EN

Можно ли бороться с глобальным потеплением путем сокращения промышленных выбросов СО2?


Комментарии к Климатической доктрине РФ

Прошел год после выхода в свет Климатической доктрины Российской Федерации, в которой была сформулирована система взглядов на цель, принципы, содержание и пути реализации государственной политики по вопросам изменений климата и их влияния на социально-экономическое развитие России. Несмотря на продолжающуюся в течение нескольких последних десятилетий оживленную дискуссию о причинах современного глобального потепления и даже достоверности самого факта его существования, Климатическая доктрина, насколько можно судить по публикациям прошедшего года, не вызвала сколько-нибудь серьезных возражений. Тем самым в неявном виде были одобрены и некоторые лежащие в ее основе положения, сформулированные Межправительственной группой экспертов по изменению климата [10], но не разделяемые значительной частью научного сообщества. Это обстоятельство побуждает еще раз обсудить базовые принципы Климатической доктрины, обратив особое внимание на возможные последствия недостаточно обоснованных рекомендаций по проведению практических мероприятий в целях предотвращения предполагаемых негативных изменений климата.
В Климатической доктрине указывается, что она «базируется на фундаментальных и прикладных научных знаниях в области климата, включая:
• оценку прошлого и современного состояния климатической системы;
• оценку факторов влияния антропогенной деятельности на климат;
• прогноз возможных изменений климата и их влияние на качество жизни населения Российской Федерации и других регионов Земли;
• прогноз степени защищенности и уязвимости экологических систем, экономики, населения, государственных институтов и инфраструктуры государства по отношению к изменениям климата и существующих возможностей адаптации к ним;
• оценку возможностей смягчения антропогенного воздействия на климат» [5].
Последние три пункта можно рассматривать как содержание задачи по выяснению масштабов негативных последствий изменения климата и выработке мер, направленных на их предотвращение или смягчение, а первые два пункта, сводящиеся к признанию непостоянства состояния климатической системы во времени и влияния хозяйственной деятельности на климат, — как исходные условия для решения сформулированной задачи. Очевидно, что поставленная задача может быть решена, только если имеются все необходимые и достаточные условия. Между тем в Климатической доктрине нет упоминаний о естественных факторах климата ни в связи с выяснением механизмов его формирования, ни в связи с выяснением роли антропогенных факторов в его изменении. Такой подход к проблеме вызывает недоумение, поскольку любые антропогенные воздействия происходят одновременно с действием природных факторов и современные изменения климата должны рассматриваться как их совместный результат.
Логическое обоснование Климатической доктрины сводится к пяти последовательно связанным между собой утверждениям:
1. современное глобальное потепление, происходящее с аномально высокой скоростью, которая не наблюдалась никогда ранее в доиндустриальной истории планеты, является достоверно установленным фактом, свидетельствующим об антропогенной природе этого явления;
2. основной причиной современного глобального потепления является усиление парникового эффекта, вызванное ростом содержания СО2 в атмосфере;
3. увеличение содержания СО2 в атмосфере обусловлено в основном сжиганием ископаемого топлива;
4. глобальное потепление имеет негативные социально-экономические последствия для будущего развития современной цивилизации;
5. предотвратить или, по крайней мере, существенно замедлить глобальное потепление можно путем сокращения или сохранения на текущем уровне объемов промышленных выбросов СО2.
Но насколько обоснованы эти утверждения?
Достоверность существования и антропогенной природы современного глобального потепления
Как известно, климатом называют статистически усредненный ансамбль погодных условий, наблюдавшихся в течение длительного времени. Термин глобальный климат относится к средним погодным условиям для всей поверхности суши и океана. По рекомендации Всемирной метеорологической организации, для установления параметров глобального климата оптимальным вариантом является усреднение погодных условий за время, равное 30 годам. Данное определение глобального климата позволяет говорить о глобальном потеплении, если тренд температуры прослеживается в течение времени, существенно превышающем 30 лет. Прямые инструментальные измерения температуры приземного воздуха проводятся более 150 лет. По косвенным данным можно, хотя и с меньшей точностью, восстановить температурные условия, существовавшие на протяжении последних 400 тыс. лет. Поэтому для суждения о достоверности существования современного глобального потепления необходимые предпосылки объективно имеются.
По данным инструментальных измерений (рисунок), примерно с 1907 г. до настоящего времени наблюдалось неравномерное повышение температуры приземного воздуха на 0,74°С [4] (изменения температуры с середины XIX в. до второго десятилетия XX в. можно интерпретировать как колебания с нулевым трендом: начальный период наблюдений совпал с минимумом около 1860 г., который после потепления 1870–1880 гг. сменился похолоданием и новым максимумом температуры в 1895–1900 гг.). Отличительной чертой современного глобального потепления, доказывающей его антропогенную природу, многие авторы считают аномально высокую скорость роста температуры. Вместе с тем температурный тренд ХХ в. можно изобразить в форме трех отрезков, два из которых (1910–1940 гг. и с 1975 г. по настоящее время) соответствуют периодам быстрого подъема температуры, а третий (1940–1975 гг.) — периоду, в течение которого температура колебалась, но в целом не увеличивалась. Заметим, что наличие достаточно длительного периода стабилизации температуры при непрерывно усиливающейся интенсивности хозяйственной деятельности плохо согласуется с представлениями об антропогенной природе современного глобального потепления.
Косвенные методы (изотопный состав реликтовых льдов, исторические хроники и др.) позволяют восстановить температуру нижней тропосферы, существовавшей тысячи и даже сотни тысяч лет назад. Установлено, что в течение последних 420 тыс. лет имели место четыре крупных цикла с перепадами температур около 10°С. Современная глобальная температура приземного воздуха находится в диапазоне естественных колебаний и нет оснований считать ее аномальным явлением, связанным с антропогенным воздействием на климат.

