Карл Саган - Миллиарды и миллиарды - Размышления о жизни и смерти на рубеже тысячелетий

На моделях глобального потепления в зависимости от масштаба времени (от десятилетий до одного-двух веков) можно увидеть разные тенденции, например изменение температуры, засушливости климата, погоды и уровня морей. Эти тенденции настолько неблагоприятны, а их слом требует таких затрат, что вполне понятно упорное стремление найти в самой теории какую-нибудь ошибку. Одними скептиками движет нормальная для ученых привычка подвергать сомнению новые идеи, другими – участие в прибылях заинтересованных отраслей. Огромное значение приобретают обратные связи.

В глобальной климатической системе возможна как положительная, так и отрицательная обратная связь. Положительная опасна. Например, из-за парникового эффекта температура немного повышается и часть полярного льда тает. Но полярный лед обладает большей отражательной способностью, чем океанская вода. Вследствие его таяния Земля становится чуть темнее, значит, поглощает чуть больше солнечного света, дополнительно нагревается, тает еще больше полярного льда, и процесс зацикливается – возможно, вся система пойдет вразнос. Так работает положительная обратная связь. Еще один пример: из-за небольшого увеличения концентрации СО 2в воздухе поверхность Земли, в том числе и океанов, слегка нагревается. Более теплые океаны испаряются чуть сильнее, водяной пар, также являющийся парниковым газом, задерживает еще больше тепла и дополнительно повышает температуру.

Эффекты отрицательной обратной связи способствуют гомеостазу. К примеру, немного нагреем Землю, выбросив дополнительный объем углекислого газа в атмосферу. Как мы только что выяснили, от этого в ней становится больше водяных паров, что, в свою очередь, усиливает облачность. Облака хорошо отражают свет, следовательно, меньше тепла из космоса достигает поверхности и нагревает Землю. Повышение температуры в конечном счете приводит к понижению температуры. Другая возможность: с повышением содержания углекислого газа в воздухе растения, которые его усваивают, начинают расти быстрее, попутно связывая все больше углекислого газа из воздуха, и парниковый эффект слабеет. Системы отрицательной обратной связи выполняют в планетарном климате функцию термостатов. Если бы, на наше счастье, они оказались достаточно сильны, потепление вследствие парникового эффекта имело бы самоограничивающийся характер, и мы могли бы позволить себе роскошь играть роль слушателей Кассандры, не повторяя их судьбы.

Главный вопрос: если учесть все эффекты положительной и отрицательной обратной связи, что получится в результате? Ответ: никто этого точно не знает. Ретроспективные расчеты глобальных потеплений и похолоданий в ледниковые периоды в зависимости от увеличения и уменьшения количества парниковых газов оказались правильными. Иными словами, если скорректировать компьютерную модель в соответствии со всеми историческими данными, то в ней автоматически будут учтены и все, известные и неизвестные, механизмы обратной связи в системе планетарного климата. Но возможно, мы ввергаем Землю в климатические режимы, не существовавшие в течение последних 200 000 лет, что чревато возникновением новых обратных связей, о которых мы вообще ничего не знаем. Например, в болотах скапливается много метана (в этом причина такого завораживающего и таинственного явления, как блуждающие огоньки). По мере потепления метан может ускоренными темпами высвобождаться. Дополнительные выбросы метана еще сильнее разогреют Землю, и возникнет очередная положительная обратная связь.

Уоллес Брокер из Колумбийского университета обращает наше внимание на очень быстрое потепление, произошедшее примерно за 10 000 лет до нашей эры, как раз перед появлением сельского хозяйства. Столь стремительное потепление, по его мнению, свидетельствует о нестабильности в связанной системе «океан – атмосфера». Таким образом, если мы меняем климат Земли в ту или иную сторону слишком резко, с выходом за предельное значение, происходит своего рода «скачок», и система самостоятельно переходит в другое стабильное состояние. Ученый полагает, что сейчас мы балансируем именно в таком неустойчивом состоянии. Если он прав, все не просто плохо, а очень плохо.

В любом случае совершенно ясно, чем быстрее меняется климат, тем сложнее любым гомеостатическим системам сработать и стабилизировать ситуацию. Боюсь, мы склонны закрывать глаза на нежелательные обратные связи и переоценивать благоприятные. Мы не настолько мудры, чтобы сделать исчерпывающий прогноз. В этом сомневаться не приходится. Едва ли сумма знаний, пока недоступных нашему пониманию, окажется спасительной. Хотя, чем черт не шутит… Но готовы ли мы поставить на кон свои жизни?