«Все расчеты приводят к единому выводу: крайне маловероятно, чтобы природа могла самостоятельно вызвать столь значительное потепление...»

«... в ближайшие сто лет существенных изменений климата вообще не предвидится».

«... климат уже прошел критическую точку, и человечество уже ничего не спасет».

«. никаких глобальных катаклизмов ученые не ожидают».

И так далее, и тому подобное. С каждым годом, с каждым месяцем — по нарастающей. Все большее число людей испытывает на себе последствия глобальных природных перемен, все внимательнее прислушивается к прогнозам, осуществление которых напрямую скажется на их жизненных планах, а порой — на самой возможности выживания. Влиянию климата на историю человечества была посвящена Главная тема предыдущего номера. Но разве наша история — понимание прошлого и основанные на этом понимании действия, обращенные в будущее, не способны воздействовать на природу похлеще, чем слепые стихии? Дело не только в пресловутых загрязнениях окружающей среды и парниковом эффекте, а в том, насколько выверен климатический диагноз и что мы собираемся предпринять, опираясь на меняющиеся, противоречивые, а иногда, что отнюдь не секрет, и предвзятые выводы специалистов. Не приведут ли планируемые изощренные методы лечения к усугублению болезни?

Приглядимся же внимательнее, как лишь за последнее время переоценивались причины давних биологических катастроф, послушаем доводы оптимистов и скептиков в бурлящих сегодня дискуссиях об ожидающих цивилизацию преобразованиях и попробуем задаться вопросом: готовы ли мы при такой разноголосице мнений к принятию судьбоносных, беспрецедентных по масштабам влияния на природу решений?

Рафаил Нудельман

 

Мать всех катастроф

Американский ученый Питер Уорд начинает свою статью «Удар из глубины» размышлением о путях развития науки. Это развитие, — говорит он, — в чем-то напоминает пунктирную линию эволюции жизни. Точно так же, как в ходе эволюции длительные периоды постепенного накопления незаметных, мелких изменений уже существующих видов сменяются короткими интервалами взрывоподобного появления множества совершенно новых видов, так и в науке постепенное развитие существующих теорий время от времени прерывается внезапным появлением совершенно новых, революционных гипотез и теорий.

Эти свои размышления Питер Уорд предпосылает изложению одной такой революционной теории — предлагаемому им оригинальному объяснению так называемых биологических катастроф. Спор о причинах этих катастроф, или, как их еще называют, «массовых истреблений биологических видов», идет в науке уже несколько десятилетий, и Уорд совершенно прав: причудливые зигзаги этого спора действительно напоминают пунктирный путь постепенной эволюции, прерываемой появлением новых видов — в данном случае, новых теорий.

Массовые истребления происходили в истории Земли не однажды. Сегодня наука насчитывает пять крупнейших таких катастроф, во время которых погибала значительная часть тогдашних живых существ, в океанах или на суше (в конце Ордовикского геологического периода, 443 миллиона лет назад; в конце Девонского — 374 миллиона лет назад; в конце Пермского — 251 миллион лет назад; в конце Триасового — 201 миллион лет назад; и в конце Мелового — 65 миллионов лет назад), что же касается менее значительных, то их насчитывается с добрый десяток. Возможно, располагай наука средствами более глубокого проникновения в прошлое, ей удалось бы нащупать и другие катастрофы, но и того, что уже известно, вполне достаточно, чтобы понять, что перед нами некая закономерность, у которой должны быть какие-то причины или даже одна, общая причина. Об этой-то причине и идет в науке затяжной спор, в который сейчас включился Уорд.

Долгое время такой общей причиной считались вулканические извержения. Действительно, даже извержения отдельных мощных вулканов, вроде Кракатау, вызывают, как мы знаем, серьезные атмосферные и климатические последствия, продолжающиеся порой несколько лет, и легко представить себе, какими катастрофическими могли быть последствия одновременного извержения тысяч вулканов, сопровождавшие столкновения континентальных плит и процессы горообразования в прошлом. Как показало изучение древних лавовых полей в различных местах земного шара (например, в Сибири или на Деканском плоскогорье в Индии), в истории Земли не раз случались такие длительные периоды вулканизма, продолжавшиеся порой тысячелетиями. Каждый такой период сопровождался непрерывным и чудовищным выбросом пыли и газов, который нарушал экологическое равновесие планеты и приводил к гибели многих видов живых существ.

Эта вулканическая гипотеза так непринужденно объясняла биологические катастрофы прошлого, что долгое время считалась единственно возможной. Первая брешь в ней была пробита лишь в 1980 году, когда американские ученые, отец и сын Альваресы, выдвинули предположение, что причиной, по крайней мере, одной из катастроф — знаменитого истребления динозавров — было не извержение вулканов, а столкновение Земли с крупным метеоритом или даже астероидом. Обнаружение кратера подходящих размеров и давности (Чикскулуб на мексиканском полуострове Юкатан) упрочило положение метеоритной гипотезы, и она стала считаться наиболее возможной причиной гибели динозавров. Хотя отдельные исследователи до сих пор продолжают отстаивать роль вулканизма и в этой «катастрофе динозавров», но даже они стараются теперь каким-то образом совместить это с метеоритным ударом. Утверждается, например, что хотя удар был, но ему предшествовал длительный период вулканизма, который расшатал экологическое равновесие планеты и практически привел ее на край катастрофы (такой период вулканизма в эту эпоху действительно был), так что последующий удар метеорита сыграл лишь роль «последней соломинки», окончательно и быстро обрушившей это равновесие.

Появление и упрочение метеоритной гипотезы Альваресов породило соблазн объяснить подобными столкновениями и другие крупные биологические катастрофы. Иными словами объявить удары метеоритов новой общей причиной всех биологических катастроф в истории Земли (эту мысль впервые высказал в 1991 году палеонтолог Дэвид Рауп в своей книге «Истребления: незадачливые гены или незадачливая судьба?»). В самом деле — столкновения нашей планеты с метеоритами не только не исключены, но, как мы хорошо знаем, происходят непрерывно, а за прошедшие 600 миллионов лет наверняка могли быть и отдельные столкновения с достаточно крупными небесными обломками, и каждое такое столкновение неминуемо должно было привести к очередному массовому истреблению земной жизни.

Эти соображения побудили ученых к интенсивным поискам следов таких столкновений. Поиски облегчались тем, что характер искомых следов был известен заранее. Это были, разумеется, богатые иридием, заносимым метеоритами, слои соответствующей давности, а также некоторые другие последствия космического удара. Мощное столкновение с метеоритом должно было резко изменить структуру земных скал, оставив в них характерные «ударные конусы», а быстрое последующее остывание скальных пород приводило бы к образованию множества округлых стеклоподобных микроглобул.

В кварцевых породах под воздействием ударных волн должны были возникнуть вкрапления так называемого «потрясенного кварца» и спекшиеся зерна железа и никеля. А специфическим последствием космического столкновения стало бы появление полых углеродных шариков-«фуллеренов», содержаших газы типа аргона, гелия и неона в том соотношении, в каком они встречаются в метеоритах и космической пыли. И, разумеется, важным свидетельством в пользу гипотезы столкновения был бы кратер подходящих размеров и возраста.

Вооруженные всеми этими приметами специалисты составили нечто вроде таблицы всех обнаруженных ими в последние годы следов космических ударов, начиная с отметки «минус 600 миллионов лет». Пометив на той же таблице известные науке периоды древнего вулканизма, они получили возможность более надежно судить, чему следует скорее приписать ту или иную биологическую катастрофу прошлого — вулканам или метеоритам. Такое сопоставление привело многих ученых к выводу, что большинство, если не все катастрофы древности были вызваны космическими столкновениями.

Так, в отложениях эпохи Девонского периода был найден тонкий слой иридия. Следы иридия были обнаружены также в отложениях Триасового периода, и особенно много свидетельств в пользу метеоритного удара было найдено для «Великого Пермского побоища» — катастрофы конца Пермского периода, когда погибло более 80% всех обитателей земных океанов. В отложениях того времени были обнаружены не только слои иридия, но и фуллерены, и «потрясенный кварц» с микроглобулами, и все прочие следы метеоритного удара. А главное — засыпанный землей древний кратер в районе Беду на северо-западе Австралии; его размеры — 200 километров в поперечнике — превосходят даже размеры юкатанского «кратера динозавров», а возраст (220250 миллионов лет) хорошо согласуется со временем Пермской катастрофы.