Изменение аномалий температуры приземного воздуха за период инструментальных наблюдений [4]. Вертикальные отрезки соответствуют 90%-ному доверительному интервалу аномалии температуры по отношению к 1961–1990 гг.; сплошная кривая — ход 11-летних средних.
Таким образом, современное глобальное потепление является установленным фактом, но нет весомых доказательств того, что оно вызвано хозяйственной деятельностью человека.
Действительно ли современное глобальное потепление вызвано ростом содержания СО2 в атмосфере?
Несмотря на то, что в многочисленных публикациях в качестве основной причины современного глобального потепления указывается рост содержания СО2 в атмосфере, это утверждение — не более чем одна из гипотез, обоснованность которой нельзя признать удовлетворительной.
Положительная корреляция между температурой нижней тропосферы и содержанием СО2 в атмосфере действительно является подтвержденным фактом, хотя установлена она не только для современного периода, но и для последних 420 тыс. лет, когда интенсивность хозяйственной деятельности была пренебрежимо мала [7]. Последнее обстоятельство хорошо известно и сторонникам Киотского соглашения, что, однако, не мешает им рассматривать корреляцию между температурой воздуха и концентрацией СО2 как аргумент в пользу борьбы с глобальным потеплением путем снижения объемов промышленных выбросов СО2. То, что увеличение содержания СО2 в атмосфере не является причиной потепления, однозначно доказывается фактом опережающего подъема температуры воздуха по отношению к следующему за ним росту концентрации СО2 [1]. Это опровергает углекислотно-парниковую гипотезу современного потепления климата.
Самое уязвимое место в позиции сторонников Киотского соглашения — доказательная база предлагаемого механизма потепления, которое связывается с нагреванием атмосферы вследствие поглощения атмосферным СО2 длинноволнового излучения, идущего от земной поверхности (парниковый эффект). В том, что такой процесс существует, сомнений нет, однако, помимо СО2, парниковый эффект создают многие другие газы (пары воды, СН4, СО и др.). При этом наибольшее значение для парникового эффекта имеют пары воды. Этот факт хорошо известен, подтверждением чему может служить выдержка из 6-го издания классического учебника по метеорологии и климатологии С.П. Хромова и М.А. Петросянца: «Из газов основным поглотителем радиации в атмосфере является водяной пар, сосредоточенный в тропосфере и особенно нижней ее части» [14, с. 109]. Но признание ведущей роли паров воды в создании парникового эффекта означает крах идеи о связи современного глобального потепления исключительно с ростом содержания СО2 в атмосфере и невозможность регулировать климат путем снижения объемов промышленных выбросов СО2.

