Еще вас пугают тем, что "глобальное потепление уничтожает биосферу, так как из-за увеличения концентрации СO2 и потепления многие виды растений, животных и насекомых исчезают". Такие заявления делаются в средствах массовой информации уже постоянно.
Например, погибают пчелы. В последние несколько лет миллионы пчелиных колоний погибают, этот феномен замечен по всему миру. И опять во всем винят глобальное потепление. Причины этого явления не понятны. Ученые склоняются к версии не объясненного пока ослабления иммунитета пчел к пока еще не определенному патогену (предполагается, что это моноклеточный грибок Nosema Ceranae.). Но не погибнут все пчелы – те, кто выжил, передадут иммунитет последующим поколениям. Биосфера развивается по законам естественного отбора.
Да, действительно, некоторые виды растений и животных исчезают. Во многом, просто потому, что человек оказывает все большее "давление" и занимает их экологические ниши (по поводу этого вопроса особенно внимательно прочитайте следующую главу…).
Но поверьте, увеличение концентрации СO2 в атмосфере – это наименьший фактор, которого биосфера боится. Как это ни парадоксально, но дело обстоит как раз наоборот – биосфера планеты всячески приветствует увеличение концентрации СO2.
Чтобы это понять, нужно осознавать существование связи между жизнью на Земле и наличием углекислого газа в ее атмосфере: а именно, понимать базисную роль СO2 в феномене Жизни, в ее пищевой пирамиде.
Из уроков биологии все знают о том, что такое пищевые цепочки (их еще называют пищевыми пирамидами): внизу растут растения, их едят травоядные, травоядных едят хищники (находящиеся в самом верху пищевых цепочек). Так вот, поскольку биологическая наука изучает только живые организмы, то пищевые цепочки останавливаются в самом низу на простейших растениях (ряске, микроскопических водорослях) и на фитопланктоне. Это все правильно, но как вы думаете – ЧТО ЕДЯТ РАСТЕНИЯ и ФИТОПЛАНКТОН?
А они "едят" (то есть потребляют) углекислый газ, расщепляя СO2 в сложном процессе фотосинтеза на углерод – С (из которого растения и строят свое тело – биомассу) и чистый кислород – O2 (который они выбрасывают в атмосферу).
Не будем сейчас спекулировать на туманных и ненаучных предположениях, что биосфера самостоятельно таким образом реагирует на сокращение лесов и уничтожение человеком флоры и фауны планеты, увеличивая концентрацию СO2 – корм растительного мира. Но то, что с увеличением концентрации СO2 в атмосфере фотосинтетические процессы в клетках растений усиливаются и растения растут быстрее и больше по биомассе, – это научный факт, доказанный многими эмпирическими данными.
Именно поэтому в чрезвычайно разумной природе существует 2 вида живых существ: растения и животные, которые взаимно компенсируют химический баланс жизнедеятельности друг друга. Изначально на планете были только растения, которые "съели" почти весь атмосферный СO2 (довели его концентрацию в атмосфере с 90 % до 4 миллионных) и накачали ее до 20 % кислородом (то есть отходами своей жизнедеятельности).
Еды для растений (СO2) становилось все меньше и меньше, тогда-то и появились животные, способные процессом дыхания (абсолютно необходимого для их жизнедеятельности) перерабатывать "отходы растений" (кислород) обратно в СO2, в основную пищу растений.
Я опять преднамеренно оставляю в стороне всяческие религиозно-гностические спекуляции на тему "великого замысла", но факт сам по себе интересный и должен навести читателя на нетривиальные мысли.
А вот человека биосфера боится, потому что человек осуществляет недружественную биосфере урбанизацию и ее, биосферу, очень загрязняет – это правда. А углекислый газ, который биосфера как потребляет, так и эмитирует гигатоннами в сутки, или потепление на несколько градусов Цельсия за тысячу лет – природе это не повредит. Да, некоторые виды могут, приспосабливаясь к климатическим изменениям, мигрировать, эволюционировать или даже исчезнуть из своих экологических ниш. Но в этом и есть смысл эволюции – заставлять живые организмы находить решения, чтобы существовать в балансе с окружающей средой (об этом подробнее в следующей главе).
Что нужно осознать после анализа взаимосвязи между концентрацией СO2 и биосферой:
• Углекислый газ является основой пищевой пирамиды для всего живого на этой планете.
• Повышение его концентрации в атмосфере есть не смертельная угроза жизни на планете, а наоборот – увеличение "корма" для растительного мира и фитопланктона, соответственно – увеличение "корма" для травоядных и, соответственно, – для хищников (в том числе и нас с вами).
• Снижение концентрации СO2 приводит к сокращению атмосферной "пищи" для растительных организмов.