С учетом того, что самое «недавнее» массовое истребление (гибель динозавров в конце Мелового периода) уже ранее было надежно отождествлено с метеоритным ударом, единственной не связанной с метеоритами катастрофой оставалась самая древняя, Ордовикская. Но для нее было предложено отдельное объяснение: мощный поток убийственной радиации от вспыхнувшей вблизи Солнечной системы сверхновой звезды.

Итогом всех этих исследовательских усилий оказалась единая и связная «космическая» теория земных биологических катастроф, сменившая прежнюю вулканическую «парадигму». Но в точном соответствии с размышлениями Уорда, и эта новая «общая модель» недолго оставалась на монопольном положении. Опубликованные в самые последние годы результаты новых, более детальных исследований поставили под сомнение всеобщность метеоритной модели и выдвинули на роль очередной «матери всех катастроф» совершенно иную, прежде никем вообще не рассматривавшуюся причину. Как уже сказано, эта новая теория была выдвинута самим Уордом.

Питер Уорд — известный американский биолог, профессор университета штата Вашингтон, руководитель отдела изучения биологических катастроф. В последние годы он вместе с другими коллегами разработал новую, более точную методику изучения слоев в древних отложениях времен «катастрофы динозавров». В слоях до и после этой катастрофы были обильно представлены окаменелые останки древних организмов; слои времен катастрофы были такими останками, естественно, беднее, потому что живых существ стало значительно меньше.

Однако исследователи заметили, что такое исчезновение останков в древних слоях происходит неравномерно: останки мельчайших микроорганизмов исчезают разом, как будто катастрофа срезала их одним махом, но чем больше по размерам представители того или иного биологического вида, тем как будто бы постепенней происходило их исчезновение. Детально изучив это странное несоответствие, ученые пришли к выводу, что оно является результатом некой систематической погрешности: большие размером останки попросту реже встречаются. Была выведена формула, позволявшая учесть эту погрешность, и тогда оказалось, что даже самые крупные моллюски того периода, аммониты, исчезли столь же быстро («внезапно», в геологических масштабах времени), как и многие прочие, более мелкие виды. Удар метеорита действительно вызвал «мгновенную» катастрофу.

Фрагменты скелета небольшого динозавра

Этот вывод подтвердили и другие исследования Уорда, в которых изучалось соотношение изотопов углерода в древних слоях той же эпохи. Как известно, растения потребляют углекислый газ из атмосферы и путем фотосинтеза превращают его в углерод (который они используют для построения новых клеток и накопления энергии) и кислород (который они «выдыхают» обратно в атмосферу). При этом растения, как оказывается, предпочитают тот углекислый газ, в котором имеется изотоп углерода с массой 12 единиц; в результате такого предпочтения этот изотоп уходит из атмосферы, и его там становится меньше. В то же время изотоп с массой 13 в атмосфере сохраняется. Поэтому отношение количества атмосферного С-13 к количеству атмосферного С-12 позволяет судить, с какой интенсивностью в тот или иной период поглощался углерод С-12, то есть много или мало было на Земле в это время растений, водорослей или микробов, живших за счет фотосинтеза. Как только это отношение резко падает (то есть С-12 перестает поглощаться), можно говорить об исчезновении фотосинтезирующих видов (а также, видимо, и более крупных существ, которые этими видами питаются).

В случае Мелового периода график, показывающий, как менялось это отношение до и после катастрофы динозавров, действительно имеет четкий и крутой спад на отметке 65,5 миллиона лет, и этот спад сохраняется затем весьма длительное время (порядка десятков тысяч лет). Но вот в случае катастроф Пермского и Триасового периодов Уорд и его коллеги обнаружили совершенно иную картину. На протяжении доброй сотни тысяч лет концентрация С-12 то резко падает, то резко растет, как будто земная растительность и микробная жизнь то исчезали, то восстанавливались вновь, и так несколько раз. Никакой единичный метеорит или астероид, понятно, не мог вызвать такие изменения; их могло бы вызвать только систематическое падение на Землю многих метеоритов один за другим, с интервалом в тысячи лет. Но геология не дает никаких свидетельств в пользу такого маловероятного события в соответствующие эпохи.

Более того — исследования последних лет поставили под сомнение и те прежние находки (фуллерены, «потрясенный кварц»), которые как будто говорили о метеоритном характере Триасовой и Пермской катастроф. Геологи разошлись во мнении относительно природы «кратера Беду», и многие теперь считают, что это не кратер, а просто особая геологическая формация. А слои иридия Пермского периода хоть и говорят об ударе метеорита, но такого небольшого, что это никак не может объяснить масштабы тогдашней катастрофы.

Но если не вулканизм и не те метеориты — что же тогда?! Новое объяснение, предложенное Уордом, основано на изучении других, ранее не входивших в научный оборот следов биологических катастроф — биомаркеров. Так называются специфические, особенно устойчивые органические молекулы, которые оставляют на месте своей гибели некоторые микроорганизмы. Биомаркеры позволяют судить о наличии или отсутствии микробной жизни, даже если эта жизнь не оставила окаменелых останков.

Так вот для слоев всех катастроф, кроме последней («катастрофы динозавров») оказались характерны биомаркеры, оставляемые фотосинтетическими сульфидными бактериями, которые обнаруживаются сегодня в лишенных кислорода (аноксических) глубинах застойных озер и Черного моря. Эти бактерии извлекают энергию путем окисления сероводорода — очень ядовитого газа, убийственного для других форм жизни.

Обилие таких бактерий в морских отложениях на скалах времен Триасовой и Пермской катастроф говорит о том, что в океанах тогда было очень мало кислорода. В сегодняшних океанах кислород наличествует примерно в одинаковой концентрации во всех слоях, до самого дна: он проникает в воду из атмосферы и перемешивается подводными течениями. Только в особых условиях — как, например, в Черном море, кислород проникает лишь на определенную глубину, а дальше начинается аноксический слой, насыщенный сероводородом. Сульфидные бактерии живут как раз на границе раздела кислородного и аноксического слоев, потому что им нужен, с одной стороны, сероводород, приходящий снизу, а с другой — солнечный свет, приходящий сверху и необходимый для фотосинтеза.

Расчеты Ли Кампа из Пенсильванского университета показали, что при уменьшении концентрации кислорода в океанах сульфидные бактерии начинают усиленно размножаться и производить все больше сероводорода. Уровень слоев, насыщенных этим газом, постепенно повышается, приближаясь к поверхности, и при какой-то критической концентрации газа он вообще всплывает на поверхность и выделяется в атмосферу огромными ядовитыми пузырями.

Данные, полученные Уордом при исследовании биомаркеров конца Пермского периода, говорят о том, что концентрация сероводорода достигла тогда как раз этой критической величины. Вырвавшиеся в атмосферу огромные количества этого ядовитого газа и были, видимо, главной причиной массовой гибели растительных и животных видов, как в океанах, так и на суше. Заметим, что в вулканической теории массовое истребление тоже объясняется обильным выделением газа, только углекислого, выброшенного при извержениях вулканов. Однако повышение концентрации углекислого газа и вызванное им потепление не могли бы уничтожить растения — они, напротив, должны были бы еще больше расцвести. Новая теория это затруднение снимает, потому что сероводород одинаково смертелен и для животных, и для растений.

Но, оказывается, сероводород не был единственным виновником Пермской катастрофы. Как показали расчеты Александра Павлова из Аризонского университета (это тот самый Павлов, о котором журнал упоминал в рассказе о Земле как «снежном коме»[*См. «З-С», № 10/2005.]), при очень большом содержании сероводорода в атмосфере происходит разрушение озонового слоя, защищающего жизнь на Земле от убийственного воздействия ультрафиолетового излучения Солнца. Видимо, в Пермский период именно это и произошло, потому что найденные недавно в Гренландии окаменевшие споры тех времен отличаются уродствами, характерными как раз для растений, слишком долго подвергавших воздействию ультрафиолета.

Возможно, говорит Уорд, свою роль сыграл и вулканизм, сопровождавший ряд крупных и мелких катастроф, известных науке. Массовое выделение метана и углекислого газа при извержениях вулканов вело, как только что сказано, к потеплению, а ядовитость сероводорода возрастает с повышением температуры. Но главная роль потепления состояла, по-видимому, в том, что оно, как всегда, затрудняло поглощение кислорода водой, а это вело к тому, что кислорода в океанах становилось все меньше, и слои сероводорода поднимались все выше к поверхности, пока, наконец, не вырвались наружу.

