«В большинстве регионов Земли все еще можно будет жить» Автор книги «Прогноз погоды на сто лет» — о том, что потепление сделает с городами, людьми и вкусом пива

Книга популяризатора науки Тимофея Чернова «Прогноз погоды на сто лет» вошла в шорт-лист премии «Просветитель» 2024 года. Тимофей — кандидат биологических наук, почвовед, эколог. В своей книге он простым языком рассказывает, что думает современная наука об одном из главных страхов человечества — изменении климата. И вопреки трендам не дает апокалиптических прогнозов, а подчеркивает: планета останется пригодной для жизни.

«Кедр» поговорил с Тимофеем о том, чем нынешнее изменение климата принципиально отличается от предыдущих и как будет выглядеть мир при разных сценариях глобального потепления.

«Жизнь все еще будет лучше, чем сто лет назад» 

— Тимофей, нынешнее изменение климата все-таки не первое в истории Земли. Раннее Средневековье было холодным, а позднее — теплым. Затем наступил малый ледниковый период, а теперь планета снова теплеет. Что необычного происходит сейчас?

— Самым необычным в нынешнем потеплении является его скорость. Мы не можем говорить, что она — самая высокая в истории. Наверняка в прошлом были резкие изменения, связанные с мощнейшими извержениями вулканов или падениями метеоритов. Но для периода, в течение которого существовал человек как биологический вид, это с высокой вероятностью самое быстрое изменение климата. Средняя температура воздуха с начала прошлого века выросла почти на 1,5 °C, причем основной рост пришелся на последние десятилетия. Судя по данным палеоклиматологии, раньше подобные изменения температуры занимали сотни, а то и тысячи лет.

Нынешнее изменение климата происходит как минимум в несколько раз быстрее естественных циклов недавней истории Земли. Скорость настолько велика, что многие механизмы адаптации природы и человека за этим просто не успевают.

Например, кораллы могли бы постепенно приспособиться к потеплению воды, но резкое повышение температуры приводит к обесцвечиванию и деградации коралловых рифов. Медленнорастущие животные и растения при быстром потеплении теряют свою среду обитания, зато успешнее распространяются инвазивные виды вроде кактуса опунции в Европе, или гребневиков в Черном море. США сейчас столкнулись с водным кризисом в бассейне реки Колорадо: надо менять менеджмент водных ресурсов во всех штатах юго-запада страны, но пока эта задача решается, водохранилища уже обмелели на четверть с начала века.

Кроме того, уникальность состоит в том, что нынешнее изменение климата вызвали люди. Деятельность человека стала главной силой, которая определяет изменения биосферы и климата на планете. Есть очень показательные результаты моделирования, в которых фактор человеческого влияния исключен из расчетов. Они доказывают: без выбросов парниковых газов от сжигания ископаемого топлива на протяжении последних 150 лет средняя температура Земли практически не изменилась бы, она осталась бы примерно такой же, как в XIX веке.

— В книге вы рассказываете, какие изменения климата происходили в прошлом. Скептики тоже кивают на прошлое. А откуда вообще известно, каким был климат сотни и тысячи лет назад, если глобальные наблюдения за изменениями температуры начались в 1850 году?

— Мы реконструируем климат прошлого по огромному количеству данных из разных источников. Например, по льду. Когда мы изучаем лед из молодых горных ледников, мы можем понять, каким был климат сотни лет назад. Исследования более старого гренландского льда позволяют заглянуть в прошлое на тысячи лет. А самый древний на сегодняшний день лед, который бы добыт в Восточной Антарктиде, позволил получить сведения о том, какой была температура на Земле на протяжении последних 800 тысяч лет.

Как определяют климат по льду?

В этом помогают изотопы кислорода: разница температур в местах испарения воды и в местах формирования осадков определяет изотопный состав снега, который превращается в лед. Измеряя долю тяжелого изотопа в слоях льда разного возраста, мы можем построить график изменения глобальной температуры во времени. Помимо кислорода, можно использовать и второй элемент из молекулы воды — водород.

