От года к году погода в одни и те же месяцы может довольно сильно отличаться, а температура скакать вверх и вниз, но если присмотреться к этим флуктуациям за продолжительное время, можно увидеть за погодным непостоянством вполне стабильный тренд — климат. И он, как мы уже некоторое время знаем, увы, меняется — причем довольно стремительно. Вместе со знанием о глобальном потеплении на наши плечи легла также и глобальная ответственность: мы к этому относимся, мягко говоря, по-разному, и потому предпринимать решительные действия нам удается не всегда, не везде, и не то, чтобы часто и единодушно. Давайте бросим короткий взгляд на уходящий год: что нового мы узнали о том, как меняется климат Земли? Как это повлияло на наши представления о будущем? Чего хорошего мы успели за эти 365 дней сделать?
В начале 2021-го стало известно, что второе десятилетие XXI века было самым теплым за всю историю наблюдений. Обработка климатических данных требует немало времени, поэтому только в этом году удалось подтвердить некоторые температурные рекорды прошлого. Самым ярким из них стал российский Верхоянск - город в 115 километрах к северу от полярного круга, где 20 июня 2020 года было 38 по Цельсию, это абсолютный рекорд для Арктики. Есть и намечающиеся, но пока не подтвержденные рекорды:
Волны жары вместе с разрушительными пожарами, которые вновь полыхали в Сибири и Калифорнии, дали экономистам повод для расчетов. Ученые уже не раз отмечали, что дорогостоящие меры по снижению антропогенного воздействия на климат окупятся, потому что ликвидировать последствия его изменения значительно дороже, и теперь они получат в свое распоряжение еще больше фактических данных оценки таких издержек.
Впрочем, не только рост температуры и средней концентрации CO2 в атмосфере (а эти маркеры — комплементарные, важные и вместе с тем наиболее активно оспариваемые скептиками) сигнализируют нам о том, что климат меняется. Климатическая система Земли состоит из огромного количества взаимосвязанных элементов. Ее изменения могут преодолевать критические точки — условные рубежи, после которых изменения некоторых блоков системы становятся необратимыми.
Более того, иногда такие изменения происходят каскадом — прохождение одной критической точки приближает прохождение и следующей. В 2021 году климатологам удалось распутать еще один подобный клубок: они поняли, что к концу века в Арктике станет больше пожаров из-за молний. Они будут возникать все чаще из-за роста конвективной доступной потенциальной энергии и увеличения количества осадков. Так что граница пожаров из-за молний сдвинется почти на 500 километров на север. Здесь вновь всплывает вопрос об экономических издержках: тушить удаленные пожары трудно, опасно и очень, очень дорого (подробнее о том, как следят за лесными пожарами в России, читайте материал «Угроза задымления»).
Некоторые представления о блоках климатической системы, судя по некоторым статьям уходящего года, придется пересмотреть. Вопреки популярной гипотезе, рост концентрации углекислого газа в атмосфере не будет линейно стимулировать фотосинтез и озеленять планету, и, соответственно стимулировать поглощение CO2. Наоборот — при сохранении нынешних темпов антропогенных выбросов уже к середине века экосистемы суши будут выбрасывать больше углерода, чем поглощать.
Авторы исследования установили, что пики активности для растений с типами фотосинтеза C4 и C3 (а других типов фотосинтеза больше и нет) приходятся, соответственно, на 18 и 28 градусов Цельсия. Если становится жарче, то интенсивность фотосинтеза даже не остается такой же, а начинает снижаться. А поскольку с дальнейшим изменением климата — а меняется он в сторону потепления — много где на планете температуры вегетационного сезона начнут превышать эти значения, то наши нынешние надежды на экосистемы суши, как поглотителей углерода, могут быть сильно завышены.
Также уже начала снижаться эффективность еще одного важного элемента климатической системы, ответственного за поглощение CO2 — Атлантической меридиональной циркуляции (АМОЦ). Климатическая функция АМОЦ в том, что ее холодные воды на севере Атлантики захватывают порядка 700 миллионов тонн углерода ежегодно и на сотни лет выводят их из круговорота, опуская в глубокие слои морской воды. В начале 2021 года стало известно, что сейчас АМОЦ слабее, чем когда-либо в последнем тысячелетии (подробнее об том, как АМОЦ и Гольфстрим влияют на европейский климат, читайте в материале «Атлантическая циркулярка»). Это предположительно происходит из-за таяния покровных ледников, в том числе Гренландского щита. Вместе со всем этим, в общем, тают и надежды на то, что подобные климатические буферы смогут нивелировать деятельность человека.
Отчеты и доклады о состоянии климата выходят каждый год. Сообщения о значимых для климатической системы событиях и значениях климатических показателей появляются еще чаще. На их фоне выделяются оценочные доклады IPCC (она же МГЭИК) — межправительственной группы экспертов по изменению климата при ООН. С 1988 года эта организация выпустила пять таких докладов, и сейчас находится в процессе поэтапной публикации шестого. В 2021 году вышла первая его часть — объемом 3 949 страниц. Над ней трудились 234 климатолога из 66 стран мира, которые проанализировали и обобщили практически все аспекты изменения климата, изучив тысячи научных публикаций, вышедших за последние годы.