Гипотеза Кампа — Уорда о решающей роли сероводородной «отрыжки» океанов как общей причине многих биологических катастроф древности уже подтверждена данными по биомаркерам Палеоценской эпохи (54 миллиона лет назад), когда произошло довольно значительное истребление целого ряда животных. Те же биомаркеры свидетельствуют, что аналогичная цепь событий — вызванное вулканизмом потепление, исчезновение кислорода в океанах, подъем сероводородных слоев и выход ядовитого сероводорода в атмосферу с последующим разрушением озонового слоя — могла иметь место также в конце Триасового, середине Мелового и конце Девонского периодов. Иными словами, эта цепь событий была повторяющейся, общей причиной если не всех до единой, то очень многих биологических катастроф. Всякий раз возрождение жизни начиналось только с окончанием глобального потепления (в данном случае — с окончанием длительного периода вулканизма); когда температура снижалась, кислород начинал больше растворяться в воде, и сероводородные слои опускались в глубину океанов.

Это наводит на грустные размышления: ведь сегодня мы опять говорим о надвигающемся глобальном потеплении, только на этот раз — рукотворном...

 

Климатический коллапс в третичном периоде

Третичный период характерен резкими колебаниями климата. Так, 34 миллиона лет назад чрезвычайно теплая, «почти парниковая» эпоха внезапно сменилась резким похолоданием — ледниковой эпохой. С этого времени важные события происходят в Южном полушарии нашей планеты: Антарктида постепенно покрывается ледовым щитом — отныне ей уже не освободиться от ледников.

Похолодание на рубеже эоцена и олигоцена подтверждено анализом морских отложений. Недавние геологические исследования, проведенные в Северной Америке и Китае, впервые показывают, что в описываемую эпоху решительные изменения происходят и в Северном полушарии.

Так, Алессандро Санасси и Мэттью Кон из Южнокаролинского университета по соотношению изотопов кислорода в ископаемых останках животных, населявших территорию штатов Небраска, Вайоминг и Южная Дакота, установили, что около 33,5 миллионов лет назад средняя температура в этом регионе в течение 400 тысяч лет понижалась примерно на восемь градусов.

Другой метод использовали нидерландские и китайские ученые, изучавшие осадочные породы на северо-востоке Тибета. Там встречаются мощные слои гипса. Подобные слои образуются в ложбинах, затопленных водой после сильных ливней. На солнцепеке вода понемногу испаряется, а растворенные в ней минералы, — прежде всего, гипс — оседают на дно ложбины. Судя по высоте слоев гипса, в этом районе Тибета долго чередовались сильные ливни и длительные засухи. Однако, как сообщает Гийом Дюпон-Ниве из Утрехтского университета, около 33,5 миллионов лет назад образование новых слоев гипса внезапно прекращается — гипс сменяется песчаником. Очевидно, климат в Южной Азии в течение нескольких тысячелетий стал значительно суше.

Если сопоставить результаты этих двух исследований с данными анализа морских отложений, становится ясно, что в тот короткий по геологическим меркам период климат на всей нашей планете разительно изменился. Именно в это время вымирает целый ряд древних групп животных, в том числе многобугорчатые, териодонты, белемноидеи и кондилартры — предки копытных.

Апокалипсис произошел в Антарктиде?

Семнадцатого марта 2002 года с российского космодрома Плесецк с помощью ракеты-носителя «Рокот» были выведены на околоземную орбиту два американо-германских спутника GRACE. В их задачу входило создание точной карты гравитационного поля нашей планеты.

В 2006 году пришло сообщение, что в восточной части Антарктиды, в районе Земли Уилкса, под толщей льда высотой 1600 метров эти спутники обнаружили «локальную концентрацию массы», достигавшую в поперечнике 480 километров. На Марсе и Луне подобные аномалии неизменно встречаются под метеоритными кратерами. Когда, например, автоматический зонд сообщает об аналогичной «концентрации масс» на Луне, астрономы готовятся к поиску кратера на том участке планеты, над которым только что пролетел зонд. Все признаки подобного кратера были налицо и здесь, в Антарктиде, что и подтвердили радиолокационные исследования, проведенные позднее с самолета.

Размеры кратера впечатляли. На Луне имеется лишь пара десятков кратеров подобной величины. На Земле, где протекают бурные тектонические процессы, а также процессы эрозии, любые кратеры со временем сглаживаются. Например, кратер Фредефорт в Южной Африке, чей возраст — свыше двух миллиардов лет, а диаметр — 300 километров, теперь практически незаметен.

Расчеты показали, что возраст кратера, найденного в Антарктиде, не может превышать двух-трех сотен миллионов лет. Здешний метеорит был намного больше того, что 65 миллионов лет назад упал на полуостров Юкатан, на территории современной Мексики. Его поперечник — около 50 километров. Можно предположить, что последствия для всего живого были катастрофичными. В самом деле, в середине обозреваемого периода — 251 миллион лет назад — происходит так называемое «пермское вымирание» — самая массовая гибель фауны в истории Земли. Если метеорит, найденный в Антарктиде, упал на Землю именно в то время, то, возможно, его падение и послужило причиной катаклизмов, вследствие которых жизнь на нашей планете едва не пресеклась.

Дальнейшие исследования должны подтвердить или опровергнуть эту гипотезу. Вот только главная задача — определение возраста метеорита, — пожалуй, невыполнима в ближайшие годы. Ученым вряд ли удастся получить средства на бурение скважины глубиной свыше полутора километров, чтобы добраться сквозь толщу льда к метеориту.

Гильгамеш и два полубога держат крылатый солнечный диск. Сирия, IX век д. н. э.

Уже Ануннаки зажгли маяки...

Не только в Библии, но и в других древних преданиях, например, в «Сказании о Гильгамеше», повествуется о том, как мир едва не погиб. По мнению ученых, в основе некоторых преданий может лежать подлинное событие — падение громадного метеорита.

«Едва занялось сияние утра,

С основания небес встала

черная туча.

Адду (бог дождя и грозы. —

Прим. ред.) гремит в ее середине...

Зажгли маяки Ануннаки

(великие боги. — Прим. ред.),

Их сияньем они тревожат землю.

Из-за Адду цепенеет небо,

Что было светлым,— во тьму

обратилось,

Вся земля раскололась, как чаша».

(пер. И. Дьяконова).

Редко встретишь более красочное описание апокалиптического события, чем в одной из песен, составивших «Сказание о Гильгамеше» — древнейший эпос в истории человечества, записи которого сохранились на важнейших языках Древнего Востока — шумерском, аккадском, хурритском и хеттском.

Боги «зажгли маяки», потревожив ими землю (допустимо и другое прочтение древнего текста; например, в классическом немецком переводе «Сказания о Гильгамеше» этот пассаж дословно звучит так: «Ануннаки воздели факелы, чтобы их жестоким сияньем поджечь землю». — Прим. ред.). Небо оцепенело, и день обратился в ночь от покрывшего все мрака.

Долгое время этот отрывок считался лишь полным экспрессии изложением мифа. А отчего возник сам миф? А оттого, что все народы Древнего Востока с особым почтением и трепетом относились к богу грозы, боялись его, ждали, что, прогневавшись, он наведет на землю мрак, и блистание молний, и разверзнутся хляби небесные...

Мифы о бедствиях, обрушившихся на людей с неба, бедствиях, насланных богами, передавались на Древнем Востоке из поколения в поколение тысячи лет.

В этих мифах столько ярких, реалистичных деталей, что порой закрадется вопрос: «А не рассказывают ли они о некой небесной катастрофе, очевидцами которой оказались когда-то многие люди?»

«О взрыве инопланетного корабля», — давно ответили бы на этот вопрос последователи Эриха фон Денникена.

«О взрыве летающей тарелки», — эхом разнеслось бы по аномальным газетным мирам зазеркалья.

Но в песках Иордании, близ границы с Саудовской Аравией, следы давней беды и впрямь найдены, о чем сообщили научные издания в минувшем году: не обшивки неземных аппаратов, а кратер. Громадный кратер, оставленный метеоритом, упавшим здесь менее 10 тысяч лет назад.

Забавно, но этот кольцевой кратер шириной более пяти километров был замечен еще в 1960-е годы. На всех геологических картах он обозначен как «кратер потухшего вулкана». И лишь недавние полевые исследования убедили ученых в том, что здесь землю взрыл метеорит, достигавший в поперечнике 100 метров.

Немецкие геологи Вернер Шнайдер и Хани Хоури, а также их коллега Элиас Саламех из Иорданского университета однозначно идентифицировали следы падения метеорита. Обнаружены, например, кварцевые минералы, расплющенные ударными волнами; их кристаллическая решетка характерным образом изменилась. Как отмечают исследователи, известняковые породы в окрестности кратера также несут на себе следы мощного ударного воздействия. Кратер опоясывают несколько концентричных колец, а в центре его располагается холм, который образуется, когда после падения метеорита обломки взметнувшихся в небо пород вновь оседают на землю.