Некоторые источники данных не позволяют реконструировать температуру, но показывают, каким был климат в той или иной части планеты. Например, по найденным спорам и пыльце растений мы можем определить, какие условия были в то время, когда они росли. А по кольцам деревьев можно не только подсчитать их возраст, но и определить условия, в которых дерево существовало в конкретный год. Стволы деревьев способны сохраняться под водой или во льду. Это дает ученым возможность собирать длинные непрерывные дендроклиматические данные для некоторых регионов Земли.

Человек на протяжении всей своей истории тоже оставляет следы. Остатки растений на черепках от посуды, кости животных, фрагменты одежды в захоронениях — все это интересует ученых. По археологическим данным можно определить, какие сельскохозяйственные культуры выращивали люди, каких они разводили животных и как одевались. Все это непосредственно связано с климатом.

Собирая все эти данные вместе, совмещая их, ученые получают более точную картину климата прошлого.

— С прошлым понятно. А на чем строятся прогнозы о климате будущего?

— На основе всех данных о климате, которые накапливаются человеком. Современные компьютерные модели — это трехмерная сетка поверхности Земли, в которой учитывается и состояние атмосферы, и состояние океана. В этих моделях фиксируются все основные процессы, которые влияют на перенос тепла и перемешивание газов в атмосфере и жидкости в океане, на химические превращения газов. К ним мы добавляем все факторы, которые влияют на климат: солнечную радиацию, вулканы, активность биосферы и деятельность человека. Все это вкупе формирует модели земной системы.

Мы можем довольно точно рассчитать активность биосферы, превращение газов в атмосфере, солнечную активность. Но главная неопределенность — в том, как на климат будет влиять человек, какой объем парниковых газов он будет выбрасывать в атмосферу. Это главный фактор нынешнего глобального изменения климата, поэтому климатические прогнозы учитывают разные варианты того, как будет вести себя человек в ближайшие десятилетия.

— И каковы же эти прогнозы?

— В зависимости от разных стратегий выбросов существуют разные сценарии потепления. Первые прогнозы разрабатывались еще в 1970 – 1980 годах, а принятые сейчас сценарии RCP были представлены экспертами из МГЭИК в 2014 году. Сегодня можно сказать, что самый мягкий сценарий уже можно считать нереалистичным, потому что он предполагал, что не позднее 2020 года выбросы парниковых газов выйдут на плато и начнут уменьшаться. Но этого не случилось.

В качестве негативных сценариев чаще всего рассматриваются RCP6 и RCP8.5. Первый подразумевает, что ежегодные выбросы парниковых газов достигнут максимума примерно к 2080-м годам, и потом все же будут снижаться. В этом случае средняя температура Земли к концу столетия вырастет в общей сложности на 3-4 °C, а уровень моря — на полметра относительно начала XXI века.

Второй сценарий, RCP8.5, подразумевает, что пик выбросов так и не будет достигнут в течение нашего века, и они продолжат активно расти. Тогда температура может вырасти на 5 °C и даже больше, а уровень моря — на 0,8 метра.

Если все будет происходить так, как происходит сейчас, мне кажется, эти два сценария вполне могут воплотиться. По всей видимости, мы выбираем из них.

В одном из последних прогнозов говорится о росте средней температуры Земли больше чем на 3 °С к концу XXI века — при условии, что выбросы парниковых газов останутся на нынешнем уровне. Но они с большой вероятностью будут расти, ведь экономики многих стран продолжают развиваться, сжигая все больше углеводородов. Да, развитые страны достигают определенных успехов: государства Европейского союза, например, снижают общие объемы выбросов. Но развивающиеся страны — напротив, резко их увеличивают.

— Вы говорите про серьезное повышение температуры Земли и уровня моря. Часто в медиа можно увидеть пугающие описания того, что ждет нас в будущем: ушедшие под воду мегаполисы, убийственные волны жары. А как с научной точки зрения будет выглядеть жизнь в изменившемся климате?

