Зной зной паводки голод. Что с нами будет при повышении глобальной температуры на 3 °С
Наша планета нагревается неравномерно, поэтому масштабы и характер стихийных бедствий этим летом менялись от региона к региону. Тем не менее при повышении общей температуры на 3 °С (что случится к 2100 году, если не сократить выбросы парниковых газов) мало не покажется никому. Журнал Economist объясняет, каковы оптимистичный и пессимистичный сценарии глобального потепления и что человечество может предпринять, чтобы замедлить этот процесс.
20 июля, в тот же день, когда ураган превратил целые города Бельгии, Германии, Нидерландов и Швейцарии в реки и разорил сельскохозяйственные угодья, сотни тысяч жителей китайской провинции Хэнань были эвакуированы из-за паводков — в городе Чжэнчжоу за три дня выпала годовая норма осадков.
В городе Джизре в Турции в этот день была зафиксирована самая высокая температура в истории страны — 49,1 °C. А тихоокеанское побережье Северной Америки надолго накрыла беспрецедентная жара. В других регионах, расположенных в высоких широтах, наблюдались схожие аномалии.
В первой половине июля Финляндия пережила свою самую длительную жару за последние 60 лет — в Лапландии температура поднялась до 30 °C. А 14 июля две метеостанции зафиксировали самую теплую ночь в истории страны — температура не опускалась ниже 24,2 °C.
11 июля термометр Национальной метеорологической службы в Фернес-Крик, что в Долине смерти, зафиксировал температуру в 54 °C. Если Всемирная метеорологическая организация не найдет здесь ошибки, это будет означать, что Ференс-Крик уже второй год подряд бьет мировой рекорд дневной температуры.
19 июля более 40% площади Гренландского ледяного щита было покрыто талой водой. Количество морского льда в Арктике было таким же, как в аналогичный период 2012 года, то есть рекордно низким для лета.
Вот что происходит, когда планета становится на 1,1–1,3 °C теплее, чем до изобретения парового двигателя. В 2015 году подписанты Парижского соглашения договорились удержать рост глобальной средней температуры «намного ниже» 2 °C, а в идеале — не более 1,5 °C (последнее уточнение было требованием маленьких островных государств, ведь повышение уровня моря, сопряженное с потеплением на 2 °C, представляет угрозу их существованию).
Последующий отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата показал, что разделяющие эти две цели полградуса, ведущие за собой повышение уровня моря на 10 см к 2100 году, — вопрос жизни и смерти для миллионов людей, проживающих на побережье. Кроме того, потепление на 2 °С вместо 1,5 °С подвергнет на 420 млн больше людей последствиям беспрецедентной жары и уничтожит арктический ледяной покров.
Цели Парижского соглашения были и остаются очень амбициозными. Сразу после конференции неправительственная организация Climate Action Tracker (CAT) спрогнозировала результаты тех мер по сокращению выбросов, которые страны-подписанты взялись предпринять. Их подсчеты показали, что к 2100 году планета станет теплее на 2,7 °C.
Инициаторы Парижского соглашения прекрасно об этом знали. Они рассчитывали, что по мере развития технологий участники договора будут брать на себя бóльшие обязательства, а сотрудничество будет укрепляться.
В определенной степени ожидания оправдываются. Новые инициативы, внесенные на рассмотрение ООН за последний год, в преддверие намеченной на ноябрь конференции COP26, позволяют немного снизить цифру, полученную CAT. Если все обещания правительств будут выполнены, потепление можно будет удержать в пределах 2,4 °C. С учетом заявленных, но еще официально не включенных в Парижское соглашение планов США и Китая выйти на нулевой уровень выбросов к 2050 и 2060 годам соответственно, цифра может снизиться до 2,0 °C.
Звучит обнадеживающе. Но нет никаких гарантий, что эта цель будет достигнута.
Дело в том, что прогноз полагается на еще не предпринятые меры. Если всё останется как есть, то, по расчетам CAT, планета потеплеет на 2,9 °C. Поэтому хотелось бы надеяться на хотя бы частичную реализацию запланированного. Но для трезвого прогноза нужно учитывать худший сценарий.
Есть много факторов неопределенности. Преобразование политических заявлений в гигатонны двуокиси углерода — отнюдь не точная наука. И хотя нет сомнений в том, что парниковые газы влияют на климат и вызывают повышение температуры по всему миру, по-прежнему неясно, насколько именно изменяет климат то или иное их количество.
Это означает, что прогнозы, разработанные CAT и другими организациями, допускают большую погрешность. Если заявленные цели будут достигнуты, существует вероятность 60%, что температура повысится в пределах от 1,9 °C до 3,0 °C (см. Рисунок 1). При условии достижения Соединенными Штатами нулевых выбросов к 2050 году рамки несколько смещаются: от 1,6 °C до 2,6 °C.
В то же время, согласно расчетам Юри Рогеля и его коллег из Имперского колледжа Лондона, даже при сценариях, подразумевающих потепление в пределах 2,0 °C с вероятностью 66%, существует небольшая вероятность (5–10%) повышения температуры на 2,5–3,0 °С.
