Поговорим о будущем. Некоторые люди предсказывают рост уровня моря в следующем столетии на 9 метров (прощай, Флорида!). Однако Вуд замечает, что наиболее авторитетные научные источники говорят о том, что к 2100 году возможный рост не превысит полуметра. Для сравнения: этот прирост гораздо меньше, чем обычный прирост уровня моря в часы прилива в большинстве приморских зон. «Так что лично мне несколько сложно понять, — говорит он, — о каком кризисе идет речь».
Калдейра с видимой болью начинает разговор и еще об одном источнике экологического бедствия: о деревьях32. Да-да, именно о деревьях. Хотя сам Калдейра старается вести экологически правильную жизнь (например, его офис в Стэнфорде охлаждается водяными парами, а не кондиционером), исследования показали, что посадка деревьев в определенных местах фактически способствует потеплению из-за того, что более темная листва поглощает больше солнечного света по сравнению с травянистыми равнинами, песчаными пустынями или заснеженными просторами.
Существует и еще один факт, напрямую связанный с глобальным потеплением, однако крайне редко обсуждаемый публично: несмотря на то что в течение последних лет бой барабанов, говорящий о наступлении катастрофы, стал слышен еще громче, в реальности средняя глобальная температура за это время понизилась.
Погасив свет в конференц-зале, Мирволд включает проектор и показывает присутствующим слайд, на котором написаны три фразы, суммирующие мнение IV относительно предлагаемых в настоящее время мер по преодолению глобального потепления. На слайде написано:
— Слишком мало
— Слишком поздно
— Слишком оптимистично
Слишком мало значит, что обычные усилия по сохранению существующего положения дел не приведут к улучшению ситуации. «Если вы считаете, что эта проблема достойна того, чтобы заняться ее решением, — говорит Мирволд, — то предлагаемых решений недостаточно. Использование энергии ветра и большинства других альтернативных источников выглядит довольно мило, но масштаб их применения слишком мал. На данный момент ветряные электростанции поддерживаются, по сути, только за счет государственных субсидий». А как насчет всеми любимого автомобиля Prius и прочих средств передвижения с низкими показателями выброса? «Они прекрасны, — говорит Мирволд, — но не стоит забывать, что транспорт вносит сравнительно незначительный вклад в формирование общей картины».
Стоимость угля настолько низка, что попытки вырабатывать электроэнергию без него стали бы экономическим самоубийством, особенно для развивающихся стран. Мирволд утверждает, что любые соглашения, по которым выбросы, связанные с использованием угля, облагаются квотами, уже не способны оказать большую помощь, отчасти потому, что уже...
Слишком поздно. Период полураспада двуокиси углерода в атмосфере составляет примерно сто лет33, а некоторые частицы газа остаются в атмосфере в течение примерно тысячи лет. Так что, даже если человечество прямо сейчас прекратит использование ископаемого топлива, двуокись углерода останется в атмосфере на протяжении жизни еще нескольких поколений. Представим себе, что Соединенные Штаты Америки (и, возможно, Европа) волшебным образом превратились за одну ночь в общество с нулевыми выбросами углекислого газа. Представим себе, что нам также удалось убедить Китай (и, возможно, Индию) отказаться от использования электростанций, работающих на угле, и грузовиков с дизельными двигателями. Это никак не скажется на состоянии диоксида углерода, уже находящегося в атмосфере. И кстати, мечта об обществе с нулевыми выбросами углекислого газа является...
Слишком оптимистичной. «Многие вещи, которые принято считать благом, на самом деле им не являются», — говорит Мирволд. В качестве примера он указывает на солнечную энергию. «Проблема солнечных батарей состоит в том, что они черные, потому что предназначены для поглощения солнечного света. Однако лишь 12 процентов полученной энергии превращается в электричество, а остальное трансформируется в тепло, что еще больше способствует глобальному потеплению».
Несмотря на всю привлекательность идеи масштабного перехода на использование солнечной энергии, реализовать ее в действительности будет не так-то просто. Для строительства тысяч новых солнечных электростанций, призванных заменить традиционные источники электричества, потребуется значительный объем энергии, в результате чего возникнет огромный и долгосрочный «тепловой долг» (по выражению Мирволда). «В конце концов мы сможем выстроить энергетическую инфраструктуру, не допускающую выбросов углекислого газа, но этот процесс займет от тридцати до пятидесяти лет, и в течение этого времени ситуация с выбросами и глобальным потеплением будет лишь ухудшаться».