— Уровень моря растет и продолжит это делать до конца XXI века, а скорее всего и дальше.

Мы не увидим полностью затопленных мегаполисов, но там, где наводнения в принципе возможны, они будут происходить чаще и станут более сильными.

В течение этого века уровень моря вырастет, скорее всего, на несколько десятков сантиметров, в худшем случае — на один метр. Это не катастрофическая ситуация, но очень неприятный сценарий для людей, живущих в прибрежных низменностях. Им придется чаще иметь дело с наводнениями, которые станут сильнее из-за роста уровня моря.

Точно можно говорить о том, что во многих регионах будут чаще регистрироваться волны жары — периоды высокой температуры воздуха без осадков. Прежде всего тепловые волны угрожают здоровью людей. В то же время из-за них повышается риск возникновения пожаров, а в сельском хозяйстве вызванные ими засухи могут стать причиной неурожая.

Все это отразится на ценах на товары и их доступности, состоянии инфраструктуры и окружающей среды, здоровье людей. Глобальное потепление повлияет на жизнь каждого человека, просто человек не всегда будет знать, что причина происходящих «неприятностей» — меняющийся климат.

Важно подчеркнуть, что потепление хоть и создает проблемы во многих областях жизни человека, но в глобальных масштабах оно не сделает жизнь людей невыносимой. В книге я рассказываю о регионах, которые серьезно пострадают, например, от повышения уровня моря и засоления земель морской водой. Но в большинстве регионов Земли по-прежнему можно будет жить. Со сдержанным оптимизмом могу предположить, что даже в условиях глобального потепления жизнь все еще будет лучше, чем сто лет назад. А чтобы минимизировать ущерб от наводнений, волн жары и других последствий, нам необходимо адаптировать здравоохранение, лесное и сельское хозяйство, инфраструктуру городов.

— Почему мы все еще будем жить лучше, чем сто лет назад?

— Научно-технический прогресс существенно увеличил возможности людей адаптироваться к разным условиям, в том числе неблагоприятному климату. Например, если говорить о влиянии климата на сельское хозяйство, в первой половине XX века несколько раз случались эпизоды страшного голода и бедствий, вызванных так или иначе климатическими явлениями. В США, Индии происходили гуманитарные катастрофы из-за неурожаев, вызванных засухами или наводнениями. Даже если считать, что в будущем подобные явления будут происходить чаще из-за глобального потепления, все равно наши способности адаптироваться сейчас намного выше, чем были в первой половине XX века — за счет мер повышения урожайности, средств защиты растений в сельском хозяйстве.

Глобализация, как бы мы к ней ни относились, значительно увеличила нашу способность обмениваться товарами и идеями в масштабах планеты. Конечно, мы не знаем, как будет развиваться история человечества в течение XXI века, но даже самые суровые последствия глобального потепления не отменяют того, что наше умение предсказывать их и адаптироваться сейчас значительно выше, чем 100 лет назад.

Что делать?

— В книге вы пишете, что «человечество не любит ограничивать себя в потреблении». Правильно ли понимать, что философия общества потребления — главная причина изменения климата? И как чисто технически общество потребления разогревает планету?

— На мой взгляд, это очень глобальный и сложный вопрос, который скорее относится к областям истории, философии и экономики. Однако факт в том, что выбросы углекислого газа начали расти как минимум с середины XIX века, и с тех пор рост не останавливался. Таков общий вектор развития экономики мира последние 150-200 лет. Рост потребления в развитых странах — всего лишь одна из сторон этого развития. Сейчас мы видим, что именно в развитых странах, в Северной Америке, Европе, самый высокий уровень потребления, самый высокий уровень затрат энергии и самые высокие выбросы углекислого газа на душу населения. Хотя потихоньку ситуация меняется, но связь очевидна:

чем больше люди потребляют, тем больше парниковых газов выбрасывается в атмосферу.

