ЗМІСТ

1. Парниковий ефект і його соціальні наслідки (поточна позиція)
2. сторінка 2
3. сторінка 3
4. сторінка 4
5. сторінка 5
6. сторінка 6
7. сторінка 7

А. А. Тітлянова Парниковий ефект і його соціальні наслідки

Кругообіг вуглецю, в який включені наше життя і смерть, здійснюється на Землі завдяки двом потужним біосферним процесам: фотосинтезу і мінералізації органічної речовини. Фотосинтезом називається здійснюваний рослинами процес утворення органічних речовин з використанням енергії сонячного випромінювання. Мінералізацією називаються всілякі відбуваються в природі процеси перетворення органічних речовин в неорганічні.

При фотосинтезі рослини поглинають вуглекислий газ СО2 з атмосфери і воду з грунту. З двоокису вуглецю і водню, який звільняли при розщепленні води під дією світла (фотоліз води), синтезується глюкоза, з якої в процесах біосинтезу будуються інші органічні сполуки. Звільнився при фотолізі кисень надходить в атмосферу. Частина органічних речовин витрачається при диханні рослин з утворенням СО2. Інша частина асимільованого вуглецю будує нову біомасу рослин (фітомасу). Рослини суші споживають для свого відтворення 86,5 * 109 т yглерода в рік, рослини океанів, морів, інших водойм - 30 * 109 т вуглецю на рік (рис. 1).

Щорічно фитомасса, що містить 86,5 * 109 т вуглецю, відмирає або поїдається всіма організмами (включаючи людину) і врешті-решт у вигляді відмерлих органів рослин, всіляких відходів життєдіяльності і трупів організмів надходить в грунт. Тут безліч ґрунтових тварин, грибів, бактерій переробляє органічну речовину і минерализует його до СО2. Подібний же процес йде і в водоймах. В результаті 116 * 109 т вуглецю в складі СО2. щорічно знову надходить в атмосферу. Щороку відбуваються невеликі коливання «прибуткової і видаткової частин бюджету» вуглецю, але в цілому цей дивно точний баланс зберігається десятки тисячоліть. Фотосинтез і мінералізація підтримують постійні запаси вуглецю в різних оболонках біосфери. Найменша кількість вуглецю міститься в атмосфері, більше запасене в фитомассе суші; вміст вуглецю в грунтовому органічній речовині (гумусе) становить 1515 * 109 т і в водному органічній речовині - 3500 * 109 т. Лише незначна частка циркулюючого вуглецю (всього 0,05 * 109 т) щорічно вислизала в глибини Землі в процесах утворення опадів; в Землі сформувався величезний запас викопного вуглецю. Все це відбувалося рік за роком, тисячоліття за тисячоліттям.

Мал. 1. Схема кругообігу вуглецю в біосфері. Прямокутниками позначені резервуари вуглецю, стрілками суцільними - природні потоки вуглецю, штриховими - антропогенні потоки. Запаси З в 109 т, інтенсивності потоків в 109 т за рік.

Починаючи з вісімнадцятого століття людина втрутився в склався, збалансований цикл вуглецю і, спалюючи викопне паливо, почав поступово збільшувати антропогенні, тобто породжені людиною потоки вуглецю. На даний момент антропогенний потік вуглецю досягає 7x109 т; він складається з спалювання викопного палива (5 * 109 т), мінералізації деревини при зведенні лісів (1,5 * 109 т) і додаткової мінералізації гумусу орних грунтів (0,5 * 109 т).

Однак щорічне збільшення вмісту вуглецю в атмосфері становить не 7 * 109 т, а 3 * 109 т. У результаті фізико-хімічних процесів, що йдуть на поверхні моря, 100 * 109 т вуглецю виділяється в атмосферу і 104 * 109 т поглинається океаном. Природні процеси поки частково врівноважують людську діяльність. Частково, але не повністю, у зв'язку з чим запас СО2 в атмосфері щорічно збільшується приблизно на 3 * 109 т, т. Е. На 0,5% кількості, даного нам природою. Які можуть бути наслідки цього збільшення?