По расчетам, скорость метеорита в момент удара достигала 160 тысяч километров в час, а мощность удара была эквивалентна взрыву нескольких тысяч бомб, сброшенных на Хиросиму. Земля содрогнулась. В небо взлетели миллионы тонн камней, песка и пыли; они поднялись на километровую высоту. «Воздух воспламенился; в радиусе нескольких сотен километров все выгорело», — пишет Саламех. Этот факел, эти «маяки богов» можно было увидеть за тысячи километров от места падения небесного тела. Выжившие очевидцы этого «ада в поднебесье» запомнили «гнев богов» на всю жизнь — и наказали помнить о нем детей, и детей их детей, и всех, кто родится когда-нибудь в стране, где так грозны бывают боги. Стоит напомнить, что эта катастрофа произошла в регионе, который историки давно называют «колыбелью цивилизации». К западу от места падения метеорита лежит Палестина, к востоку — Двуречье, севернее — Сирия и Анатолия (об опасности метеоритов читайте главную тему «З-С», №2/2005).

Однако дата той катастрофы пока вызывает вопросы. Ученые обратили внимание на то, что кратер почти не подвергся эрозии. «Если бы он возник более 10 тысяч лет назад, то реки и ручьи сгладили бы его», — отмечает Шнайдер. Ведь тогда климат Иордании был влажным. Страну покрывали леса, здесь текли реки.

Те небольшие следы эрозии, все же замеченные геологами, свидетельствуют, что кратеру — несколько тысяч лет.

На Ближнем Востоке нет другого столь крупного метеоритного кратера, возникшего в обозримый исторический период. Если выводы Шнайдера и его коллег подтвердятся, то мы имеем дело с одной из крупнейших природных катастроф на памяти человечества.

«Воспоминание о ней, несомненно, отразилось в мифах народов, населявших Древний Восток в каменном веке», — полагает Вернер Шнайдер. Возможно, отзвук ее мы встречаем даже на страницах Нового Завета:

«Большая гора, пылающая огнем, низверглась в море... и сделались град и огонь, смешанные с кровью, и пали на Землю, и третья часть дерев сгорела, и вся трава зеленая сгорела... И произошли молнии, громы и голоса, и сделалось великое землетрясение, какого не бывало с тех пор, как люди на земле. Такое землетрясение! Так великое!» («Откровение Иоанна Богослова», гл. 8, ст. 8, 7; гл. 16, ст. 18)

Александр Зайцев

 

Массовые вымирания в истории Земли

Скелет платеозавра

Массовое вымирание

Миллионы лет до нашей эры Жертвы

Возможные причины

1. Рубеж мелового и палеогенового периодов: 65 млн. лет.

* Вымерло 70% всех видов животных: динозавры, птерозавры, ихтиозавры, аммониты, рудисты (рифообразующие двустворчатые моллюски).

* Падение метеорита на территории полуострова Юкатан (Мексика).

2. Рубеж триасового и юрского периодов: 201 млн. лет.

* Вымерло от 75 до 80% всех видов животных: архозавры, плакодонты (морские рептилии), крупные амфибии, конодонты (червеобразные животные; предположительно, примитивные хордовые), многочисленные виды губок, моллюсков, головоногих и насекомых.

* Падение метеорита; мощные извержения вулканов, сопровождавшие раскол суперконтинента Пангея на отдельные материки.

3. Рубеж пермского и триасового периодов: 251 млн. лет.

* Вымерло 96% всех видов морских животных и 70% всех сухопутных животных: все трилобиты, почти все аммониты (за исключением 4-5 видов), почти все виды сухопутных позвоночных, фузулиниды (простейшие), известковые губки, известковые водоросли. Плеченогие (беспозвоночные типа щупальцевых) уступили господствующее положение в фауне двустворчатым моллюскам. Были уничтожены леса и рифовые экосистемы.

* Мощные извержения вулканов; потепление; резкое уменьшение содержания кислорода в морях и атмосфере; массовое отравление животных сероводородом; разрушение озонового слоя.

Коралл пропора вымер в конце пермского периода

Трехметровая хищная ящерица Dinogorgon rubidgei не пережила «Пермской катастрофы»

Последние трилобиты вымерли в пермском периоде

Аммониты Dactyloceras вымерли в юрском периоде

4. Поздний девонский период: 374 млн. лет.

* Вымерло 70-80% всех видов животных: полностью исчезли рифовые экосистемы; сильно сократилось количество бесчелюстных и панцирных рыб; сильно сократилось количество остракодов (ракушковых), некоторых родственников аммонитов (гониатитов) и трилобитов.

* Резкие колебания климата, а также стремительные изменения уровня моря; резкое уменьшение содержания кислорода в морях.

5. Поздний ордовикский период: 443 млн. лет.

* Вымерло 80-85% всех видов животных: вымирание затронуло все классы животных, хотя практически все высшие таксономические группы животных сохранились.

* Мощное оледенение; изменение направления морских течений.

Неприметные победители эволюции: моллюск наутилус помпилиус (дальний родственник аммонитов) и тупайя, предок обезьян

По мнению некоторых ученых, шестое массовое вымирание животных уже началось. Так, по оценке профессора Гарвардского университета Эдварда Уилсона, в настоящее время ежегодно вымирает до 30 тысяч (!) видов животных, то есть каждый час в мире гибнет три новых вида, причем в их вымирании повинен, прежде всего, человек, разрушающий естественную среду обитания многих видов. Некоторые исследователи считают эти цифры явно преувеличенными, в то время как другие рисуют еще более мрачную картину. В любом случае никогда прежде за последние пару десятков миллионов лет не наблюдалось такого стремительного вымирания животных, как сейчас. Как правило, темпы так называемого «фонового вымирания» животных, судя по известным нам ископаемым находкам, составляли порядка двух-трех видов в год. По словам специалистов, «самое печальное в нынешнем массовом вымирании животных то, что большинство видов, исчезающих с лица Земли, даже не исследованы учеными». Предположительно, на нашей планете обитает 30 миллионов видов животных, из которых нами изучено пока менее десяти процентов видов.

(Использованы материалы журнала «Bild der Wissenschaft»)

Руслан Григорьев

 

Потепление вокруг потепления

Рисунок С. Расторгуева

В годы обострения холодной войны знаменитые часы на обложке «Бюллетеня физиков-атомщиков» показывали «без одной минуты ядерная катастрофа». Потом в мире наступила оттепель, угроза атомной войны отодвинулась и вместе с ней отодвинулась и стрелка часов на обложке. Но вот в последнее время она опять придвинулась к зловещей отметке «двенадцать», и все потому, что на сей раз эксперты бюллетеня решили учитывать не только угрозу глобального военного конфликта, но и угрозу безостановочного глобального потепления.

Всякий раз, когда очередная комиссия специалистов (как, например, недавно — специалистов при правительстве Великобритании) публикует очередной отчет о состоянии этой угрозы, стрелка атомных часов вздрагивает и делает еще один микроскопический шажок к необратимому. И точно так же каждый раз, как публикуется очередной такой отчет, начинается очередное потепление — чтобы не сказать «вспыхивает пламя» — споров о глобальном потеплении. В его реальности уже никто не сомневается, но тем более ожесточенными становятся дискуссии о причинах этого грозного феномена.

Аргументы сторон изобретательны, гипотезы разнообразны и противоречивы, но все это множество доводов и контрдоводов можно свести к двум простым утверждениям: либо нынешнее глобальное потепление вызвано (в основном) деятельностью людей, либо оно вызвано (в основном) природными факторами. В первом случае нужно что-то срочно делать (указывается, что именно), во втором случае делать нечего, но зато потепление это временное и его просто нужно перетерпеть.

Опубликованный 2 февраля нынешнего года отчет Международной комиссии по климатическим изменениям (МККИ) обозначил еще один шумный этап в этой нескончаемой войне. На сей раз в составлении отчета участвовало около шестисот ведущих специалистов в самых разных областях климатологии. «Причесывали» отчет опытные политики из руководства, которые тщательно следили за тем, чтобы в текст не вкрались указания на какие-либо сомнительные работы или гипотезы. Голосовали за отчет свыше трехсот экспертов. Выводы отчета были утверждены единогласно. Как сказал один из его составителей, американский гляциолог Элли, «эти выводы в целом не изменились, они лишь сформулированы теперь более резко, и это позволяет нам стукнуть кулаком по столу и возопить «Доколе!»