— И здесь встает вопрос о теории малых дел. Может ли обычный человек внести свой вклад, чтобы он был заметен на глобальном уровне?

— Я не хочу говорить, что бесполезно, например, сокращать потребление или меньше пользоваться автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. Но и переоценивать влияние такого образа жизни я бы не стал.

На мой взгляд, если что-то и может повлиять на уровень потребления глобально, то это не пропаганда снизу, а законодательные решения на уровне стран, международные решения, касающиеся того, как работает экономика, логистика и так далее. Потому что на климат влияет прежде всего деятельность крупного бизнеса, энергетических и топливных компаний, производителей товаров. Они в первую очередь ответственны за выбросы парниковых газов.

Действия людей безусловно важны, но изменить ситуацию без решений сверху невозможно.

— Что может заставить страны и корпорации снижать выбросы?

— С каждым десятилетием человечество выбрасывает все больше парниковых газов. Содержание углекислого газа и метана в атмосфере растет и пока нет признаков, что оно будет замедляться. Я не верю, что потребление углеводородов остановится. Людям нужна энергия, и ее нужно откуда-то получать. Транспорт должен ходить, товары необходимо производить. Экономика должна работать. Это довольно реалистичный взгляд на вещи.

В то же время люди умеют считать деньги. Когда негативные последствия глобального потепления становятся значительно более дорогостоящими с финансовой точки зрения, люди с большой вероятностью готовы что-то менять. Меры смягчения последствий глобального потепления могут оказаться более выгодными. Так, например, последние 20 лет заметен прогресс в сфере альтернативных источников энергии. Это происходит не только потому, что люди внезапно прозрели и поняли, как это важно, а потому что технический прогресс сделал ветряные и солнечные электростанции более выгодными, чем раньше. Развитие и повсеместное внедрение методов энергоэффективности, снижение энергопотребления в разных областях также позволяет одновременно снижать выбросы парниковых газов и экономить.

— Выходит, изменение климата остановит бухгалтер?

— В этом что-то есть, ведь мы говорим про мировую экономику. Кто-то может назвать такой взгляд циничным, но последствия изменения климата тоже часто измеряют именно в деньгах. Сколько будет стоить повреждение инфраструктуры, построенной на многолетней мерзлоте, которая тает? Во сколько обойдется засоление сельскохозяйственных земель, расположенных ниже уровня моря? Сколько Нидерланды потратят на обновление всей системы дамб, которая защищает их от повышения уровня моря? Как повлияют на экономику тепловые волны, которые отразятся на здоровье и жизни людей?

Последствия распределены на всех и не всегда распределены справедливо. А значит и адаптацией должны заниматься все без исключения, что требует серьезной международной согласованности.

— Как вы относитесь к жестким мерам снижения выбросов? Например, запрету коротких авиаперелетов или запрету передвигаться на личном автомобиле в центре города. Это может сработать?

— От этической оценки подобных запретов я воздержусь. Если же говорить про научную оценку эффективности, немного это может повлиять.

Ограничение автотранспорта редко преследует только одну цель — снизить уровень выбросов углекислого газа. Подобные меры вводятся для того, чтобы улучшить ситуацию с воздухом в городе и сделать так, чтобы людям было комфортно передвигаться по центру. В городах, где не так много машин, воздух чище, меньше проблем на дорогах.

Что же касается перелетов, запреты могут немного повлиять на ситуацию, но важно помнить, что на все авиаперелеты приходится всего около 3% выбросов парниковых газов. Если представить, что мы в принципе перестанем летать на самолетах, мы уменьшим выбросы углекислого газа только на 3%.

Чтобы действительно улучшить ситуацию, необходимо реорганизовать три сектора: промышленность, производство электроэнергии и транспорт (не только авиацию, но и автотранспорт как основной источник выбросов в транспортной сфере).

Это три кита антропогенных выбросов парниковых газов. Без кардинальных изменений в этих секторах, в первую очередь — без снижения использования ископаемого топлива в них, ситуация с выбросами парниковых газов не изменится к лучшему.

