и потопов, извержений вулканов и землетрясений.
Сможем ли мы обеспечить свое развитие, учитывая эти факторы? Или привыкнем не бояться катастроф, относясь к ним лишь как к сюжету развлекательных фильмов ужасов? К сожалению, по этому поводу человечеству – всем 7 миллиардам, живущим на планете Земля – придется принять единое решение. Отсидеться в тихом углу никому не удастся.
Грозит ли нам новое оледенение?
Еще совсем недавно газеты, журналы и другие средства информации буквально запугивали нас: потепление, потепление… А сейчас, кажется, наоборот, что будет похолодание. Так что же ожидает человечество в недалеком будущем? Потепление или похолодание?
Представим себе такую мрачную картину. За несколько зимних ночей Северное, Балтийское, Норвежское и Баренцево моря замерзнут. Ни одно судно не сможет увезти несчастных жителей Северной и Восточной Европы в южные края. Ни один самолет не взлетит с обледеневших и занесенных снегом аэродромов. В ледниковую зиму холод погубит миллионы британцев и финнов, немцев и поляков, ну и, конечно, жителей Центральной и Северной России, Белоруссии и Урала. Достанется даже северным штатам США. Ну, а те, кто не погибнет от мороза, умрет от голода.
Вот на такой сценарий климатического апокалипсиса я натолкнулся во «всемирной паутине» – Интернете. По мнению его авторов, все это произойдет на Земле примерно через полвека, и в теленовостях южных стран будут как диковину показывать шпиль питерского Адмиралтейства, торчащий из-под снега, или лондонский Биг-Бен со стрелками, вмерзшими в лед. Все это напоминает кадры из известного голливудского фильма-катастрофы «Послезавтра». Но давайте разберемся – грозит ли нам новое оледенение?
Оледенение – это образование льда, причем оно может идти двумя путями: c одной стороны, за счет замерзания воды, в том числе и морской, а с другой – в результате накопления огромных масс снега, которые вначале уплотняются, постепенно превращаясь в лед. Возникают снежники, ледники – как в горах это происходит. И надо сказать, что, когда скорость таянья снега и льда значительно меньше, чем скорость их образования, возникают огромные ледовые панцири на поверхности нашей планеты, так называемые ледники. Такие эпизоды неоднократно случались в геологической истории нашей Земли.
При этом значительная часть суши была покрыта льдом. Ледниковый покров, имевший среднюю толщину не менее двух километров, расползался из района современного Гудзонова залива, занимая всю Восточную Канаду, Новую Англию, часть Среднего Запада. Лед покрывал часть Аляски, всю Западную Канаду, большие площади штатов Вашингтон, Айдахо, Монтана. В Европе ледяной покров, двигавшийся из центра Скандинавии, Шотландии и на арктическом шельфе, распространялся на основную площадь британских островов, Данию, север Германии, Польши и России. Ледниковая шапка, возникшая в Альпах, покрывала всю Швейцарию, а также части Австрии, Италии, Франции.
Надо сказать, что тогда оледенение охватывало только высокогорную часть континентов, которые были приближены к полярным областям. Океаны тогда не замерзали. Впервые океаны замерзли в кайнозое. Это связано было с тем, что Солнце в большей степени освещает и согревает экваториальные зоны и в меньшей степени – полярные. А океаны тогда были в экваториальных зонах. Сейчас нам трудно, конечно, представить оледенение Африки. Но около 400 миллионов лет назад Африка сама, благодаря дрейфу континентов, пребывала в приполярных районах. Тогда одновременно было оледенение и Африки, и Австралии, и Южной Америки.
В климатической истории нашей планеты было три этапа. Первый – теплый, безледниковый этап – древнее трех миллиардов лет. Примерно два миллиарда лет назад начались короткие, эпизодические оледенения. И только около миллиарда лет назад оледенения начали повторяться. Самые сильные оледенения, по данным ученых, происходят с периодичностью в 150 миллионов лет. Частота оледенения связана с развитием самой Земли, с развитием внутренних оболочек нашей планеты. Есть основания думать, что в дальнейшем роль оледенений будет только возрастать.
Уж так создан человек, что, когда за окном метель, мы считаем, что идет глобальное похолодание, а когда льет дождь – глобальное потепление. При этом боимся и того и другого. Сейчас мы переживаем совершенно необычный период – потепление, которого не было со времен Древних Царств в Египте. Надо сказать, что первые пять тысяч лет человеческой истории были довольно теплыми, потом, к концу Средневековья, началось похолодание. Зафиксировано замерзание Нила в Александрии в 829 и 1011 годах. В начале ноября 1323 года замерзла вся Северная Адриатика, включая Венецианскую лагуну, площадью около 550 квадратных километров. Невероятно холодный 1695 год стоил Европе сотни тысяч человеческих жизней. В чем же причина оледенений, которые охватывали нашу планету в самые разные геологические периоды? Какова их природа?