Разумеется, это не говорит о том, что энергетическую проблему не нужно решать. И именно поэтому компания IV, как и множество изобретателей по всему миру, работает над поиском святого Грааля — более дешевых и экологически чистых видов энергии.
Однако с точки зрения атмосферы вопросы энергетики представляют собой так называемую входную дилемму. Как обстоят дела с дилеммой, связанной с выходом7. Что делать, когда уже имеющиеся парниковые газы начинают на самом деле толкать нас к экологической катастрофе?
Мирволд не закрывает глаза на такую возможность. В голове он прокручивал больше сценариев, чем любой сторонник теории климатических катастроф: он размышлял и о разломах массивных ледниковых щитов Гренландии и Антарктиды; и о выбросе огромного количества метана в результате таяния зон вечной мерзлоты в Арктике, и о явлении, которое сам называет «сломом системы термоха-линной циркуляции в Северной Атлантике, способным уничтожить Гольфстрим»34.
Что случится, если пророки катастрофы окажутся правы? Что делать, если дальнейшее нагревание действительно опасно для Земли, вне зависимости от того, связано ли это с нашим расточительным использованием ископаемого топлива или естественным климатическим циклом? Мы ведь не хотим просто сидеть и тушиться в собственном соку, не так ли?
В 1980 году, когда Мирволд учился на старшем курсе в Принстоне, на горе Сент-Хеленс в штате Вашингтон произошло извержение. Хотя Мирволд находился примерно в пяти тысячах километров от зоны бедствия, он замечал, что на подоконнике его комнаты скапливается тонкий слой золы. «Трудно не думать о вулканической пыли, когда она начинает покрывать поверхность вашей комнаты в общежитии, — говорит он, — хотя, честно говоря, моя комната и без того пребывала не в идеальном порядке».
Еще в детском возрасте Мирволд был очарован такими геофизическими явлениями, как извержения вулканов или солнечные пятна, а также их воздействием на климат. Малый ледниковый период заинтересовал его настолько, что он заставил свою семью посетить северную оконечность острова Ньюфаундленд, где Лейф Эриксон и его викинги тысячу лет назад разбили свой лагерь35.
Связь между вулканами и климатом мало для кого является сюрпризом. Один известный эрудит по имени Бенджамин Франклин написал в свое время первый научный труд по этому вопросу. В своей работе «Метеорологические фантазии и домыслы», опубликованной в 1784 году, Франклин обратил внимание на то, что извержение вулканов в Исландии вызвало особенно суровую зиму и прохладное лето с «постоянными туманами по всей Европе и большей части Северной Америки»36. В 1815 году мощное извержение вулкана Тамбора37 в Индонезии привело к «году без лета» — всемирной катастрофе, убившей множество посевов (в результате чего возник массовый голод, а за ним и голодные бунты) и завалившей Новую Англию снегом в июне38.
Как образно говорит Мирволд: «Любой толстозадый вулкан влияет на климатические изменения».
Вулканы во всем мире извергаются постоянно, однако извержения по-настоящему «толстозадых» вулканов случаются довольно редко. Если бы это было не так, то, возможно, нас уже не существовало бы на свете и некому было бы беспокоиться о глобальном потеплении. Антрополог Стэнли Эмброуз утверждал, что ледниковый период был вызван взрывом огромного вулкана, расположенного на Суматре в районе озера Тоба, около семидесяти тысяч лет назад.
В результате взрыва практически прекратился доступ солнечной энергии к Земле, а это чуть не привело к исчезновению Homo Sapiens как вида.
Большой вулкан отличается не только массой выбросов. Обычный вулкан посылает диоксид серы в тропосферу — атмосферный слой, расположенный ближе всего к поверхности Земли. Это примерно похоже на то, что происходит с выбросами от электростанций, работающих на угле. И в том, и в другом случае газ остается в небе лишь считанные недели, после чего возвращается на поверхность Земли в виде кислотных дождей, идущих, как правило, в нескольких сотнях километров от места извержения.