Действительно, в выводах Комиссии резко подчеркнута их научная обоснованность: «С вероятностью более чем 90% (!) можно утверждать, что нынешнее глобальное потепление вызвано (в основном) деятельностью людей». Называя эту цифру, составители отчета надеялись, что она раз и навсегда положит конец возражениям скептиков. Эту надежду выразил директор Экологической программы ООН Ахим Штайнер, когда сказал: «2 февраля 2007 года запомнится как дата, когда были окончательно устранены сомнения в том, что климатические изменения связаны с деятельностью людей, дата, когда всеобщее внимание обратилось к вопросу, что людям надлежит в связи с этим предпринять».

Однако опытные и циничные журналисты, которые уже многие годы следят за этими спорами, сразу же предсказали, что и на этот раз никакого «окончательного устранения сомнений» не произойдет. И как в воду глядели — едва лишь отчет был опубликован, как сомневающиеся и недовольные тут же ринулись в бой. Распределение ролей при этом настолько напоминало прежние годы, что впору было воскликнуть: «Ба, знакомые все лица!» И возражения были знакомые.

Первыми выступили те (немногие) ученые, которые вот уже десятилетия доказывают, что нынешнее глобальное потепление — результат того, что Земля «только что» (в геологических масштабах времени) выбралась из последнего ледникового периода. Изучение этих периодов давно уже показало, что каждое такое обледенение сопровождается длительным периодом постепенного потепления, для которого характерны спады и подъемы температуры, тянущиеся порой тысячи лет; возможно, сейчас Земля переживает один из таких периодов подъема.

Другие, более многочисленные скептики снова вернулись к давней излюбленной гипотезе — во всем виновато Солнце. Известно, что наше светило когда-то в далекой юности излучало чуть ли не на четверть меньше энергии, чем в последующие миллиард олетия. Более близкие к нам времена тоже знали спады и подъемы в интенсивности солнечного излучения. И сегодня, говорят убежденные сторонники «солнечного объяснения», вроде Вилли Сунна из Гарвард- Смитсонианского астрофизического центра, Солнце опять временно разогревается, и вот этот-то разогрев и есть главная причина нынешнего глобального потепления.

Рассуждения здесь таковы. Глобальное потепление вызвано так называемым «парниковым эффектом», то есть, грубо говоря, тем, что к поверхности Земли поступает больше солнечной энергии, чем излучается обратно в космос. Не выпускают отраженную и переработанную энергию «парниковые газы», среди которых главным является углекислый. Эксперты МККИ обвиняют в выбрасывании этих газов человечество, но эти эксперты, говорят скептики, не упоминают, что на самом деле главным поставщиком углекислого газа в атмосферу являются земные океаны.

Океаны же являются и главным поглотителем этого газа из атмосферы, ибо углекислотой питаются огромные массы океанского планктона. А эти два процесса — выделение и поглощение углекислоты океанами — не всегда уравновешиваются. Поглощение сильно зависит от солнечной активности. Увеличение активности Солнца ведет к тому, что растет доля «жесткой» составляющей солнечного излучения — ультрафиолетовых и гамма-лучей. Проходя атмосферу, они расщепляют атомы на электроны и заряженные ионы, все это вместе —ультрафиолетовые лучи, гамма-лучи и ионы — достигает поверхности Земли и океанов и разрушает беззащитный планктон.

В обычных условиях его защищает толща земной атмосферы да еще магнитное поле Земли. Но вот уже почти полтораста лет, с 1860-х годов, активность Солнца все нарастает и нарастает, а магнитное поле Земли, по странному совпадению, все падает (уже на 11% за то же время). И поэтому земные организмы оказываются все меньше защищены от жесткой радиации и заряженных частиц.

Планктон гибнет как в результате прямого разрушения клеток, так и в силу их стерилизации жестким излучением. Океаны высасывают из атмосферы все меньше углекислого газа, его парниковый эффект усиливается и наступает глобальное потепление, в котором люди не повинны ни сном, ни духом. К счастью, такие периоды усиления солнечной активности, как показывает история, перемежаются с периодами ее спада, и тогда, как бы подтверждая описанную выше картину, на Земле наступает похолодание, которое может обернуться длительным понижением средних температур (один такой холодный период, в 16501710 годах, даже заслужил у специалистов название «малого ледникового периода»).

Третья группа скептиков присоединяет к этой картине еще и космические лучи, то есть поток высокоэнергетических заряженных частиц, постоянно бомбардирующий Землю из космоса. Ослабление магнитного поля Земли, говорят эти ученые, влечет за собой повышенное проникновение этих частиц в атмосферу, со всеми вытекающими отсюда последствиями для биомассы планктона.

Сейчас, после публикации отчета МККИ, скептики спешно переоформляют свои аргументы. «Да, — пишет в газете «Санди таймс» бывший редактор журнала «New Scientist» Найджел Калдер, — 90% шансов за то, что нынешнее потепление вызвано деятельностью людей, но ведь 10% неопределенности все еще остаются, а это такая брешь, в которую вполне может ворваться какой-нибудь новый Галилей или Эйнштейн с совершенно иным объяснением».

Возражать против этого трудно, ибо сама природа науки такова, что она почти никогда не может сделать 100-процентных позитивных утверждений. А эта вечная незавершенность научного процесса всегда оставляет и будет оставлять, перефразируя Калдера, такую брешь, в которую вполне могут ворваться любые, самые антинаучные возражения, вроде расхожего: «А может, завтра откроют, что и телепатия существует...»

Впрочем, в отличие от адептов телепатии, у противников «антропогенных» причин глобального потепления есть влиятельные, а, главное, заинтересованные союзники и покровители не только в промышленных кругах, по вполне понятным причинам цепляющихся за нынешние («загрязняющие») виды энергии (нефть, газ, уголь и т.п.), но и среди политиков, в особенности в Европе и США. Уже после публикации отчета МККИ министры энергетики Европейского Сообщества не сумели (не захотели?) договориться о мерах по замене хотя бы 20% «грязной» энергии на «чистую» («возобновляемую»). А в Соединенных Штатах вновь послышался голос республиканского сенатора из Оклахомы Джеймса Инхофа, который когда-то назвал глобальное потепление несуществующим («жульничество группки ученых» — выразился он тогда), а теперь выразил убеждение, что будущее скоро покажет ошибочность выводов отчета МККИ.

Между тем, если будущее что-то и обещает, то, скорее всего, обратное. Так, во всяком случае, считают ученые-пессимисты, которые недовольны отчетом по причине его излишней, по их мнению, умеренности. Стремление к максимальной достоверности привело к исключению из отчета упоминаний о более быстром, чем предсказывалось, подъеме уровня океана, сползании льдов Гренландии и 20%-м спаде Гольфстрима, а также о ряде последних исследований, которые предсказывают возможность внезапного и быстрого (в течение десятилетий!) соскальзывания ледников Гренландии и Антарктиды или катастрофических нарушений циклов Эль-Ниньо. К этим мрачным прогнозам стоит прислушаться. Даже если их вероятность ниже 90%, представляется, что всегда лучше что-то «на всякий случай» предпринять, чем рассчитывать на «розовые» прогнозы оптимистов.

Александр Грудинкин

 

Европа в песках?

Каким будет климат Европы в конце XXI века? Выводы, сделанные группой исследователей (в нее входили ученые 16 европейских стран), неутешительны для всех, кому не по душе климат Северной Африки. Очевидно, небывалая летняя жара, царившая во многих странах Европы в 2003 и 2005 годах, лишь знамение грядущих длительных засух, которые поразят субтропический пояс Европы в наступившем столетии.

Многие небольшие реки высохнут, а крупные перестанут быть судоходными. Участятся лесные пожары, превращая романтические ландшафты в пустыню. Серьезные трудности будет испытывать сельское хозяйство и туристический бизнес. В Южной Европе все острее станет ощущаться нехватка воды. В зимние же сезоны участятся наводнения, поскольку вместо снега в горах будут выпадать дожди. Особенно чувствительны к таким изменениям окажутся растительность и животный мир Средиземноморья и горных районов Европы.

В свою очередь, Кристоф Шер из Политехнического института в Цюрихе составил сценарий изменений климата в Европе в 2071-2100 годах. Они исходил из того, что содержание парниковых газов в атмосфере удвоится. Согласно его модели, в означенный период каждое второе лето будет таким же или еще более жарким, чем лето 2003 года. Заметно уменьшится и количество осадков. В то же время в Центральной и Восточной Европе ожидаются особенно резкие перепады температуры. Приспосабливаться к капризам климата станет все труднее. Ведь если крестьяне и фермеры ожидают, какой будет погода в ближайший год, им легче подготовиться, например, к скорой засухе — посадить устойчивые к ней культуры вместо влаголюбивых. Но подсказок не будет. Похоже, нашим потомкам нужно готовиться к любым чудесам, ниспосланным небом.