Обусловлено ли современное увеличение содержания СО2 в атмосфере сжиганием ископаемого топлива?
В настоящее время в различных промышленных технологиях окисляется до СО2 (сжигается) около 7 млрд. т углерода. Это очень большая величина, равная ~1% общего содержания СО2 в атмосфере, и при отсутствии процессов удаления СО2 его количество могло бы удвоиться за 100 лет. Наблюдаемый рост концентрации СО2 составляет, по разным оценкам, от 30 до 50% антропогенной эмиссии, что объясняется частичным удалением в океан, связыванием на суше в продуктах выветривания и другими процессами иммобилизации атмосферного СО2. Однако все познается в сравнении. Зеленые растения суши и океана ежегодно продуцируют 370 млрд. т органического вещества, что в пересчете на органический углерод составляет 168 млрд. т С [11]. Большая часть образовавшегося органического вещества (98–99%), пройдя через трофические цепи, окисляется и вновь образует СО2, который возвращается в атмосферу. Интенсивность глобальной биохимической регенерации СО2 составляет около 165 млрд. т С/год, что в 23,5 раза больше интенсивности антропогенных выбросов. Если признать, что увеличение содержания СО2 в атмосфере вызвано поступлением продуктов сгорания ископаемого топлива, то отсюда следует признание низкой эффективности действия отрицательных обратных связей в продукционно-деструкционных процессах, неспособных обеспечить компенсацию возмущений на уровне 4-5%. Такой вывод противоречит всему, что известно об устойчивости биотического круговорота. Скорее, повреждение компенсационных механизмов продукционно-деструкционных процессов может быть вызвано антропогенным нарушением (разрушением) природных экосистем, как предполагается в теории биотической регуляции [8], но простым снижением промышленных выбросов СО2 восстановить устойчивость экосистем невозможно.
Негативные и позитивные последствия глобального потепления
Необходимость принятия срочных мер по предотвращению глобального потепления обосновывается наступлением в ближайшем будущем катастрофических изменений окружающей среды. К ним относятся: затопление больших территорий, расположенных на уровне моря (Нидерланды, Австралия, Япония, США и многие другие страны), учащение стихийных бедствий (наводнения и засухи), смещение поясов устойчивого земледелия, увеличение вероятности появления новых форм болезнетворных микроорганизмов и другие нежелательные явления. Считается, что удвоение концентрации СО2 в воздухе вызовет кардинальные изменения в глобальном круговороте воды и атмосферной циркуляции, а также будет способствовать истощению стратосферного озонового слоя.
Наряду с этим, увеличение концентрации СО2 (безотносительно, является ли он существенным фактором потепления или нет) оказывает благоприятное влияние на продуктивность наземных растений [9, 12], в том числе таких важных сельскохозяйственных культур как пшеница, соя и рис [3]. Для стран с преимущественно холодным климатом, в частности для России, смещение зоны уверенного земледелия к северу позволит увеличить производство сельскохозяйственной продукции, что является позитивным эффектом глобального потепления.
Любые изменения природной среды и климата приводят как к положительным, так и к отрицательным последствиям для социально-экономического развития человеческого общества. Восприятие их со знаком плюс или минус зависит от суммарного эффекта. По мнению А.А. Величко [2], предполагаемые изменения природной среды, вызванные глобальным потеплением, в сумме положительны. Выполненный коллективом авторов под руководством П.М. Хомякова детальный анализ проявлений глобального потепления на территории России позволил прийти к заключению о положительном суммарном влиянии потепления на функционирование основных отраслей экономики и здоровье населения [13].