— Если мы не способны сократить выбросы парниковых газов, что мы можем делать?

— Наша цель — замедлить потепление. Для этого нужно уменьшать содержание парниковых газов в атмосфере, прежде всего углекислоты и метана. «Забирать» парниковые газы из атмосферы можно техническими средствами — улавливать их в местах, где они выбрасываются, после чего сжижать их или закачивать, например, в выработанные нефтяные пласты. Такие проекты существуют, но пока мало распространены. Пожалуй, самый яркий из них — проект в Норвегии по захоронению сжатого углекислого газа в пористые отложения на дне Северного моря. Это уже делается на газодобывающих мощностях самой Норвегии, месторождении Слейпнир, и норвежцы собираются масштабировать проект, захоранивая углекислый газ из других европейских стран.

Существуют способы поглощения углекислого газа естественным образом — силами экосистем. Прежде всего это леса — наиболее эффективные поглотители углекислого газа, которые накапливают углерод в стволах деревьев и почве и которыми человек может хорошо управлять. Еще одно важное природное хранилище углерода — почва. Кроме того, сохранять углерод способны прибрежные экосистемы, водно-болотные угодья.

Грамотное землепользование и управление природными ресурсами может помочь нам снизить содержание парниковых газов в атмосфере, но пока нет признаков, что человечество выбрало этот путь. Во многих регионах прогрессирует интенсивное землепользование, которое, наоборот, приводит к дополнительным выбросам парниковых газов.

Вырубка лесов, лесные пожары, распашка почв, осушение болот приводят к высвобождению углерода.

— В книге вы говорите, что важно решать еще одну серьезную проблему — глобального неравенства. Можете объяснить, как это связано с изменением климата?

— Потепление происходит по всему миру, но степень его влияния на природу и человека может сильно отличаться от государства к государству. Одни регионы могут позволить себе эффективные методы адаптации к последствиям изменения климата, другие же лишены такой возможности в силу разных социально-экономических причин. Например, одни страны могут построить дамбы, волнорезы, специальные набережные, ливневые канализации — и их жители не почувствуют повышения уровня моря. У других стран нет ни технических средств, ни денег, чтобы сделать то же самое, а значит их жители столкнутся с серьезными негативными последствиями.

Чтобы смягчить последствия глобального потепления, нужны инвестиции, технические средства и знания. Если распространять знания и средства по всему миру, если инвестировать, например, в перспективные методы сельского и лесного хозяйства в тех странах, где оно не развито, где нет денег и знаний, но при этом есть много лесов и земли, которую можно использовать гораздо эффективнее — для поглощения углекислого газа, тогда и эффект в целом будет намного сильнее. Это «игра с ненулевой суммой» в том смысле, что выгоду так или иначе получают все.

Нельзя смягчить последствия потепления в одной отдельно взятой стране. Сделать это можно только на глобальном уровне. Вот почему глобальное неравенство также привлекает внимание Межправительственной группы экспертов по изменению климата.

«Для России минусов больше» 

— Как изменение климата проявляется на территории России?

— В России темпы потепления примерно в два раза выше среднемировых, поскольку большая часть страны расположена в северных широтах. Дело в том, что глобальное потепление в высоких широтах, то есть севернее, идет быстрее, чем в низких — ближе к экватору. Такова общая закономерность. Арктика теплеет намного быстрее, чем тропики.

Именно поэтому одно из масштабнейших изменений, происходящих в России, — это отступление многолетней мерзлоты, на которой построены такие города, как Якутск, Магадан, Норильск, Воркута.

На мерзлоте держатся фундаменты зданий, построенных еще в советское время, а также дороги, трубопроводы и добывающие предприятия. Когда мерзлота отступает, все это повреждается.

Фактически разрушается инфраструктура, обеспечивающая функционирование больших городов и предприятий.