Когда степь покрылась льдом

Последний ледниковый период в Европе начался с опустошительной засухи, длившейся 468 лет. Лесные пожары уничтожили большую часть смешанных лесов Центральной Европы, а пыльные бури занесли пепелища. На месте дубрав, буковых и липовых рощ простерлась степь. Такую картину нарисовал на страницах журнала «Nature» немецкий исследователь Франк Зирокко, изучив отложения в десятках высохших мааров — древних вулканических кратеров Западного Эйфеля.

По его мнению, все началось с того, что в Атлантическом океане изменилась система течений, прежде приносивших в Европу влагу и тепло. Течения сместились далеко к югу. Когда пять веков спустя вновь произошел их перенос на север, тогда леса вернулись в Центральную Европу, где стало уже заметно холоднее. Прошло еще 8 тысяч лет, и леса надолго потеснила тундра.

Куда грядешь, Калахари?

В ХХI веке пески Калахари — пустыни в южной части Африки — придут в движение. Сейчас ее дюны еще покрыты растительностью, которая удерживает их на месте, мешает им перекатываться. Однако глобальное потепление неминуемо вызовет засуху, и тогда растительность Калахари погибнет, полагает географ Дэвид Томас из Оксфордского университета. В южной части Калахари пески придут в движение уже в 2040 году, а в последующие тридцать лет и остальная часть пустыни поведет наступление на ближайшие обжитые области. Это будет иметь катастрофические последствия для сельского хозяйства таких стран, как ЮАР, Намибия, Ботсвана, Замбия и Ангола.

«Global dimming» — сумерки людей

Если проблема глобального потепления обсуждается всюду, то еще один климатический феномен последних десятилетий — «Global dimming», «глобальное потемнение», — пока еще мало известен.

Земля вроде бы залита светом. Обманчиво сверкают огни больших городов, горят неоновые щиты — за этим великолепием красок от нас ускользает тот факт, что на Земле становится... все темнее. За последние полвека количество солнечного света, достигающего поверхности Земли, сократилось на десять с лишним процентов. Мы можем лишь предполагать, что этому причиной.

Например, вследствие глобального потепления в атмосферу Земли попадает все больше водяных паров. Нарастает облачность. Солнечным лучам все труднее пробиваться к Земле.

• Или в результате промышленной деятельности человека в воздух проникает огромное количество аэрозолей, отражающих солнечные лучи.

Кстати, если бы не пелена аэрозолей, окутывающая планету, то Земля прогрелась бы еще сильнее. Так что изменения климата не так однозначны, как мы привыкли считать. Однако пока Земля прогревается быстрее, чем остывает. Модель «парник» под названием Земля работает куда успешнее, чем «холодильник» одноименной марки.

Эрнст Черный

 

Иллюзия победы над климатом

Техноцентризм «маленького» человека

Давно замечено, что человек легко пугается неизвестного. Вспоминается «проблема 2000». Тогда удалось запугать власти многих вполне вменяемых стран, которые, в конце концов, потребовали от научно-инженерного сообщества решить эту «проблему» и выделили на эти цели очень большие деньги. Кто и как делил эти деньги, нам неизвестно, но точно известно, что никакой беды из-за смены девяток на нули не произошло, да и не могло произойти.

Теперь у нас новая фобия: парниковый эффект и изменение (потепление) климата. Заметим, что не погодная аномалия, а прямо-таки изменение климата! А под это, естественно, можно и нужно требовать финансовые ресурсы. Требуют.

А так как, по мнению инициаторов борьбы с изменением климата, виной всему рукотворный парниковый эффект, то можно поторговать и квотами на выброс «парниковых» газов. Для этого нам дан Киотский протокол.

Мы стараниями фантазеров и, к сожалению, некоторых ученых этот протокол ратифицировали. Жаль. Так как при этом никто так и не сказал, что самым главным парниковым газом является обычный водяной пар — естественный компонент атмосферы Земли.

Корабль-Земля

Почти уверен, что большинство людей на нашей планете плохо представляют себе масштабы того корабля, который несет их в мировом пространстве — Земли. Отсюда и гипербола о могуществе человека с рычагом, с помощью которого можно перевернуть Землю — сродни мании величия. Ну, а уж безапелляционная уверенность в том, что мы — люди — столь сильны, что взяли, как в фантастических романах, да и изменили климат на планете, так это, извините за разглашение медицинской тайны, похоже на симптомы какого-то заболевания.

Вместо вступления немного информации о нашем «космическом корабле». Площадь поверхности планеты — 510 миллионов квадратных километров, средний радиус — 6371 километр (диаметр, стало быть, более 12000 километров!). Важно понимать, что суша занимает всего 29%, а Мировой океан — 71% поверхности Земли. Именно на этих 29% поверхности планеты мы с вами и влияем (если влияем) на изменение климата. Да, кстати, климат-то, что это такое?

Есть множество определений климата. Вполне можно остановиться на следующем: это характерный для периода в несколько десятилетий устойчивый статистический ансамбль состояний в системе океан — суша — атмосфера.

Заметим, что в самом периоде осреднения кроются существенные противоречия. Усредняя, скажем, холодные периоды с теплыми, мы получаем климатические характеристики сомнительной репрезентативности. Это как средняя температура по больнице.

Одновременно необходимо понимать, что климатические (долгопериодные) изменения, как, впрочем, и короткопериодная изменчивость — погода — следствие случайного сочетания и переплетения множества физических, динамических, геофизических, химических процессов. Важно представлять, что межгодовые колебания температуры воздуха и ряда других метеорологических величин могут достигать 30% (!) от их средних значений. Заметим, что это всегда считалось нормальным.

Обратим внимание на небольшой парадокс. Известный немецкий физик, лауреат Нобелевской премии Вальтер Нернст, еще в начале 30-х годов утверждал, что разведение теплокровных — это обогревание за свой счет мирового пространства.

Здесь уместно заметить, что одно крупное животное (корова, лошадь) производят парниковых газов столько же, сколько и небольшой автомобиль. А так как автомобили вытеснили лошадей как транспортное средство, то следует признать, что замена одного генератора парниковых газов на другой ничего, в сущности, не меняет.

А вот говоря о климатических изменениях в атмосфере и океане, мы должны совершенно отчетливо понимать, что имеем дело с нестационарными, случайными процессами от планетарного масштаба до турбулентности. Человек в такой системе всего лишь маленький регулирующий винтик. По крайней мере, так кажется мне, человеку, который имел к изучению океана некоторое профессиональное отношение в течение длительного времени.

Занятно, что предметом большой гордости чиновников и рядовых граждан (смотрите, что мы можем!) служат примитивные воздействия на облачность для защиты от дождя таких судьбоносных мероприятий как юбилейный военный парад или день города. Впрочем, нужно все же признать, что мероприятия эти хороши и позволяют замотать достаточно большие ресурсы в интересах инициаторов.

Прав, пожалуй, был тов. Крылов в своем известном произведении о Моське. У нас, правда, слон покруче, да и Моська помельче...

Вот с этого минимума информации мы и начнем.

Климат меняется?

Узнать о том, что климат нашей планеты меняется, сегодня очень легко: достаточно включить ТВ или радио. Впрочем, можно просто выглянуть в окно. Для большинства жителей наших континентов это достаточный аргумент в пользу несомненного изменения и потепления (не просто этого года, а именно КЛИМАТА). Их обычно не смущают такие нюансы, как указание на то обстоятельство, что последний раз так тепло (холодно) было 50-70 или 120 лет назад.

Но ведь это было! Говорят, что при Иване Грозном бывало, что московские коровы паслись на лужайках еще в январе. Даже Александр Сергеевич Пушкин упоминает о январе без снега. И вообще известно, что климат Земли за историческое время испытывал существенные колебания, хотя никакого антропогенного воздействия, естественно, не было, да и быть не могло.

Влиять на климатические процессы на Земле могут две группы факторов: земные (включая и процессы внутри Земли) и космические (например, колебания солнечной активности). Сейчас мы оставим в покое космос и остановимся лишь на некоторых делах земных, так как доказательств изменения притока солнечной радиации сегодня нет.