Эль – Ниньо – он же enso (el nino southern oscillation)
Этим словом называют океанический феномен, периодически проявляющийся у берегов Южной Америки. Название Эль-Ниньо (по-испански Ninjo – "ребенок", то есть вновь рожденный Иисус Христос) этот феномен получил потому что происходит он обычно на Рождество (декабрь – январь). Иногда (но не ежегодно) меняется скорость прибрежного течения. Прибрежное холодное Гумбольдтовое течение, которое поднимается на север от Антарктиды и даже в экваториальных водах имеет температуру, не превышающую 12–15 °C, имеет огромное значение в жизни населения этого региона. Оно приносит к берегам Южной Америки холодную воду, богатую планктоном и, соответственно, рыбой.
В года Эль-Ниньо происходит быстрое возрастание температуры воды на огромной акватории, заключенной между экватором и 12° южной широты. По площади – это гигантская акватория, примерно 25 миллионов квадратных километров (для сравнения – площадь территории всей России – 17 миллионов квадратных километров).
Эта холодная акватория чрезвычайно важна для мировой рыбной промышленности – именно в ней ежегодно вылавливается от 30 до 40 процентов мирового улова рыбы.
В года Эль-Ниньо холодное течение замедляется, и прибрежные воды сильно теплеют и происходит "замор" рыбы (в теплой воде меньше кислорода для рыбы и меньше углекислого газа для фитопланктона – ее основного корма).
Кроме того, огромные массы теплой экваториальной воды меняют влажность атмосферы, возникают перепады давления, поэтому в года Эль-Ниньо на берега Перу и близлежащие прибрежные области (обычно имеющие очень сухой климат) обрушиваются тропические ливни.
Этот грозный феномен происходит обычно каждые три-пять лет и может длиться несколько лет, но потом все возвращается в норму.
А еще есть ведь и обратный феномен – да-да. Он называется Ла-Нинья (тот же ребенок, только девочка). Он абсолютно обратен "мальчику" (по поводу которого столько шума в мире) как по времени, так и по температурному эффекту. "Девочка" тоже приходит каждые 4–5 лет и забавляется с океанскими течениями от года до двух лет. В этот период океанские ветра дуют с востока на запад с большой силой, "сгоняя" теплые экваториальные воды с поверхности Тихого океана к берегам Азии, что усиливает скорость подъема холодных вод у побережья Южной Америки (и рыбы там в эти годы – пруд пруди). Правда, "что русскому хорошо – то немцу смерть", поэтому в годы Ла-Ниньи в Австралии и на Азиатском побережье Тихого океана идут ливни, а в Калифорнии слегка "примораживает".
Именно поэтому перуанские рыбаки молятся, чтобы "девочка родилась", а малазийские крестьяне просят своих богов "чтобы был мальчик".
Иногда, кстати, оба феномена компенсируют друг друга, и тогда ничего на происходит.
Всего в XX столетии было зафиксировано 25 "мальчиков" и 17 "девочек".
На самом деле – это два проявления одного и того же океанического и атмосферного феномена инверсии ветров и зон низкого и высокого давления над Тихим океаном.
Несмотря на многочисленные дебаты о причинно-следственной связи глобального потепления и этого феномена, и существовании этой связи вообще, которые ни к чему не привели, очевидно, что СO2 тут ни при чем.
Что касается связи этого океанического феномена с глобальным потеплением и эмиссией СO2 человеком: во-первых, Эль-Ниньо стал проявляться задолго до начала индустриальной революции, а во-вторых, цикличность и непредсказуемость феномена Эль-Ниньо исключает его связь с концентрацией СO2, которая растет постоянно.
Что нужно осознать после анализа феномена Эль-Ниньо: холодные и теплые океанские течения играют очень важную роль в формировании климата литоральных зон континентов (где проживает основная масса растений, животных, и людей в том числе).
Озоновая дыра
Еще нас любят пугать озоновой дырой, тоже привязывая ее образование к глобальному потеплению. Эта история, на самом деле, никак не связана с СO2 и с глобальным потеплением вообще. Тем не менее, она достойна более детального описания, так как является замечательным примером связи научных теорий, бизнеса и международной политики. Вернее, историей использования науки и политики в целях бизнеса.
Итак, что такое озон и где его найти? Озон есть в какой-то степени "кислород кислорода" – не O2, а O3. То есть молекула его состоит не из двух атомов, а из трех.
Особенность молекулы озона заключается в ее форме, позволяющей поглощать ультрафиолет. Озон формируется и разрушается в верхних слоях атмосферы, в результате сложной фотохимической реакции. Если ее упростить – солнечные лучи разбивают молекулу кислорода на два свободных атома, некоторые из которых прикрепляются к другим молекулам кислорода. Все это происходит на высоте от 30 до 50 километров, выше – недостаточно кислорода, ниже недостаточно солнечного излучения.
