Знание-сила, 2009 № 12 (990)

Руслан Григорьев

Реальность глобального потепления уже, по-видимому, не оспаривает никто. Спорят только о возможных причинах: человечество ли виновато, или очередной природный геоклиматический процесс.

Но главный спор — последствия потепления. Расчет этих перспектив ведется на компьютерах, но приводит разных ученых к разным результатам. Главная трудность состоит здесь в том, что очень трудно учесть все факторы, участвующие в образовании глобального климата. Их очень много, и наука еще очень далека от понимания, как они влияют друг на друга. А кроме того, многие факторы науке пока попросту неизвестны. То и дело появляется очередная научная статья, доказывающая, что необходимо учесть еще что-то — например, роль облаков. Или океанских водорослей. Или сажи. Или чего-нибудь еще, что может измениться при дальнейшем потеплении и в силу этого оказать то или иное, усиливающее или тормозящее, но непременное воздействие на ход процесса.

Каждый такой новый «ключик» крайне важен, потому что он делает картину все более полной, и, следовательно, расчеты — все более точными. Поэтому так важна появившаяся недавно работа группы американских ученых во главе с профессором Тедом Шуром (университет штата Флорида), которые указали на еще одного, ранее никем не замеченного (во всяком случае, не принимавшегося в расчет) участника сложной глобальной «игры факторов», именуемой земным климатом. Речь идет о вечной мерзлоте. Понятно, что повышение средней температуры на Земном шаре рано или поздно, но обязательно вызовет таяние этой замерзшей почвы. К каким последствиям это может привести? Скажутся ли они на дальнейшем изменении климата? В какую сторону и насколько существенно? До сих пор все это оставалось неизвестным, теперь же благодаря исследованиям группы Шура становится чуть более понятным и много более пугающим.

Три года назад Шур и двое его коллег опубликовали в журнале Science статью по итогам изучения вечной мерзлоты в Сибири, где она занимает свыше 650 тысяч квадратных километров. Теперь в журнале Bioscience появилась их новая статья, расширяющая предыдущие исследования также на районы вечной мерзлоты в Северной Европе, Гренландии и Северной Америке. Объект изучения — содержание углерода в поверхностных слоях вечной мерзлоты на глубине до 3 метров (прежние исследования ограничивались слоями до 1 метра и менее). Определение количества углерода в вечной мерзлоте крайне важно, потому что с повышением температуры эта почва непременно оттает, и тогда бактерии и грибки получат в свое распоряжение огромное количество органического вещества (корни и целые растения, содержащиеся сейчас в мерзлой почве, как в холодильнике) и начнут энергично его разлагать, чего сейчас сделать не могут. Разложение органики приведет к выделению в атмосферу содержащегося в ней углерода в виде углекислого газа или метана, и тогда напрашивается вопрос — сколько его там? Именно на этот вопрос и отвечает новая работа группы Шура.

По их подсчетам, общее содержание углерода в указанном слое составляет (суммарно) более полутора тысяч миллиардов тонн. Это вдвое больше, чем все количество углерода (780 миллиардов тонн), которое содержится в атмосфере в настоящий момент. Но эти цифры ничего еще не говорят о возможном выделении углерода из растаявшей вечной мерзлоты в атмосферу. Здесь нужны иные подсчеты, и Шур с коллегами их провели. Картина получается такой. Сейчас сжигание органического топлива ежегодно добавляет в атмосферу 8,5 миллиардов тонн углекислоты. Еще 1,5 миллиарда в год добавляет уничтожение лесов. Так вот таяние вечной мерзлоты, по подсчетам группы Шура, может дать дополнительные 0,8–1,1 миллиарда тонн.

Но тут следует учесть, что на растаявшей почве, да еще при более высокой температуре обязательно вырастут новые леса, которые начнут поглощать углекислый газ и выделять кислород. Однако, по тем же подсчетам Шура, этого далеко недостаточно, чтобы компенсировать причиненный вред. Дело в том, что один квадратный метр зрелого леса запасает в себе всего лишь 5 килограммов углерода, тогда как один квадратный метр оттаявшей вечной мерзлоты, на которой этот лес вырастет, содержит в себе 44 килограмма. Таким образом, даже с учетом леса приведенные цифры влияния растаявшей вечной мерзлоты на загрязнение атмосферы уменьшаются всего на 10 %.

Сама по себе добавка 0,7–1,0 миллиарда тонн «органической» углекислоты к 10 миллиардам «индустриальной» может показаться не такой уж существенной. Но тут важен принцип. Оказывается, чисто «техногенное» потепление может включить совершенно неожиданные биологические процессы, которые начнут добавлять свои миллиарды тонн углерода и доли градусов в общую копилку. Таяние вечной мерзлоты является этому первой иллюстрацией и подтверждением.

Еще раз о метане

Андрей Железных

Когда ученые рассказывают нам о количестве частиц углекислого газа или метана, или еще какой-нибудь гадости в воздухе, это нам ничего не говорит.