Итак, мы и наши соседи по планете — современные люди, обремененные огромным запасом информации и знаний, — полагают, что это они своей деятельностью изменили ход климатических процессов. А главной причиной считается, конечно же, парниковый эффект, возникший благодаря выбросу большого количества СО2 (в среднем СО2 — углекислый газ — составляет в атмосфере 0,010,1% от объема атмосферы) и некоторых других газов транспортом, промышленностью, сельским производством. Не отрицая этого явления по существу, ограничимся все же общеизвестными и общедоступными фактами.

Давайте допустим, что глобальный техногенный парниковый эффект существует и может приводить к изменению климата. Но тогда нужно ответить на вопрос, а почему эти самые нехорошие газы не создавали глобального парникового эффекта 100-150 и более лет назад, когда выбрасывались из всех труб, расположенных на 29% поверхности планеты? Что изменилось? Так ведь ничего особенного не случилось. Просто заменили источники выбросов (дрова, уголь, печки) на автомобили и заводы. А вот стали ли выбрасывать больше — не доказано. Это вопрос, требующий и изучения, и доказательств. Помните знаменитый лондонский смог? А где он теперь?

Многие специалисты убедительно показывают повышение температуры воздуха в период 1890-1950 годов, когда наиболее сильно потеплела Арктика. С 1910 по 1955 годы ледовитость Баренцева моря, например, уменьшилась на 20%. Затем она стала расти, а в последние годы снова уменьшается. Уровень Мирового океана за период 1900-1950 годов поднялся на 6 сантиметров. А ведь это просто отдельные штришки и, заметим, лежащие за пределами начала большого техногенного хулиганства человечества.

Или вот такой территориально близкий нам факт — Каспий. Начиная с 30-х годов ХХ столетия, уровень моря стал понижаться и за 25 лет понизился на 2,5 метра. В 70-е годы ХХ века интенсивность падения уровня Каспийского моря увеличилась. Возникшая паника вокруг гидрологической и климатической «катастрофы» чуть не привела к серьезной реконструкции речной сети для направления дополнительного стока в Каспийское море.

Слава Богу, вовремя остановили «реконструкторов» из Минводхоза СССР. Повернуть реки они не успели, но спустя десятилетие уровень Каспия начал расти, да так, что стало подтапливать зоны традиционного проживания населения Астраханской области. Так это результат изменения климата под влиянием антропогенных воздействий или естественный ход природных процессов, укладывающихся в свойственный им диапазон колебаний?

Цикл, пройденный уровнем Каспийского моря на памяти одного поколения, свидетельствует о том, что мы серьезно недооцениваем естественный ход процессов в атмосфере и гидросфере, и переоцениваем свои возможности влиять на процессы климатического (планетарного) масштаба.

Таких научно установленных фактов множество. Поэтому ответ на вопрос о теплой зиме, наводнениях, разрушительных ураганах т.п. явлениях следовало бы искать не в изменениях климата, а в определенных годовых и межгодовых погодных аномалиях. И тем не менее простенькое объяснение абсолютно не доказанному процессу потепления КЛИМАТА за счет техногенных загрязнений очень нравится обывателю, что, по-видимому, можно отнести к массовому заблуждению.

Очевидно, что если общество хочет вернуться от мистических к научным оценкам жизненно важных процессов, то государству и обществу нужно более серьезно отнестись к наукам гидрометеорологического комплекса, существенно обносившимся за последние лет двадцать как в системе гидрометеорологического ведомства, так и системе Российской академии наук.

Атмосфера и океан

Теперь вернемся к тому факту, что суша составляет всего 29% поверхности Земли.

Вообще-то здесь можно было бы поставить точку, так как соотношение площадей суши и Мирового океана говорит само за себя. Но попробуем кое-что уточнить. Во-первых, загрязнение осуществляется только на части суши. Это США и Канада в Северной Америке. Это Бразилия и некоторые другие страны в Южной Америке. Это Европа до Урала. Но от Урала до Камчатки это просто зеленая пустыня.

Человек там практически незаметен. Если всякие нехорошие газы там и порождаются, то исключительно по причинам естественным: лесные и торфяные пожары, извержения вулканов (скажем, на Курилах и Камчатке).

Еще к загрязнителям в последние годы можно отнести Китай и некоторые страны Юго-Восточной Азии.

Зато Антарктида (площадь около 14 миллионов квадратных километров) стерильна. Почти вся Африка (30 миллионов квадратных километров) не сильно пострадала от техногенных процессов. А если добавить Сибирь (за исключением отдельных островков загрязняющей цивилизации), то это еще минус 8-10 миллионов квадратных километров. В запасе у нас и квазичистая Австралия с ее площадью около 8 миллионов квадратных километров. Итак, выходит, что на площади порядка 60 миллионов квадратных километров из 150 (это около 40% суши) атмосфера не загрязняется парниковыми газами техногенного происхождения. Выходит, что загрязнение происходит всего на 17-18% поверхности планеты. Тогда вполне правомерен вопрос: достаточно ли «мощности» генераторов загрязнений для того, чтобы не просто создать соседям, скажем, металлургического предприятия невыносимые условия существования, но и совместно с коллегами по грязному производству на планете изменить на ней сам ход климатических процессов?

Это тем более актуально, что в конечном итоге главным аккумулятором, трансформатором и регенератором всех наших загрязнений (наряду с растительностью суши) является Мировой океан. Тогда вопрос можно ставить и так: а в состоянии ли физические, динамические, химические и биологические процессы, происходящие на границах раздела «поверхность океана — атмосфера» и в толще океанских вод, справится с загрязнениями, порождаемыми на 17-18% поверхности планеты? Ответ, похоже, следует дать положительный. Возможность Мирового океана поглощать СО2 и превращать его с помощью фитопланктона в кислород и новую биомассу не вызывает больших сомнений. Похоже, что океан способен выступать чистильщиком атмосферы, взаимодействующей с ним в глобальных циркуляционных системах.

Не следует забывать и об огромной теплоемкости и тепловой инерции Мирового океана, что, собственно, и делает его главным генератором долгосрочных аномалий погоды. А еще следует помнить, что масса океана почти в 260 раз (!) больше массы атмосферы (ее масса равна 5,3 х 1021грамм).

Одна из кухонь, на которой готовятся погодные аномалии

Главным образом, три большие области на Земле определяют процентов на 90 ее климат и погоду. Это зона интенсивного нагрева, прилегающая к экватору и холодные полярные области. Нагретый в районе экватора воздух поднимается вверх и движется в стороны полюсов. Охлажденный в полярных районах воздух движется в приземном слое в направлении экватора, отклоняясь под действием силы Кориолиса (возникающей из-за вращения Земли) вправо в северном полушарии и влево — в южном. Это главные тепловые машины, формирующие глобальные потоки воздуха на планете.

Остановимся на одном явлении — Эль-Ниньо (исп. — мальчик), очень мощном динамическом и тепловом процессе, возникающем с определенной периодичностью в восточной части экваториальной зоны Тихого океана, но существенно влияющем на погодные условия даже в северном полярном бассейне. Упрощенно это явление связано с ослаблением юговосточного пассата в восточной части Тихого океана и продвижением огромных масс очень теплых экваториальных вод далеко на юг вдоль побережья Южной Америки, достигая иногда 15о южной широты (в 1941 году). Холодные антарктические воды повышенной плотности, поднимающиеся на север в Перуанском течении и обычно компенсирующие и смягчающие последствия «перегрева», в периоды активизации Эль-Ниньо «ныряют» под массы легкой теплой экваториальной воды. При этом обширные акватории заполняются аномально теплой водой, огромная масса которой сама становиться фактором изменения циркуляции атмосферы.

Повторяясь с периодичностью в несколько лет, Эль-Ниньо является одним из наиболее мощных факторов, влияющих на межгодовую изменчивость (аномалии) погодных условий даже в весьма отдаленных районах планеты.

Глобальное влияние на погодные аномалии оказывает и естественная изменчивость Гольфстрима, отдающего атмосфере до 75-100 килокалорий с каждого квадратного сантиметра в год! Это особенно остро ощущает Европа, где погода более оперативно реагирует на изменения режима Гольфстрима.

Напомним о том, что на Земле существует ряд зон повышенной атмосферной активности, называемых центрами действия атмосферы. Это такие широко известные, даже вне среды специалистов, центры, как Исландский и Алеутский минимумы (стационарные области пониженного атмосферного давления), Азорский и Гавайский максимумы, зимний Сибирский антициклон (стационарные области повышенного атмосферного давления), активно участвующие в формировании погоды и ее изменениях на огромных территориях. Активность Исландской депрессии мы постоянно ощущаем на себе, так как входим в зону ее влияния.