Баланс фотохимического создания и разрушения молекул озона ненулевой. Это приводит к малому накоплению озона в атмосфере и его концентрации в 10 миллионных. Это чрезвычайно мало, но вполне достаточно, чтобы окружить земной шар тончайшим UV-фильтром (как солнечные очки).
Кроме того, озоновый слой – горячий, он нагрет поглощенным излучением, благодаря чему атмосфера и структурируется (тропосфера, стратосфера – помните, да?).
Содержание озона в атмосфере непостоянно – формируясь в стратосфере на широте тропиков, озон концентрируется в полярных зонах, где он удерживается циркулярными воздушными потоками. На полюсах максимальная концентрация озона достигается весной, минимальная – осенью.
Ученые измеряют концентрацию озона в Антарктике с 1960 года и примерно с тех же времен пытаются понять механизмы образования и разрушения озона.
В 1970 голландский ученый Поль Крутзен доказал, что оксиды азота, выделяемые бактериями в результате процессов ферментации и попадающие в атмосферу, играют роль катализатора в реакции разрушения молекул озона.
В 1974 году группа американских ученых во главе с Ральфом Цицероном предположила, что одним из катализаторов в реакции, разрушающей молекулу озона, является хлор. Одним из источников хлора мог быть фреон, массово используемый в холодильных установках и спреях.
Осенью 1985 года японские ученые сигнализируют о странном феномене – минимальная концентрация озона гораздо меньше обычной. То же подтверждают и замеры англичан. Это и назвали "озоновой дырой". Ученые предупреждают о потенциальном риске фреонов.
Патентом на производство фреона владела корпорация "Дюпонт де Немур", которая стала защищаться в прессе и в массмедиа, обвиняя ученых в спекуляциях.
Это противостояние науки и бизнеса продолжалось недолго – до 1987 года, когда "Дюпонт де Немур" смогла зарегистрировать новый патент – молекулу без хлора, которая могла заменить фреон.
Сразу началась массовая медийная кампания об опасности фреона и озоновых дыр, и уже в том же году при поддержке США и спонсорстве все той же компании "Дюпонт де Немур" была созвана международная конференция в Монреале, где был подписан заранее подготовленный международный протокол о полном запрещении фреонов к 1997 году.
Индия и Китай, компании которых не имели этой технологии, понимая, что этот протокол дает полную монополию компании "Дюпонт", отказались его подписать.
Дальше были долгие и тайные переговоры в рамках ВТО, с использованием механизмов экономического и политического давления и обмена, которые закончились общим согласием на запрещение фреонов. Об условиях этого согласия мы умалчиваем, но то, что все холодильники теперь производятся в Китае – мы догадываемся.
Прошло 20 лет. Все покупают китайские холодильники и спреи с патентом компании "Дюпонт де Немур". Ученые, открывшие механизм разрушения озона хлором, получили Нобелевскую премию. А Ральф Цицерон стал ни много, ни мало – президентом Американской академии наук.
Вам эта история ничего не напоминает? Правильно – сценарий, очень похожий на историю с Киотским протоколом. Актеры те же, призы – те же: кому-то рынок, кому-то бесплатный трансферт технологий, кому-то нобелевские премии. Зрители – те же. Но спектакль новый.
А что там с озоновой дырой? О ней "двадцать лет спустя" уже мало говорят. Вспомнили вот опять из-за глобального потепления. Она больше не увеличивается. Но и не уменьшается. Может, это был естественный процесс? Может, роль фреона была преувеличена? Может, есть какие-то другие реагенты, разрушающие озон? Это уже никого не беспокоит. До нового патента, наверное…
И еще один наивный вопрос напоследок: озоновая дыра появилась в Южном полушарии, так ведь?
А почти все фреоносодержащие товары в 70-е – 80-е годы производились и использовались в полушарии Северном (Северная Америка и Западная Европа).
В Арктике озоновой дыры пока не наблюдалось! Никто на это внимания не обратил. В общем – еще одна загадка природы…
Что нужно понимать после этой замечательной истории с озоновой дырой?
То, что наука в современном мире является не только "двигателем прогресса" (к чему мы привыкли с советских времен), но и "инструментом" для продвижения промышленными корпорациями своих продуктов на мировой рынок.
Точно таким же "инструментом" для промышленности является и политика, но об этом в конце книги.
Глава 2. О времени, климате, жизни и человеке
На базе этого общественного беспокойства основным драйвером (вектором развития) мировой экономики и мировой политики предполагается сделать "CLIMATE CHANGE" – ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА, а если быть более точным, то БОРЬБУ с ИЗМЕНЕНИЕМ КЛИМАТА. Я обещаю читателям, что эти слова и словосочетания они в ближайшем будущем увидят и услышат с голубых экранов тысячи раз.