В новом докладе IPCC впервые с окончательной уверенностью говорит о том, что деятельность человека — ведущий фактор нынешних изменений климата. Если в прежних докладах об этом утверждалось как чем-то «довольно/высоко/крайне вероятном», то теперь комиссии наконец-то хватило доказательной базы, чтобы переквалифицировать его в «установленный факт». Об этом свидетельствуют комбинированные (то есть включающие как данные прямых наблюдений, так и результаты математического моделирования) доказательства связи между ростом концентрации углекислого газа, метана и закиси азота в атмосфере в течение индустриальной эпохи и изменениями в атмосфере, океане, биосфере и криосфере. По сравнению с 1850-1900 годами средняя температура планеты выросла на 1,09 градуса Цельсия (доверительный интервал колеблется между 0,95 до 1,20 градуса) — это на 0,24 градуса выше, чем оценка предыдущего отчета IPCC. Также ученые вынуждены были заключить, что глобальное потепление уже неизбежно превысит 1,5 градуса Цельсия, причем уже в ближайшие десятилетия.
Одним из других важных частей доклада стало фактическое доказательство потепления океана. Если колебания и рост температуры приземного слоя воздуха скептики нередко списывают на сильную изменчивость атмосферы, то с океаном этот ход не повторить, потому что это куда более устойчивая и инертная система — и, если ее заметный нагрев очевиден, то отмахнуться от потепления всего климата в целом становится крайне проблематично. В отчете упоминаются также примеры влияния глобального потепления на обитателей моря: стресс кораллов, связанный с потеплением и закислением морской воды, и смещение ареалов морских животных из прогревающихся экваториальных широт в более холодные регионы.
Осенью прошел климатический саммит в Глазго — COP26. На нем более 200 стран подписало немало документов о намерениях по урегулированию климатического кризиса на планете, но в целом принимаемые меры эксперты называют чрезвычайно мягкими. К примеру, в своей первой редакции одно из соглашений предполагало максимально быстрое прекращение использования угля в энергетике, но в итоге договоренности свелись к «поэтапному отказу» от него. Более позитивным итогом стало то, что сотня стран, на территорию которых приходится до 85 процентов мировых лесов, обязалась к 2030 году прекратить вырубку лесов под нужды строительства или сельского хозяйства. Это очень важный шаг, потому что уже в четырех важнейших лесных странах - Индонезии, Малайзии, Камбодже и Лаосе - леса пострадали настолько, что эмиссия углерода в них уже превосходит поглощение.
Особенность участия России в международной климатической политике заключается в том, что ее экосистемы плохо инвентаризованы, в том числе на предмет углеродного баланса — то есть мы очень мало знаем о том, как в действительности мы не только вредим климату, но и помогаем. Небольшим странам, территории относительно однородны, достаточно лишь вести учет антропогенных выбросов парниковых газов (впрочем, не только на своей территории, но и на подконтрольных им производствах в других странах) и внедрять меры по их снижению. В России все сложнее: наши антропогенные выбросы все еще не достигли уровня 1990 года, к которому отсылают большинство подписанных нами климатических соглашений, но при этом не так уж и ясно, как обстоят дела с поглощением и выбросами углерода природными экосистемами. Территория России в этом отношении крайне неоднородна: крупные города сочетаются со старовозрастными лесами, которые не поглощают углерод; с зарастающими пашнями, которые напротив, ассимилируют его весьма активно; с болотами, которые поглощают углекислый газ, но при этом выбрасывают в атмосферу более активный парниковый газ метан; и с еще немалым числом других ландшафтов, углеродный баланс которых неизвестен.
Выбросы парниковых газов в городах посчитать проще, чем разницу между выбросами и поглощением для разнообразных российских биомов, потому что такие данные собираются непрерывно. И, увы, в 2021 году Москва заняла седьмое месте в мире по выбросам парниковых газов — выше нее в этом рейтинге лишь шесть китайских мегаполисов.
Впереди нас ждет оценка углеродного баланса экосистем России с помощью запущенной в этом году сети карбоновых полигонов — «участков земной поверхности с репрезентативными для данной территории рельефом, структурой растительного и почвенного покрова», которые будут оборудованы приборами для сбора данных о потоках и запасах углерода, и для работы на которых будут привлечены специалисты по экологии, метеорологии, почвоведению, геоботанике, матмоделированию, картографии и сельскому хозяйству. Пока таких наблюдательных пунктов десять, и предполагается, что они достаточно репрезентативны для оценки углеродного баланса болотных, сельскохозяйственных, лесных, лесостепных и пойменных экосистем.
От редактора
В первоначальной версии материала была ошибка про рекорды 2020 года: температурные рекорды в Сицилии и Долине Смерти еще только предстоит подтвердить.