Однако большой вулкан выбрасывает диоксид серы значительно выше, в стратосферу. Этот атмосферный слой начинается примерно на высоте одиннадцати километров над поверхностью Земли и девяти километров на полюсах. Выше этого наблюдаются резкие изменения различных атмосферных явлений. Диоксид серы не возвращается на поверхность Земли, а поглощается стратосферным водяным паром и образует аэрозольное облако, которое быстро циркулирует, в определенный момент времени покрывая большую поверхность земного шара. Диоксид серы может задержаться в стратосфере на год или больше и тем самым повлиять на глобальный климат.
Именно это произошло в 1991 году при извержении вулкана Пина-тубо на Филиппинах. По сравнению с ним извержение на горе Сент-Хеленс было игрушкой. В результате извержения Пинатубо в стратосферу было выброшено больше диоксида серы, чем в результате любого другого извержения, если не считать извержения Кракатау, произошедшего на сто лет раньше. В период между этими двумя извержениями развитие науки достигло значительного прогресса. Ученые со всего мира следили за состоянием дел на Пинатубо, и в их распоряжении было огромное количество современной техники, позволявшей собрать практически всю доступную для измерения информацию. Последствия влияния извержения Пинатубо на атмосферу были заметны всем: снизилось содержание озона в воздухе, солнечный свет стал более рассеянным, и, само собой, было отмечено понижение мировой температуры.
В то время Натан Мирволд работал в Microsoft, он, как и прежде, следил за научной литературой по вопросам геофизики. Он внимательно изучил данные о влиянии извержения Пинатубо на климат, а еще через год проштудировал девятисотстраничное заключение Национальной академии наук под названием Policy Implications of Greenhouse Warming. В этом заключении был раздел о геоинжиниринге, который НАН определяла как «масштабный инжиниринг окружающей среды в целях предотвращения или устранения последствий изменений в атмосферной химии».
Иными словами: если деятельность человека способствует потеплению планеты, то может ли человеческая изобретательность привести к ее охлаждению?
Люди пытались манипулировать погодой испокон века. Почти в каждой религии есть молитвы, призывающие дождь. Однако светские круги в последние десятилетия внесли в это свою лепту. В конце 1940-х годов трое ученых, работавших на компанию General Electric в Скенектади, штат Нью-Йорк, обработали облака йодистым серебром39. В состав этого трио входил химик Бернард Воннегут, а связями проекта с общественностью занимался его младший брат Курт, который впоследствии стал писателем мирового класса — и многое из того, что использовал в своем творчестве, он узнал, работая в Скенектади.
Доклад НАН, опубликованный в 1992 году, придал новый импульс развитию геоинжиниринга, который прежде не вызывал общественного доверия, считался тупиковой ветвью научного прогресса и вотчиной всяческих жуликов. Тем не менее некоторые из предложений НАН оказались довольно смелыми даже по сравнению с фантазиями из романов Воннегута. Например, идея «шаров с множеством экранов» имела своей целью рассеивание солнечного света за счет запуска в небо миллиардов алюминиевых шаров. Схема «космического зеркала» предлагала запуск на околоземную орбиту пятидесяти пяти тысяч парусов-отражателей.
В докладе НАН также был поднят вопрос о возможности намеренного распространения диоксида серы в стратосфере. Суть этой концепции была изложена в трудах белорусского ученого-климатолога Михаила Будыко40. После извержения Пинатубо ни у кого не осталось сомнений в том, что диоксид серы в стратосфере способствует охлаждению планеты. Но разве стоит полагаться лишь на то, что всю необходимую для этого работу проделают вулканы?
К сожалению, предложения для выведения диоксида серы в стратосферу были сложными, дорогостоящими и непрактичными. Предлагалось, к примеру, использовать для этой цели артиллерийские орудия, способные выстреливать заряды в небо. Другое предложение состояло в установке на истребителях двигателей, вырабатывающих диоксид серы, вследствие чего химикат расходился бы в стратосфере в результате полетов. «Это скорее напоминало научную фантастику, чем науку, — говорит Мирволд. — Ни один из предлагавшихся планов не имел ни экономического, ни практического смысла».