Давайте посмотрим на все это глазами человека разумного.
Что такое климат?
Климатом принято называть стабильность метеорологических параметров в данном районе на протяжении более 30 лет. Параметров этих много, и температура – только один из них.
Давайте согласимся с очевидными утверждениями:
• климат – есть понятие локальное (нельзя говорить о глобальном климате);
• климат – есть понятие временное.
Климат в разных местах планеты меняется, это правда. Это – не новость, и самое главное – зачем этим пугать? Где-то становится теплее, а где-то холоднее. Где-то будет суше, а где-то будет выпадать больше осадков, а через несколько веков или тысячелетий – наоборот.
А еще – климат на Земле менялся всегда, он меняется и будет меняться.
Изменение климата есть процесс (вернее, есть результат всех физических, химических, геологических и даже астрономических процессов), который постоянно идет вот уже 5 миллиардов лет, начиная от образования Солнечной системы и нашей (и других) планет.
Самое интересное – это то, что именно климат и его изменения является основным фактором появления, развития и исчезновения разных форм и видов жизни на Земле, а также человеческой цивилизации и ее различных культур.
Некоторые из читателей наверняка были в Египте, но даже те, кто не был, хорошо представляют себе пейзаж: величественные пирамиды в пустыне. У всех возникает справедливый вопрос: а зачем великим царям – фараонам – жить в пустыне, посреди песков. Даже воды нет, чтобы помыться. Ответ простой: а они в ней и не жили – во времена фараонов огромные территории Северной Африки были плодородными долинами. Сточки зрения климатической и геологической – это было совсем недавно. Потом климат сменился– и цивилизация пришла в упадок.
После посещения другого континента – Южной Америки и знакомства с остатками цивилизации майя, возникает тот же вопрос: зачем высокоразвитые индейцы майя строили свои города дворцы и храмы в глухих джунглях? Боялись захватчиков? Да нет, они никого не боялись, некого было им бояться. А как питались? Во всем регионе климат не дает возможности вести сельское хозяйство – слишком влажно. Да и вообще там тропический климат, нездоровый – рай для микроорганизмов и грибков, а значит, и для болезней. Города в такой местности построить так же невозможно, как и жить в них. Та же история, что и в Египте. Когда строили – там не было тропического климата. А когда до этих мест добрались конкистадоры Кортеса, от великой цивилизации уже мало что оставалось.
Такие же заброшенные города можно встретить в джунглях Юго-Восточной Азии (в Таиланде, Вьетнаме, Камбодже). Жарко, сыро, жить невозможно.
Ответ везде напрашивается простой: когда они свои города там строили и в них жили, то климат был ДРУГИМ.
Эти простые наблюдения наводят на мысли о том, что глобальные и локальные климатические изменения во-первых, могут быть достаточно резкими, а во вторых – именно климат (благоприятные или неблагоприятные климатические условия) и его изменения являлись важным факторам появления и декаданса "цивилизаций".
Давайте совершим интересный экскурс в историю Земли, жизни на ней и человеческой цивилизации и рассмотрим это совместно с историей климата?
Итак, 4–5 миллиардов лет назад процесс уплотнения облаков звездной пыли вокруг желтой звезды, работающей в "термоядерном режиме" на окраине одной из небольших Галактик (которую потом назвали "Млечный Путь") подошел к завершающей фазе – планетогенезу (образованию планет).
Из пыли под действием силы гравитации образовались "комки" – планетоцимали, которые, сталкиваясь друг с другом, образовали ядра "горячих" протопланет. Горячих– потому что энергия удара и компрессии богатых железом и другими металлами планетоцималей позволила запустить реакции распада.
Такие планеты называют теллурическими – такие, как Марс, Меркурий, Венера и Земля. Сколько их было тогда – точно не известно (часть из них, наверняка была поглощена Солнцем). Теллурические – от латинского tellus – земля (в русском языке есть слово "тело", а еще "бог создал человека из земли" – тут много о чем можно порассуждать, но не сейчас). В отличие от "гигантских" планет (Юпитер и Сатурн), расположенных гораздо дальше от звезды, планеты теллурические имеют неглубокую и не подогреваемую изнутри атмосферу.
Почти сразу (по астрономическим меркам) – то есть уже 2,5 миллиарда лет назад – на одной из них произошло чудо – появилась Жизнь.
Механизм появления жизни на нашей планете наукой пока не раскрыт, но теория отдает основную роль в этом процессе именно атмосфере и ее составу:
• азот является важным компонентом органической химии, участвуя в синтезе белков, нуклеиновых кислот и в процессе фотосинтеза;
• кислород – окислитель, благодаря которому возможен процесс дыхания живых организмов;