Парник?

Весьма интересен и сам термин — «парниковый эффект», взятый из реальной земледельческой практики, для которой он абсолютно справедлив. В реальных парниках и оранжереях заданный климат поддерживается отсутствием переноса (точнее, минимизацией переноса) тепла и иных свойств атмосферы парника через твердые стенки (стекло) и отсутствием перемешивания со свободной атмосферой (перенос на границах равен нулю). Такие условия называют граничными и в случае с классическим парником они строго соблюдаются.

Совсем иное дело в свободной атмосфере. Граничные условия для решения той или иной задачи в реальных процессах носят достаточно неопределенный характер и утверждать, что перенос на «газообразных» границах равен нулю, можно лишь со значительной натяжкой.

Парниковый эффект, конечно же, периодически возникает при отсутствии ветра, существенных выбросах техногенного характера, лесных и торфяных пожарах и может сохраняться на некоторой территории в течение всего безветренного периода, но он всегда носит локальный характер и довольно быстро исчезает с изменением погоды и появлением ветра.

Но если движение воздуха соответствует норме, то воздух перемешивается, примеси растворяются в больших объемах, параметры воздушной среды усредняются и, в конечном итоге, воздух с повышенным содержанием парниковых газов в глобальных системах циркуляции попадает в бескрайние пространства над океанами. Тяжелый СО2 в пограничном слое «атмосфера — поверхность океана» быстро поглощается и становится строительным материалом для фитопланктона. Кроме того, океан, способный в значительных количествах растворять СО2, является для него еще и хранилищем.

В любом случае климатические колебания следует рассматривать в системе «океан — атмосфера», где парниковый эффект, создаваемый техногенной деятельностью человека, слишком мал по сравнению с результатами глобального взаимодействия океана и атмосферы с гигантскими переносами тепла, энергии и влаги.

Очень интересно то обстоятельство, что сторонники катастрофических оценок антропогенного воздействия на климат и торговли квотами на парниковые газы совершенно забывают о естественном парниковом газе — водяном паре. А он-то повсеместно! Он способен создавать облака и туманы и выделять большое количество тепла.

Водяной пар в атмосфере серьезно влияет на потоки широкого спектра излучений и, само собой, обусловливает парниковый эффект, так как связан со способностью молекул воды поглощать эти излучения. Поэтому водяной пар среди парниковых газов следовало бы поставить на первое место как по объему (до 7%), так и по постоянству генерации и полной независимости от человека. Исправным поставщиком влаги является Мировой океан. Современная атмосфера содержит влаги в среднем 1,24 х 1019грамм. Если ее сконденсировать, то образовался бы слой воды в 24 миллиметра.

Избирательность оценок степени воздействия на атмосферные процессы и на климат различных парниковых газов антропогенного происхождения и «забывчивость» относительно роли водяного пара вызывает вполне естественную настороженность.

Околонаучные фантазии

На фоне определенной климатической истерии последнего времени нет-нет, да прорвется глубокая мысль о том, что все происходящее с нашей атмосферой — злой умысел враждебных сил. Мощные циклоны, обрушившиеся в последние время на ряд районов США и других стран, выдаются чуть ли не за результат экспериментального применения климатического (метеорологического) оружия. Бред, конечно. Но беда в том, что этот бред поддерживается в ряде случаев на высоком государственном уровне. А инициаторами новаций являются главным образом люди из спецслужб и армии, склонные к мистицизму. Говорят, что на кое-какие эксперименты им даже удается получать финансовые ресурсы. На «супероружие» денег никогда не жалели — вдруг получится!

И здесь уж никого не убедить, хотя сторонники метеорологического оружия явно не представляют себе энергетику атмосферных процессов. Для искусственного создания (если бы это было возможно) и поддержания в течение нескольких дней девушки Катарины, повеселившейся вокруг Нового Орлеана, не хватило бы энергии всех электростанций планеты. Понятно, что это не убеждает. Тем не менее, предлагается принять в виде аксиомы: утверждение о возможности создания или существования климатического (метеорологического) оружия — признак глубокого и неизлечимого маразма.

Следует напомнить, что в ХХ и даже в ХК столетиях исследованиям системы «океан — атмосфера» придавалось в мире большое значение. Так, еще в 1882-1883 годах был проведен 1-й Международный полярный год (МПГ), в 1932-1933 — 2-й Международный полярный год, а в 1957-1958 годах — Международный геофизический год. Эти мероприятия позволили собрать огромное количество информации и послужили толчком к интенсификации комплексных исследований океана, атмосферы и других геофизических полей.

В СССР проводилось огромное количество наблюдений. Был создан достаточно большой научный флот, обеспечивавший систематические исследования важнейших районов Мирового океана. В стране работала серьезная служба сбора, обработки и анализа гидрометеорологической информации. Проводились наблюдения на специальных полигонах в океанах. В это время существенно расширились наши знания о климате, погоде, их изменчивости и о взаимодействии океана и атмосферы.

Здесь самое время вспомнить, что в советское время военные были наиболее важными потребителями продукции гидрометеорологического характера. Это и понятно, была реальная потребность в обеспечении авиации, флота оценками происходящих процессов и достаточно приемлемыми прогнозами.

Сегодня серьезные исследования этой сложной области сведены к минимуму. Крупные научные суда превращены в туристические, а ученым иногда предлагают места на этих судах для попутных наблюдений.

Взамен серьезных ученых оценки климатического и гидрометеорологического характера стали давать все кому не лень, включая обывателей в чиновничьих креслах. Вот и договорились до рукотворного изменения климата в духе фантастических романов Григория Адамова. Ну, а кто поделит деньги, выкачиваемые через механизмы Киотского протокола, есть большая тайна.

Будем загрязнять?

Так что же выходит? А выходит, что техногенное покушение маленького человека на климат — иллюзия. Значит, получается прямо как в песне: «Как славно быть совсем не виноватым». Ну, а раз все происходит без нашей вины и участия, так что же нам беспокоиться? Пусть все идет своим путем. Климат — слишком грандиозное природное сооружение, чтобы о нем стоило задумываться маленькому человеку. И двигатель своей машины регулировать не буду — а то, что соседи будут дышать тяжелыми ядовитыми выхлопами — пусть противогазы носят! И канализационные стоки свои будем сливать прямо в речки и иные водоемы, рядом с купающимися детьми — адаптируются. Шутка.

Конечно же, с техногенными загрязнениями нужно бороться. Нужно принимать меры научного, инженерного и экономического характера, ведущие к минимизации вредных последствий техногенной деятельности человеческого сообщества в интересах конкретного человека.

Нужно сказать прямо, что Киотский протокол ничего простому человеку не дает, так как предлагает странам лишь откупаться за сверхнормативные выбросы. Ну, купит у нас квоты на выброс парниковых газов страна Х, так разве от этого станет легче жителям поселка Надвоицы, где расположен алюминиевый завод? В воздухе жилой зоны вокруг этого завода только по серьезному канцерогену — бенза-пирену — ПДК превышен в 77 раз! О фтористых соединениях можно даже не говорить — 93% надвоицких детей больны флюорозом, поражающем костно-мышечную систему!

В целом в 40 субъектах РФ загрязнения атмосферного воздуха превышают средние по стране.

Вот отдельные примеры. В Норильске риск от загрязненного воздуха представляет для: 999 человек из 1000 по диоксиду азота; 500 человек из 1000 по сернистому газу; 345 человек из 1000 по фенолу... И так до бесконечности. Не перечисляя города и области, скажем, что окрестности многих промышленных предприятий металлургической, нефтеперерабатывающей, лесохимической, микробиологической и ряда других отраслей представляют собой территории с неблагополучной экологической обстановкой, где серьезно нарушаются права человека на благоприятную окружающую среду.

Вот проблемы и вот сфера деятельности для всего общества.

Как говорил один наш высокий чиновник, стоит все же отделить мух от котлет. Давайте попробуем понять, что останется простому человеку и обществу, если поручить так замечательно волнующую проблему климата специалистам?

А получается, что дел для рядового гражданина и общественности бездна. Начиная, очевидно, от примитивного: не загрязняй! До судебного преследования тех, кого не волнуют побочные результаты их производственной деятельности в виде ядовитых отходов и тяжело больных детей.

Так надо ли сокращать выбросы парниковых газов и прочих сопутствующих продуктов, создающих обществу уйму всяких проблем или все само собой рассосется? Надо, но не потому, что от этого зависят климатические процессы. Надо потому, что жить на помойке противно всем.

В ФОКУСЕ ОТКРЫТИЙ

Михаил Вартбург