«Глобальне потепління незворотне, але не неминуче»

Ріс. 1. Реакція кліматичної системи на емісію SO₂ з 1950 року до теперішнього моменту і прогноз на майбутнє аж до 2100 року. На лівій шкалі відкладена (в ° C) середня температура відносно передіндустріального рівня. Показано два можливі варіанти розвитку подій, що відповідають двом різним сценаріям економічного розвитку. При меншій емісії (Lower emission, синя лінія) до 2100 року якраз буде досягнуто прийнятої межі в 2 ° C. При не такому суворому контролі за викидами (Higher emissions, червона лінія) нагрів атмосфери буде продовжуватися і продовжуватися. Стрілками вгору і вниз показано вплив «фізичної» і «вуглецевої» інерції. Якщо вони врівноважені, то температура зберігається на колишньому рівні. З обговорюваної статті в Science

Останнім часом стало популярним уявлення про те, що вуглекислий газ (СО₂), що потрапив в атмосферу в результаті спалювання викопного палива, буде постійно в ній перебувати і забезпечувати підйом глобальної температури. Уважний аналіз проблеми показує, однак, що це не зовсім так. Океан, поглинаючи SO₂, призводить до зниження температури і створює ефект, протилежний парниковому. Розрахунки показують, що, прийнявши суворі заходи з обмеження емісії SO₂ всіма країнами, можна домогтися, щоб надалі температура на Землі не піднімалася більш ніж на 2 ° C вище доіндустріального рівня.

Спалюючи викопне паливо, людина викидає в атмосферу величезну кількість вуглекислого газу. Той «надлишок» SO₂, який вже накопичився в атмосфері з початку індустріальної ери, постійно працює на зростання глобальної (для всієї Землі) температури. Звідси виникає лякає думка про «незворотність» підвищення температури при нинішньому рівні викидів (емісії) SO₂. Однак, як підкреслюють Деймон Метьюс (H. Damon Matthews) з Університету Конкордія (Монреаль, Канада) і Сьюзан Соломон (Susan Solomon) з Массачусетського технологічного Інституту (Кембридж, США), «незворотний» зовсім не означає «неминучий».

У невеликій статті, опублікованій в журналі Science, вони звернули увагу на ту важливу роль, яку відіграє в балансі SO₂ океан. Поглинаючи SO₂ з атмосфери, океан на деякий час виводить його з кругообігу, і середня температура на Землі знижується. Цей процес досить повільно протікає, автори називають «інерцією вуглецевого циклу». Але є й інший, протилежно спрямований процес «фізичної кліматичної інерції». Мова йде про пряме нагрівання атмосфери в результаті парникового ефекту. Якщо ці два різноспрямованих процеси врівноважені (див. рис. 1) і ніякої додаткової емісії SO₂ не відбувається, то слід очікувати, що і концентрація SO₂, і температура залишаться незмінними.

Уявити собі ситуацію, за якої людство раптом відмовилося б повністю від спалювання викопного палива або перейшло на нові технології, що виключають емісію SO₂, досить складно. Вся інфраструктура сучасного суспільства розрахована на використання викопного палива, і при цьому в атмосферу триває викид SO₂. Можна, правда, домовитися про те, що ми допускаємо якусь межу підвищення глобальної температури і суворо обмежуємо емісію SO₂. Як граничну допустиму величину нагріву поверхні Землі останнім часом часто вибирають температуру на 2 ° C вище доіндустріального рівня. Розрахунки показують, що такому нагріву відповідає сумарний викид в атмосферу приблизно 1000 Пг (1 Пг = ¹⁰15 г) вуглецю, або 3700 Пг _SO2. Приблизно половина цієї кількості вже знаходиться в атмосфері. Решти кількості вистачить приблизно на 50 років, якщо збережеться існуючий рівень емісії. Якщо ми хочемо протистояти настільки швидкому зростанню температури і не допустити підвищення температури більш ніж на 2 ° C понад доіндустріальний рівень, то повинні жорстко обмежити обсяг _{викидів} SO2, при цьому всіма країнами без винятку.

Рис, 2. Верхня панель (А) — кумулятивна (сумарна) емісія SO₂ за період, що вже пройшов з початку індустріальної ери (Historical emissions). Показано також: кумулятивна емісія при обмежених незначних викидах в майбутньому (Future lower emissions) і при більшому обсязі викидів (Future higher). Окремі стовпчики гістограми для розвинених країн (Annex-1 countries) і розвиваються (Non-Annex countries). Нижня панель (В) — кумулятивна емісія SO₂ в розрахунку на душу населення. Видно, що використання енергії в розрахунку на одну людину в розвинених країнах більш високе. Зверніть увагу, що на верхній панелі горизонтальної осі відкладено мільярди тонн вуглецю, що викидається в атмосферу. На нижній панелі по горизонтальній осі — тонни вуглецю в розрахунку на душу населення. З обговорюваної статті в Science

Рівень емісії SO₂ в різних країнах дуже різний (рис. 2). Загальна емісія розвиненими країнами в даний час істотно перевищує емісію країнами, що розвиваються, але ситуація незабаром може змінитися. Що стосується викидів SO₂ в розрахунку на душу населення, то за цим показником розвинені країни випереджають і, швидше за все, будуть випереджати і надалі країни, що розвиваються. Деякі автори дивуються тому, що, незважаючи на різноманітність запропонованих моделей, вони не сильно розрізняються за прогнозами майбутніх значень температури і змісту SO₂. Але справа в тому, що в кожну з цих моделей входить соціально-економічний блок. І ніяка з моделей не передбачає зупинку виробництва, пов’язаного зі спалюванням викопного палива.

Майбутнє клімату зумовлене майбутніми (а не минулими) емісіями SO₂. Якщо ми не хочемо подальшого розігріву Землі, то повинні віддавати собі звіт в тому, що всі сприятливі наслідки скорочення емісії SO₂ будуть відбуватися в тому самому масштабі часу, в якому будуть прийматися (і виконуватися!) політичні рішення, що визначають викиди SO₂ всіма країнами.

Джерело: H. Damon Matthews, Susan Solomon. Irreversible Does Not Mean Unavoidable // Science. 2013. V. 340. P. 438–439.

Див. також:

Susan Solomon, et al. Irreversible climate change due to carbon dioxide emissions // PNAS. 2009. V. 106. P. 1704-1709 (є PDF всієї статті).

Олексій Гіляров