Павел Константинов: «Весь лед растает, но теплее не станет»

Климатолог Павел Константинов о бурении ледников, компьютерном моделировании климата и социальных последствиях глобального потепления

В Рубке ПостНауки редакторы Кристина Чернова и Карина Чакмазян взяли интервью у климатолога Павла Константинова, кандидата географических наук, старшего преподавателя географического факультета МГУ имени Ломоносова.

— Давайте развенчаем пару мифов о погоде. Правда ли, что прогноз погоды не работает?

— Это неправда, конечно, прогноз погоды работает, иначе, например, никто бы не смог летать на самолетах.

— Существует ли климатическое оружие?

— Уровень наблюдения за погодой на земном шаре сейчас настолько высок, что, если бы климатическое оружие хоть раз было применено, это было бы видно. Пока что подобного никто не замечал.

— Люди, которые считают, что глобального потепления не существует, любят апеллировать к теории климатических циклов. Потепление, которое происходит сейчас, — это нормальный закономерный процесс?

— Климатические циклы действительно существуют, и определение климата как неменяющегося режима погоды уже устарело. Проблема в том, что климатических циклов много и они накладываются друг на друга — так наложение волн в океане иногда рождает волну-убийцу. Мы сейчас живем в эпоху потепления, происходящего необычайно быстрыми темпами, которых никогда в истории планеты не наблюдалось. Говорить, что причиной всему только климатические циклы, неправильно.

— На раннем этапе истории Земли цианобактерии изменили состав атмосферы, а в фильме «Интерстеллар» Кристофера Нолана показан обратный процесс: концентрация кислорода в атмосфере уменьшилась, климат ухудшился, и у жителей Земли начались проблемы. Может ли такой сценарий повториться в реальности?

— На самом деле кислород является не единственным газом, который воздействует на климат Земли. Своим существованием мы обязаны, как ни странно, углекислому газу, водяному пару и метану, которые вызвали парниковый эффект и сделали нашу Землю достаточно теплой, чтобы на ней могла существовать жизнь. Парниковый эффект появился, когда сформировался нынешний состав газовой оболочки Земли. Без него температура была бы холоднее на 40 °C: сейчас средняя температура Земли — +12 °C, а без парникового эффекта был бы глубокий минус. Поэтому говорить, что дело только в кислороде, неверно.

Если мы заговорили о фильмах, картина «Послезавтра», которую критикуют за грубую климатическую идею, на самом деле является одной из самых корректных с научной точки зрения. Фильм освещает одно из событий Дансгора — Эшгера, которые формировали климат нашей планеты в результате остановки Гольфстрима и изменения его характеристик в минувших эпохах. [По сюжету «Послезавтра», на Земле из-за глобального потепления и нарушения циркуляции вод в Атлантическом океане наступил ледниковый период. — Прим. ред.] Событие, которое студенты-климатологи изучают на пятом курсе, стало основой фильма «Послезавтра».

— В чем разница между климатологом и метеорологом?

— Это разделение устарело. В послевоенные годы было четко понятно, что климатология — это часть географии, а метеорология — физико-математическая наука. Сейчас все перемешалось.

Климатология исследует климат, а метеорология — погоду, но одно без другого не изучается.

За окном сегодня ясное небо — это погода. Если говорить, что май обычно теплый месяц, речь уже о климате. Кто-то из английских классиков сказал: «Погода — это решение, надеть сегодня под брюки трусы или кальсоны, а климат — это соотношение трусов и кальсон в вашем шкафу». Но наша эпоха быстрого изменения климата не позволяет говорить о климате как о чем-то постоянном.

— Правда ли, что в Арктике сильнее всего заметно изменение климата?

— В Арктике изменения климата происходят в 2,5 раза быстрее, чем в среднем на всем земном шаре. Это одно из последствий общей циркуляции атмосферы, которая еще 20 лет назад считалась настолько сложной, что проследить влияние, допустим, процессов Южного полушария на погоду и климат России было практически невозможно. Сейчас очевидно влияние изменений климатических связей.

Арктические экосистемы более уязвимы к потеплению климата, это заметно на протяжении жизни одного поколения. Начала подтаивать многолетняя мерзлота, и мы видим деградацию инфраструктуры в Арктике. Если вы спросите жителей арктических городов России, что они думают об изменении климата и потеплении, скептиков будет гораздо меньше, потому что все негативные последствия там более очевидны, чем в южных регионах.

— Какое влияние глобальное изменение климата оказывает на экосистемы?

— Сокращается ледовый покров. Белый медведь может в ледяной воде преодолевать серьезные расстояния, а теперь отмечается много случаев, что белые медведи начали тонуть: до льда стало плыть далеко, и даже способностей белого медведя не хватает на то, чтобы это преодолеть.

Ледники, которые исследователи фотографировали 100 лет назад на черно-белую пленку, теперь практически не видны. Идет подъем леса вверх, в горы, — в Северных Хибинах граница леса заметно поднялась за последние 60 лет.

Повышение уровня Мирового океана ударит по прибрежным экосистемам. Экосистемы на шельфе изменятся полностью. В южных регионах идет опустынивание, и эта проблема перерастет из экосистемной в социальную. Скоро появятся климатические мигранты, поскольку наиболее населенные территории нашего земного шара будут становиться засушливыми, жизнь в них станет дороже и сложнее, опустынивание повлечет дефицит пресной воды в тропической зоне. Изменение климата затронет не только экосистемы, но и сильно ударит по структуре общества.

