Олег Дивов - «Если», 2017 № 02 (249)

Хорошо. Потепление есть, но имеет ли оно антропогенную природу? Или, как принято спрашивать в России: «Кто виноват?» С одной стороны, нам пытаются доказать, что сжигание человеком углеводородов приводит к выбросу в атмосферу парниковых газов, с другой — потепление продолжается вот уже десять тысяч лет, и было бы странно предполагать, что оно началось из-за костров, у которых грелись наши предки на своих первобытных стоянках.

Возможно, кто-то помнит еще из школьного курса природоведения, что атмосфера Земли подразделяется на зоны, называемые тропосферой, стратосферой, мезосферой, ионосферой и еще на такое же количество промежуточных сфер. Для нашего рассказа сейчас важны только две из них: тропосфера и стратосфера. В тропосфере живем мы с вами, в ней возникают дождевые облака, выпадают осадки и рождаются циклоны. Стратосфера гораздо более спокойна, в ней обычно летают реактивные самолеты. Главное отличие тропосферы от стратосферы состоит в поведении температуры воздуха. В тропосфере она падает с высотой, а в стратосфере остается постоянной.

Водяной пар обычно не может подняться выше верхней границы тропосферы, потому что из-за охлаждения он конденсируется в воду и выпадает обратно на поверхность. Этот эффект называется холодной ловушкой, он ответственен за удержание воды на Земле.

Увеличение светимости Солнца всего на 10 % приведет к увеличению средней температуры атмосферы, которое в свою очередь поднимет высоту тропосферы до 150 километров.

Если водяной пар сможет подниматься до высоты 150 километров, что превышает высоту озонового слоя, он подвергнется действию интенсивного ультрафиолетового излучения, которое будет разбивать молекулы воды на кислород и водород. Водород, будучи очень легким газом, станет быстро улетучиваться в космическое пространство, откуда он уже никогда не вернется на Землю, чтобы, соединившись с кислородом, вновь образовать воду. Таким образом, за время порядка сотен миллионов лет земные океаны попросту выкипят, превратив планету в сухую безжизненную пустыню. Примерно через сто-двести миллионов лет, задолго до того, как наше Солнце раздуется в красный гигант и физически уничтожит наш мир, его светимость увеличится на те самые критические 10 %, и Земля начнет очень быстро терять воду, а вместе с ней и жизнь. Этот механизм, получивший название механизма влажной стратосферы, явился причиной того, что Венера потеряла свои океаны в самом начале истории Солнечной системы.

Британский физик-теоретик и популяризатор науки Стивен Хокинг заявил, что в течение 100 лет людям необходимо колонизировать другую планету, иначе жителям Земли грозит вымирание. Об этом ученый рассказал в документальном фильме «Экспедиция «Новая Земля» («Stephen Hawking: Expedition New Earth»), который будет показан летом в эфире телеканала Би-би-си.

Как только Земля потеряет свои океаны, повышение температуры поверхности приведет к выделению углекислого газа из коры планеты. В результате плотность атмосферы увеличится почти в 100 раз и возникнет столь мощный парниковый эффект, что температура на поверхности планеты Земли будет достаточной, чтобы расплавить свинец. Однако одно только повышение уровня углекислоты, приводящее к резкому повышения температуры и выделению в атмосферу огромного количества водяного пара, не приводит к выкипанию океанов, поскольку водяной пар оказывается запертым в тропосфере как в скороварке, сохраняя стратосферу Земли относительно сухой. Для запуска механизма влажной стратосферы содержание углекислого газа в атмосфере Земли должно стать более чем в двадцать пять раз выше нынешнего — а это гораздо больше, чем может быть освобождено путем сжигания всех известных нам запасов ископаемого топлива на планете.

Расчеты показывают, что запуск механизма влажной стратосферы путем сжигания ископаемого топлива лежит за пределами возможностей современной технической цивилизации.

Выходит, что основная опасность для человечества и всей разумной жизни на Земле находится вне Земли и связана с вековым увеличением светимости Солнца, а вовсе не с деятельностью человека.

Безусловно, какая-то доля вины за потепление лежит и на людях, но не столь большая, как считают некоторые ученые. Последние исследования показывают, что концентрация углекислого газа начала быстро повышаться на рубеже XIX века, что совпадает с началом промышленной революции. К 1950 году уровень углекислоты в атмосфере превысил 300 частей на миллион, к 1980 году — 340 частей на миллион и, наконец, в этом году он достиг 400 частей на миллион.