Если говорить про южные области европейской территории России, где находятся главные сельскохозяйственные регионы и где выращивается большая часть всей продукции, там потепление становится причиной сильных летних засух. С этой же проблемой сталкивается сельское хозяйство в Южной Европе, на которую в последнее время обрушиваются мощные засухи.

— Может ли новый климат принести что-то хорошее?

— Во многих регионах, например, в северных экосистемах, увеличивается продуктивность растительного покрова. Это значит, что у животных будет больше пищи. Более мягкие зимы могут принести пользу сельскому хозяйству и людям, особенно высоких широтах. Холод плохо влияет на среднюю продолжительность жизни человека, и потепление может изменить ситуацию к лучшему.

Когда говорят о плюсах, часто вспоминают про судоходство по Северному морскому пути, который все больше освобождается от льда. Уже к середине нашего века Северный Ледовитый океан может полностью лишиться летних льдов, а значит период судоходства по Северному морскому пути увеличится. Это хорошо для внутренних грузоперевозок, а в перспективе и для международных. В будущем Северный морский путь может стать новым судоходным маршрутом между Европой и Азией.

— Звучит так, будто России глобальное потепление все же выгодно. Но почему в климатической доктрине его называют угрозой безопасности страны?

— Практически всегда можно найти какие-то положительные последствия глобального потепления, просто отрицательных, как правило, оказывается больше. Потенциал развития Северного морского пути действительно относится к ярким положительным последствиям для России, как и более мягкие зимы, однако отрицательных последствий намного больше. Они связаны с засухами в южных регионах России, риском опустынивания более сухих регионов. Этот процесс уже активно идет в Калмыкии, где в последнее время регулярно возникают пыльные бури.

Даже если мы говорим про развитие Северного морского пути, этот процесс подразумевает строительство портов, создание транспортной сети. Эта задача осложняется отступлением вечной мерзлоты и эрозией почвы в тундре. Отрицательных последствий и для России много, и это все понимают, поэтому в климатической доктрине глобальное потепление считается проблемой.

«Климатические изменения могут повлиять на вкус пива» 

— Вопрос популяризатору науки. Зачем людям рассказывать про изменение климата?

— Во-первых, это интересно. С нашей планетой происходят изменения, вызванные нами. Мне кажется, что это фантастически увлекательно. К тому же эти изменения отражаются на нашей жизни. Люди с увлечением читают про далекий космос и экзопланеты, а то, что происходит с планетой, на которой мы живем, должно быть тем более интересно.

Во-вторых, неизвестность пугает людей. Тревожность возникает прежде всего из-за неизвестности. Когда люди не знают, чего ждать в будущем, они рисуют самые негативные картины. Тревожность нередко подогревается алармистскими материалами в медиа. Вот почему, на мой взгляд, важно заниматься просветительством — это помогает смягчать климатическую тревожность.

В-третьих, когда человек понимает, что происходит, он может принимать правильные решения, касающиеся его жизни. Несколько раз после лекций и разговоров об изменении климата меня спрашивали, где лучше покупать недвижимость. С одной стороны, это можно назвать шуткой. С другой стороны, изменение климата может влиять на решения человека о том, надо ли переезжать и куда, где и как строить свое будущее. В такой ситуации важно ориентироваться на достоверную информацию.

— Какие удивительные факты вы обнаружили в процессе написания книги?

— Когда мы говорим о последствиях изменения климата, в первую очередь приходят в голову повышение уровня моря, жара и засухи, таяние ледников. Но есть и другие интересные изменения, которые на первый взгляд не связаны с потеплением.

Например, я с удивлением обнаружил, что в шишках хмеля, которые используют для производства пива, снижается содержание альфа-кислот — соединений, придающих напитку специфическую горечь. Это значит, что климатические изменения в будущем могут повлиять на вкус пива.

Потепление сказывается и на урожайности кофе — даже устойчивая к высоким температурам робуста дает меньше зерен.

Когда встречаешь подобные факты, понимаешь, что нет практически ни одной области нашей жизни, которая не была бы так или иначе подвержена влиянию потепления.