Другая проблема состояла в том, что многие ученые, особенно такие друзья природы, как Кен Калдейра, считали идею отвратительной. Как это — вываливать в атмосферу массу химических веществ для того, чтобы компенсировать ущерб, причиненный... вываливанием химических веществ в атмосферу? Эта идея казалась многим безумной, потому что входила в кажущееся противоречие с основным принципом охраны окружающей среды. Люди, относившиеся к проблеме глобального потепления с религиозными чувствами, вряд ли могли представить себе большее святотатство.
Однако, по мнению Калдейры, лучший способ отвергнуть идею заключается в том, чтобы доказать ее неработоспособность. Именно к такому выводу он пришел после выступления Лоуэлла Вуда по вопросам действия диоксида серы в стратосфере, сделанного на климатической конференции в Аспене в 1998 году. Но, будучи ученым, который предпочитает факты догме — даже в данном случае, когда экологическая догма была ему крайне близка, — Калдейра протестировал климатическую модель для проверки заявления Вуда. «Я намеревался, — говорит он, — положить конец всем этим байкам геоинженеров».
Но сделать это ему так и не удалось. Как бы плохо Калдейра ни относился к концепции Вуда, созданная им модель подтвердила, что геоинжиниринг способен стабилизировать климат даже в случае резкого роста концентрации диоксида углерода в атмосфере. Калдейра набрался мужества и опубликовал свои выводы в статье. Калдейра, которого никогда раньше нельзя было упрекнуть в симпатиях к геоинжинирингу, изменил свою точку зрения — по крайней мере, он решил подробнее изучить эту идею.
Вот так и получилось, что через десять лет Калдейра, Вуд и Мирволд — бывший пацифист, бывший ученый-оборонщик и бывший любитель историй про викингов — собрались вместе в бывшей мастерской по ремонту мотоциклов Harley-Davidson и занялись разработкой схем, направленных на приостановку глобального потепления.
Калдейру удивило даже не то, что диоксид серы в стратосфере обладает столь мощным потенциалом для охлаждения Земли, а то, как мало химиката требовалось для выполнения этой задачи: около ста тридцати литров в минуту, то есть немногим больше объема воды, выходящего за минуту из обычного садового шланга.
Потепление в значительной степени наблюдается на полюсах планеты: верхние широты в четыре раза более чувствительны к изменению климата, чем район экватора. По оценкам IV, распыление сотни тысяч тонн диоксида серы в год позволит обратить процесс потепления в арктических широтах и снизить скорость потепления на большей части Северного полушария.
Этот объем химиката может показаться большим, но по сути он является каплей в море. Как минимум 200 миллионов тонн диоксида серы уже сейчас ежегодно попадают в атмосферу: примерно 25 процентов — в результате деятельности вулканов, еще 25 процентов — вследствие использования человеком автотранспортных средств и угольных электростанций, а остальное — в результате природных явлений, например таких, как морские брызги.
Таким образом, все, что необходимо сделать для достижения эффекта, важного для всей планеты, — это просто перебросить одну двадцатую процента нынешнего уровня выбросов соединений серы на более высокий уровень атмосферы. Каким образом это можно сделать? Ответ Мирволда: рычаг!
Рычаг — это секретный ингредиент физики, которого, к примеру, нет в химии. Вспомните раковину Солтера — устройство, разработанное IV для предотвращения ураганов. Ураганы разрушительны потому, что они собирают тепловую энергию с поверхности океана и превращают ее в физическую силу, что определенным образом напоминает принцип действия рычага. Раковина Солтера позволяет остановить этот процесс с помощью энергии волн, позволяющей опускать теплую воду на большую глубину на протяжении всего сезона ураганов.
«Если вследствие работы грузовика, автобуса или электростанции килограмм диоксида серы попадает в тропосферу, это гораздо более вредно, чем если бы он попал в стратосферу, — говорит Мирволд. — Таким образом, у нас есть возможность создать огромный рычаг, и это довольно-таки круто. Помните, Архимед сказал: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю»?
Поэтому, как только вы перестанете заниматься морализаторством или пребывать в тоске, то поймете, что задача обращения глобального потепления вспять сводится к простой технической проблеме: как перетаскивать в стратосферу по тридцать четыре галлона диоксида серы в минуту?
Ответ: очень длинный шланг.
В компании IV этот проект между собой называют «садовым шлангом на небеса». Когда сотрудникам компании хочется поговорить техническим языком, они называют проект «стратосферным щитом для стабилизации климата».