В средние широты придут возбудители заболеваний, которые до этого здесь не выживали из-за холодной зимы или прохладного лета. Сейчас мы видим расширение ареала иксодовых клещей, которые переносят энцефалит, болезнь Лайма и целый набор других возбудителей болезней. Раньше увидеть что-то севернее полярного круга было невозможно, но прогнозы показывают, что к концу XXI века ареал клещей туда переместится.

— Какие есть методики изучения изменения климата?

— Климатологи исследуют ледяные керны, поскольку лед достаточно старый. В любом керне есть запечатанные пузырьки воздуха, которые замерзали вместе со льдом. Изучение керна Гренландии или Антарктиды дает нам возможность посмотреть по составу пузырьков, какой газовый состав атмосферы был в предыдущие эпохи. Легко можно проследить структуру керна, когда был заморожен тот или иной слой, и получить это изменение. Данные об изменении концентрации углекислого газа в атмосфере были получены в том числе из кернов.

По концентрации свинца в ледяных кернах Гренландии удалось сделать выводы о росте и упадке экономики Римской империи и Средних веков. Когда наблюдался рост, чеканилось больше серебряных монет, а серебро со свинцом связаны, значит, того и другого добывалось больше.

Там, где нет ледяного керна, можно изучать донные отложения глубоких слоев океана, в которых в зависимости от содержания слоев можно многое узнать о том или ином климате. Например, путем суперкомпьютерного моделирования удалось показать, что все холодные эпохи консервируются в глубоких слоях океана. Если было холодно, ледяная вода опускалась ниже, и этот слой сохраняется в течение долгого периода.

Все, в чем есть слоистость, можно изучать: от ледяных кернов до отложений в озерах и глубинах океана.

— На какую глубину обычно бурят ледяные керны?

— Чем глубже, тем лучше, и обычно это километры. Например, мощность ледяного покрова Антарктиды — от 3 до 4 километров.

Для меня большая загадка, почему никто не снял фильма о том, что будет, когда вскроют озеро Восток. Там могли находиться микроскопические формы жизни, которые были изолированы примерно миллион лет назад. Это такой огромный простор для режиссерской фантазии, тем более что долгое время бурение откладывалось, потому что технологически тяжело его стерильно вскрыть.

Глубокое ледовое бурение гораздо тяжелее, чем нефтяное, поскольку лед — пластичная среда, он постоянно норовит замкнуть скважину. Чтобы скважина не затягивалась, туда закачивают различные ядовитые керосины. Если они попадают в ледниковое озеро, среда страдает. Двадцать лет ученые не знали, как вскрыть озеро Восток, не залив его керосином. Когда это наконец получилось, появились первые образцы, и пока ничего ужасного там не нашли. Но ведь могли бы!

— Какие сейчас приоритетные направления изучения изменения климата? Что больше всего хочется узнать?

— Общественный запрос связан с народным хозяйством в свете изменения климата. Чем раньше мы начнем адаптироваться, тем лучше получится сгладить негативный эффект. Например, Нидерланды расположены во многом ниже уровня моря, и для них повышение уровня моря на 10 сантиметров означает пересмотр инженерной стратегии и всех инженерных сооружений, которые обеспечивают функционирование территории. Для горных территорий важно отступание ледников.

Основная проблема потепления и изменения климата для территории России — рост количества опасных явлений погоды, которые нам раньше были чужды. Вспомните московский «ураган» 2017 года. Ураганных скоростей ветра не было, но был сильный ущерб и даже человеческие жертвы. Или наводнение из-за осадков в Крымске в 2012 году. Такие события будут происходить чаще, и с этим надо что-то делать. Это вопрос не к климатологам, а к специалистам по адаптации жилой инфраструктуры.

Каждая страна хочет узнать, какие проблемы ее ожидают, а проблемы у всех разные.

— Если Арктика растает, кто первый попадет под раздачу?

— Если вся Арктика растает, пострадают белые медведи, потому что их ареал связан с наличием ледового покрова, на котором также завязан и жизненный цикл тюленей.

Если убрать весь ледовый покров, климат Западной Европы станет более жестким из-за изменения атмосферной циркуляции. Сменится характер циркуляции воздушных масс, и зимы станут более суровыми не только в Москве, но и в Дублине и Париже.

Есть много разных теорий, что произойдет с Гольфстримом. Вся освободившаяся вода ледников — пресная и более легкая, и ей куда-то нужно будет деваться. Скорее всего, она будет располагаться на поверхности, а теплые воды нырнут вниз. Весь лед растает, но теплее не станет.

Прогноз сделать нельзя, можно говорить о наиболее вероятных результатах суперкомпьютерного моделирования климата будущего. Кстати, его можно посмотреть для своей территории уже сейчас: есть сайт с картой модели климата регионов Земли до 2100 года.

Когда мы прогнозируем климат на 100 лет вперед, важно знать, как будет развиваться общество. Сценарий, когда каждая страна блюдет свои интересы и никто ни с кем не договаривается, приводит к самым жестким последствиям: для Арктики — повышение средней температуры на 5–7 °C к концу века. За предыдущие 100 лет температура изменилась на 0,8 °C в среднем по земному шару, в негативных случаях — на 3–3,5 °C. Изменение на 5 °C — это очень серьезно, совсем другой климат и иные циркуляции.

Сельскохозяйственные культуры не смогут произрастать в своих традиционных регионах, если будет слишком жарко. На новые посевные площади они не смогут передвинуться, потому что почва не успеет к этому адаптироваться. Раньше говорили, что для России любое потепление климата — это благо и что мы станем мировой житницей. Такие фантасмагорические прогнозы разбиваются о конкретные возражения, что почвы не успеют измениться. Придется вложить огромные средства, чтобы на всей территории России произвести химическую мелиорацию. Там, откуда растения перемещаются, будет уже пустыня.

Источник: postnauka.ru