Московские ТЭЦ создают облака


Можно ли остановить глобальное потепление, сокращая промышленные выбросы СО2?
Многочисленные факты, часть которых приводилась выше (опережающий увеличение концентрации СО2 рост температуры воздуха, существование длительных периодов отсутствия подъема температуры при продолжающемся росте содержания СО2 в атмосфере, значительно больший вклад в парниковый эффект паров воды по сравнению с СО2), указывают на то, что СО2 не является главным фактором, определяющим современное глобальное потепление. Высока вероятность того, что причиной изменения как температуры, так и содержания СО2 в атмосфере служит некий третий фактор . Поэтому сейчас мы даже ориентировочно не можем оценить, насколько сокращение промышленных выбросов СО2 отразится на ходе глобального потепления и отразится ли вообще. В такой ситуации невозможно утверждать, что сокращение промышленных выбросов СО2 приведет к ощутимому снижению темпов современного глобального потепления.
В последнем обзоре новостей науки о климате [6] указывается, что для стабилизации климата должно быть создано безуглеродное мировое сообщество с почти нулевым выбросом СО2 и других газов, способствующих парниковому эффекту. Отсюда следует, что если не создать безуглеродное мировое сообщество, то стабилизация климата не наступит, т.е. глобальное потепление будет продолжаться. Но создание такого сообщества означает коренную перестройку всей технологической базы современной цивилизации, в которой 86% используемой энергии производится путем сжигания ископаемого топлива. Призрачные выгоды от прекращения глобального потепления не сопоставимо меньше вполне реальных затрат по преобразованию мировой экономической системы. Данное обстоятельство также делает невозможной борьбу с глобальным потеплением путем сокращения промышленных выбросов СО2.
***
Поскольку нет достаточных оснований считать рост СО2 основной причиной глобального потепления, любые меры по снижению промышленных выбросов СО2 необходимо рассматривать как волевые решения, не имеющие научного обоснования. Это косвенно признается и в Климатической доктрине: «Настоящая доктрина как политический документ признает, что проблемы, связанные с изменениями климата… не могут быть решены при помощи только научных выводов. В подобных ситуациях поиск баланса является предметом политического выбора» [5, с. 5]. К чему приводит игнорирование науки и ориентация на политическую целесообразность, мы хорошо помним по недавней борьбе с высыханием Каспия. Без необходимого научного изучения причин колебаний уровня Каспия, многократно происходящих в прошлом, на основании «политического выбора» было принято решение предотвратить его высыхание путем поворота стока северных рек на юг. К счастью, произведенные затраты на осуществление этого проекта оказались относительно небольшими: в середине 70-х гг. уровень Каспия, не обращая внимание на политический выбор, начал подниматься, и необходимость спасать величайшее озеро мира отпала сама собой.
Действие, если, конечно, оно осознанное, в условиях неопределенности не означает случайный выбор одного из многих решений. В такой ситуации, перед тем как начать действовать, крайне важно оценить вероятность достижения поставленной цели тем или иным путем с учетом имеющихся ресурсов и допустимых затрат. Для этого нужна наука и в первую очередь фундаментальные знания, которым, а не политической целесообразности, должно отдаваться предпочтение.


Литература

1. Вакуленко Н.В., Котляков В.М., Монин А.С., Сонечкин Д.М. Доказательство упреждения изменений концентрации парниковых газов вариациями температуры в данных станции Восток // Докл. Акад. наук. 2004. Т. 396. № 3. С. 686–690.
2. Величко А.А. Зональные и макрорегиональные изменения ландшафтно-климатических условий, вызванные «парниковым эффектом» // Известия РАН. Сер. геогр. 1992. № 2. С. 89–102.
3. Горшков С.П. Учение о биосфере. Введение. М.: Изд-во МГУ, 2007. 118 с.
4. Кароль И.Л., Катцов В.М., Киселев А.А., Кобышева Н.В. О климате по существу и всерьез. СПб.: Росгидромет, 2008. 56 с.
5. Климатическая доктрина Российской Федерации. 17 декабря 2009 г. 20 с.
6. Копенгагенский диагноз. Обзор последних новостей науки о климате. Сидней, Австралия. 2009. 60 с. https://sites.google.com/site/copenhagendiagnosisru/
7. Котляков В.М., Лориус К. Четыре климатических цикла по данным ледяного керна из глубокой скважины на станции Восток // Известия РАН. Сер. геогр. 2000. № 4. С. 7–19.
8. Лосев К.С. Парадоксы борьбы с глобальным потеплением // Вестник РАН. 2009. Т. 79. № 1. С. 36–40.
9. Магомедов И.М. Содержание СО2, СО, О2 в воздухе и эффективность фотосинтеза // Вестник Ленингр. ун-та. 1976. № 18. С. 76–81.
10. Межправительственная группа экспертов по изменению климата. 4-й обобщающий доклад. Женева, 2008. 104 с.
11. Савенко В.С. Что такое жизнь? Геохимический подход к проблеме. М.: ГЕОС, 2004. 203 с.
12. Семенов С.М., Кунина И.М., Кухта Б.А. Сравнение антропогенных изменений приземных концентраций O3, SO2 и СО2 в Европе по экологическому критерию // Докл. Акад. наук. 1998. Т. 361. № 2. С. 275–279.
13. Хомяков П.М., Кузнецов В.И., Алферов А.М. и др. Влияние глобальных изменений климата на функционирование основных отраслей экономики и здоровье населения России. М.: УРСС, 2001. 378 с.
14. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. М.: Изд-во МГУ, 2004. 582 с.
15. Friis-Christensen E., Lassen K. Length of the solar cycle: An indicator of solar activity closely associated with climate // Science. 1991. V. 254. Р. 698–700.


В.С. Савенко, профессор МГУ им. М.В. Ломоносова,
Alla_Savenko@rambler.ru

Назад