На этот счет существуют разные точки зрения. Прежде всего, ученые ищут научные обоснования в изменении теплового облучения со стороны Солнца, так называемой инсоляции. Считают также, что на это влияет изменение оси вращения Земли относительно среднего положения, так называемые прецессии оси вращения Земли. Можно искать причину также в эндогенном тепле, которое имеет две формы переноса. Одна – это кондуктивный теплоперенос, когда нагреваются верхние слои нашей планеты. Вторая – конвективный теплоперенос, когда тепло распространяется вместе с нагретым веществом, например, вулканизм.
Причиной оледенения может явиться усиление эксплозивного вулканизма. Из геологической истории Земли хорошо известно, что крупные вулканические извержения, которые происходили на памяти человека, запыляли, засоряли стратосферу пылью, а главное, окислами серы, которые превращались в мельчайшие капельки серной кислоты, и тем самым экранировали Землю. Уменьшалась солнечная радиация. Серия таких извержений, подобных, например, знаменитому извержение Кракатау могла привести к началу оледенения.
Оледенение – не результат извержения одного отдельно взятого вулкана. Это результат массового вулканизма, это длительный период, когда выбрасывается огромное количество пепла в атмосферу. Ледниковые щиты имеют одну особенность: появившись раз, они не только сохраняются, но и сами себя поддерживают, да еще и расширяются. Поверхность ледника белая, поэтому она очень хорошо отражает солнечные лучи. В результате резко падает количество тепла, которое доходит до поверхности Земли. Большая часть тепла, которое приходит от Солнца, отражается ледниками. Климат ухудшается. Ледник растет. Потом тучи пепла рассеивались, снова начинала поступать солнечная радиация на поверхность Земли, и ледники начинали отступать. Довольно быстро, кстати сказать… Чем меньше площадь, отражающая солнечное тепло, тем теплее на Земле, что вызывает новое таяние ледника.
Как считает главный научный сотрудник Геологического института РАН доктор геолого-минералогических наук профессор Николай Михайлович Чумаков, активизация вулканизма на Земле приводит к концу ледникового периода. Известно, что самый теплый период был в позднем мезозое, примерно 80 миллионов лет назад. Тогда на поверхности Земли была максимальная вулканическая деятельность. С того времени у нас идет потихоньку сползание температуры, похолодание. Сейчас температура Земли понизилась примерно на 3 градуса. У профессора О.Г. Сорохтина была совершенно иная точка зрения на причины оледенения. Связывал он их не столько с вулканической деятельностью, сколько с изменением атмосферного давления. Бактерии поглощают азот из воздуха. В результате давление воздуха уменьшается, что в свою очередь приводит к понижению температуры. Процесс этот будет продолжаться и дальше до тех пор, пока метаболизм азот-поглощающих бактерий не будет способен извлекать азот из воздуха. Однако этот уровень, который благоприятен для бактерий, может быть неблагоприятен для высших существ, в том числе и для человека.
За время жизни Земли содержание азота в ее атмосфере уменьшилось примерно наполовину, а чем ниже давление атмосферы, тем холоднее на поверхности Земли. Очевидно, что с этим и связано общее похолодание климата. Согласно расчетам О.Г. Сорохтина, сегодня на нашей планете идет небольшое повышение температуры, что мы испытываем сейчас на своей шее, а дальше идет значительное понижение температуры, и нам предстоит довольно суровое оледенение. Это похолодание идет неравномерно, пульсациями, – то немножко потеплее, то похолоднее. Но общий тренд движения климата идет в сторону похолодания. Мы вправе ожидать, что через несколько тысяч лет наступит новый ледниковый период, и он будет значительно более суровый, чем тот, который был 900-630 миллионов лет назад.
Сегодня ледники занимают около 10 % всей поверхности суши нашей планеты. Ледники пластичны, как лепешка из жидкого теста, которая всегда сползает сверху вниз от воздействия каких-либо динамических нагрузок. Но откуда ученые могут знать, что в том или ином регионе Земли такие же ледники существовали миллионы лет назад? Любой дачник или житель сельской местности может сказать, что в полях всегда можно найти кучи камней, а вырыть колодец зачастую мешают огромные валуны.
На каждом обломке могут остаться следы от того, что его переносил лед, – штрихи, стирания, царапание. Как шкуркой, в течение тысяч лет он стирает и образует грани с характерными штриховками. Это хорошо изучено на примере современных ледников, недавних ледников, и мы находим такие же следы в древних. По этим оставшимся следам ученые, как сыщики по отпечаткам пальцев, восстанавливают факты из прошлой жизни Земли.