Таким образом, если не будут приняты дополнительные меры, повышение на 3 °C — довольно вероятный сценарий. И даже если мы будем действовать согласно плану, климат может ответить непредсказуемо.
Ученые, занимающиеся моделированием климата, давно говорят, что климат меняется нелинейно. Чем дальше от доиндустриальных показателей, тем сильнее изменения. То, что было экстремальной ситуацией, может стать обыденностью, тогда экстремальным будет считаться нечто беспрецедентное (см. Рисунок 2).
Результаты исследований показывают, что разница между потеплением на 2 °C и на 3 °C намного существеннее, чем между потеплением на 1,5 °C и на 2 °C.
Точно так же как сейчас Земля не всюду на 1,2 °C теплее, чем в доиндустриальную эпоху, так и при потеплении на 3 °C планета не везде будет на 1,8 °C теплее, чем сегодня (см. Рисунок 3).
Некоторые районы, в первую очередь океаны и некоторые части Южной Америки, нагреются меньше; другие же станут намного жарче. Львиная доля потепления придется на Арктику, в том числе север Канады, Сибирь и Скандинавию. Некоторые густонаселенные районы также ждет существенное повышение температуры. Согласно одному исследованию, средняя температура в России, Китае и Индии повысится на 4–5 °C, 3,5–4,5 °C и 3–5 °C соответственно.
Региональное повышение температур повлечет за собой более частые и суровые периоды жары, в том числе в высоких широтах Северной Америки, Европы и Азии, жители которых не привыкли к таким условиям.
В 2018 году ученые сравнили, как повышение температуры на 1,5 °C, 2 °C и 3 °C повлияет на жителей севера и юга Европы. Если сегодня «тропические» ночи с температурой не ниже 20 °C встречаются по большей части вдоль средиземноморского побережья, по мере глобального потепления эта область будет расширяться на север — до тех пор, пока (при условии повышения температуры на 3 °C) они не станут нормой в странах Балтии.
Именно недостаточное охлаждение воздуха по ночам является самым смертоносным последствием экстремальной жары.
Но какой бы резкой ни была данная перемена, обеспеченные прохладные страны успеют приспособиться к жарким ночам. На помощь придут озеленение крыш, разбрызгиватели воды и усовершенствованные кондиционеры. В летние месяцы люди начнут проводить больше времени в помещении. Строители, фермеры и все, кто трудится на свежем воздухе, однако, пострадают — как и те, кто не сможет позволить себе дополнительные расходы на кондиционирование.
Но всё это ничто по сравнению с последствиями повышения температуры во влажных тропиках. Тело человека охлаждается благодаря испарению пота, а при высокой влажности испарение происходит медленнее. Суммарное воздействие жары и влажности на охлаждение тела выражает температура по влажному термометру.
При относительной влажности в 100% температура по влажному термометру всегда ниже, чем обычная температура. 54 °C в Долине Смерти, где воздух сухой, равняется 20–25 °С по влажному термометру. Температура выше 30 °C по влажному термометру встречается редко. И это хорошо. Ведь когда она достигает 35 °C, охлаждение становится почти невозможным, особенно при физических нагрузках. При более высоких показателях люди сварятся.
Читайте также
Температура около или выше 35 °C по влажному термометру недавно наблюдалась у границы Индии с Пакистаном, а также в районе Персидского и Мексиканского заливов. Однако подобные случаи не всегда регистрируются. Опубликованный в 2020 году повторный анализ данных, собранных с метеостанций, показал, что подобная экстремально влажная жара на самом деле имеет место чаще, в основном в малонаселенных частях тропиков. Также оказалось, что частота этих случаев с 1979 года повысилась в два раза.
Ричард Беттс, климатолог из Метеорологической службы Великобритании, возглавлявший несколько исследований по глобальному потеплению, утверждает, что глобальное потепление на 2 °C для небольших, но густонаселенных районов Индийского субконтинента означает смертельно высокую температуру по влажному термометру. А при потеплении более чем на 2,5 °C «почти везде в тропиках периоды экстремальной жары будут длиться несколько дней, недель, а может, и месяцев в году».
В менее влажных районах жара ведет к потере запасов воды. Моделирование нехватки воды при повышении температуры на 1,5 °C, 2 °C и 3 °C показало, что вплоть до двух третей населения планеты испытают на себе последствия засухи. При потеплении на 3 °C периоды засухи, которые сейчас случаются раз в 100 лет, будут случаться каждые 2–5 лет в большей части Африки, Австралии, юга Европы, юга и центра США, Центральной Америки, в отдельных частях Южной Америки и на Карибах.
Периодическую засуху можно пережить, используя подземные воды. Но когда засухи становятся более продолжительными и/или частыми, альтернативные источники воды пересыхают. Как показывает модель, при повышении температуры на 3 °C более четверти населения планеты будет страдать от экстремальной засухи как минимум в течение одного месяца в году. Мегазасуха в Калифорнии, которая повлияла на запасы воды и спровоцировала небывалые пожары, может служить примером того, что ожидает планету в будущем. Необходимо также учесть, что большинству стран мира приспособиться будет труднее, чем одному из самых богатых американских штатов.
Это еще не значит, что урожай под угрозой и что мир столкнется с нехваткой пищи. Часть пахотных земель ожидает рост осадков; при этом они не пострадают от паводков. В умеренном климате вегетационный период удлинится, а некоторые растения выиграют от повышения уровня двуокиси углерода, который способствует фотосинтезу.
Несмотря на то что, по оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата, при потеплении на 3 °C цена злаковых возрастет на 29%, а голодать будут на 183 млн человек больше, чем сейчас, все-таки возможно, что цены почти не изменятся.
Но какой бы ни была температура, вероятность кризисных ситуаций резко возрастет, а паника еще сильнее усугубит положение.
Летом 2010 года температурные рекорды, державшиеся с 1880-х годов, были побиты в России, третьем по величине производителе пшеницы в мире; температура держалась на отметке в 40 °C несколько недель. Урожай пшеницы сократился на треть, и Россия запретила экспорт, чтобы обеспечить собственные запасы. Это привело к повышению цен на глобальных рынках продовольствия, которое позже объяснили нестабильностью в малообеспеченных странах.
Вероятность паники из-за потенциальной нехватки продовольствия, несомненно, будет только расти. Исследование, проведенное при поддержке британского Министерства иностранных дел и международного развития, показало, что вероятность экстремальной засухи, способной уничтожить урожай риса на юге Китая, равняется 1% при потеплении на 1 °C, но при потеплении на 2–3 °C возрастает до 10%.
Степень повышения уровня моря при потеплении на 3 °C будет зависеть от того, как быстро будет подниматься температура. Лед тает, а океан нагревается медленно. Уровень моря зависит от температуры на поверхности. Это значит, что уровень моря будет ниже при быстром потеплении на 3 °C, чем при медленном.
Но важнее не то, каким будет уровень моря при достижении отметки в 3 °C, а то, как он изменится после этого. Западный антарктический ледяной щит, который еще десять лет назад считался стабильным, начал таять по краям. Согласно последним данным, при потеплении на 2 °C таяние начнется по всей его поверхности. «После этого скорость таяния льдов в Западной Антарктиде значительно увеличится», — говорит Нерили Абрам из Австралийского национального университета.
Последствия этого процесса — повышение уровня моря на 1,6 м — наступят лишь где-то через год. Но перемены ускорятся намного раньше. «Опираясь на нынешнюю климатическую модель, — говорит Абрам, — мы ожидаем резкого скачка в таянии антарктического льда через несколько десятилетий». При потеплении на 3 °C то же самое будет касаться и Гренландии.
Располагающиеся в низинах города и страны, для которых представляет угрозу повышение уровня моря на 30–90 см, прогнозируемое к 2100 году при потеплении на 2 °C, попросту не справятся с четырех- или пятикратным повышением. Как и с температурой по влажному термометру, к повышению уровня моря можно приспособиться только в определенных пределах. И даже если жизни спасти удастся, то постройки — нет. Прибрежные города, в которых сейчас живут сотни миллионов людей, изменятся до неузнаваемости, если вообще уцелеют. Коренные народы Арктики и тропических лесов также не смогут сохранить свой образ жизни.
Большая часть Земли, какой она была до сих пор, будет утрачена.
У природы тоже есть свой предел. Животные и растения адаптируются к потеплению, мигрируя в более прохладные районы. Рыбы уже начали переселяться: одни — из тропических вод в умеренные, другие — из умеренных в прохладные. Сухопутные животные, которые не могут переселиться в более высокие широты, смогут охладиться, поднявшись выше, если живут в гористой местности. Но это не может продолжаться бесконечно: у всякой горы есть вершина, а у Земли — полюса.
К тому же такой вариант доступен лишь тем животным, которые могут передвигаться быстрее, чем нагревается планета. Коралловые рифы не имеют такой возможности. Ожидается, что при потеплении на 3 °C они полностью исчезнут (их положение усугубляется тем, что высокое содержание двуокиси углерода делает морскую воду слишком кислой).
В некоторых случаях неспособность живых организмов приспособиться приведет к еще большему потеплению. Дождевые леса Амазонии, и так сильно пострадавшие от вырубки и пожаров, вряд ли уцелеют в таких условиях. А их уничтожение приведет к выбросу дополнительных гигатонн углерода в атмосферу.
Но дождевые леса Амазонии не исчезнут за один день. Даже если выбросы не сократятся, потепление на 3 °C наступит лишь во второй половине столетия. И всё же если мы будем медлить с сокращением выбросов, скоро нам придется уповать на непроверенные технологии: захват углерода из атмосферы или отражение солнечных лучей. Тогда человечество окажется между молотом и наковальней.