Парниковий ефект

Атмосфера Землі забезпечує наше життя не тільки тому, що ми дихаємо киснем і харчуємося продуктами фотосинтезу. Вона «зігріває» земну поверхню. Без атмосфери середня температура біля земної поверхні була б близько -18 ° С, замість нині існуючої + 15 ° С. Весь приходить сонячне світло, з енергією, еквівалентної приблизно трьом 100-ватним електричним лампочкам на 1 м2, досягав би земної поверхні і відбивався б від неї у вигляді інфрачервоного випромінювання, як від гігантського радіатора. Це тепло безперешкодно йшло б у космос. Але завдяки атмосфері лише частина тепла розсіюється в просторі. Інша частина захоплюється нижнім шаром повітря, що містить водяні пари, СО2, метан та інші гази. Всі ці гази поглинають (абсорбують) вихідну інфрачервону радіацію і переизлучают тепло назад до поверхні Землі. В цілому цей процес називається парниковим ефектом; велика його частина обумовлена ​​головним парниковим газом - парами води.

Люди не можуть контролювати зміст парів води в атмосфері. Але ми, як показано на рис. 1, виробляємо і викидаємо в повітря інший парниковий газ, який збільшує нагрівання повітря - двоокис вуглецю СО2.

Вміст двоокису вуглецю в атмосфері в останні роки значно збільшилася (рис. 2), причому основним фактором, який зумовив це збільшення, є антропогенні викиди цього газу внаслідок спалювання викопного палива. У 1981 році, наприклад, було викинуто 5,3x109 т СО2. Загальний викид СО2 за період з XIX століття до 1980 року становить близько 160x109 тонн. При цьому величина викиду зростає із середньою швидкістю 2,5% на рік. До того ж до промислового викиду, спалювання лісів і деревини, а також мінералізація гумусу орних грунтів, як було показано на рис. 1, вносять значний вклад в антропогенний потік СО2. Точна оцінка факторів складна, але безсумнівно, що саме людська діяльність призводить до збільшення концентрації двоокису вуглецю в атмосфері. Найбільший постачальник СО2 - США, потім слідує Росія і Китай (рис. 3). У таких регіонах, як Африка і Південна Америка, викид СО2 обумовлений головним чином зведенням лісів і спалюванням деревного палива.

Мал. 2. Зростання вмісту діоксиду вуглецю в атмосфері (ppmv - одна мільйонна за обсягом). Флуктуації відображають сезонні варіації. Низькі літні значення пояснюються тим, що СО2 споживається рослинами. Дані зібрані в обсерваторії Маунт-Лоа на Гавайських островах (дані Інституту океанографії Скріппса).

Мал. 3. Світовий викид вуглекислоти в результаті господарської діяльності в 1990 році.

За рік за рахунок спалювання викопного палива і зведення лісів в атмосферу йде більше 1 т вуглецю на кожного жителя Землі. Основні постачальники СО2 - розвинені країни. На них припадає близько 70% всього антропогенного викиду СО2. Великі викиди в Східній Європі пов'язані не тільки з розвитком промисловості, але і з застарілими технологіями. Так, в колишньому СРСР обсяг виробництва на душу населення становив 2/3 європейського, а обсяг викидів на душу населення був в два рази вище.

Двоокис вуглецю - не єдиний газ, який призводить до змін температури. Хоча концентрації інших газів досить низькі, їх сукупний ефект може бути значним. У таблиці 1 перераховані основні гази, що вносять свій внесок у парниковий ефект.

Таблиця 1.

Основні гази, що зумовлюють парниковий ефект

ГазС (1880)С (1990)C (2030)Р (%)VОсновні джерелаТ

Двоокис вуглецю 260-290 ppm 353 ppm 440-450 0,5 66 спалювання палива, зведення лісів 2 Метан 1,2 ppm 1,72 ppm 2,5-2,6 ppm 0,9 15 рисові поля, тваринництво, звалища, виробництво пального 7-10 Оксиди азоту 290 ppb 310 ppb 340 ppb 0,25 3 азотні добрива, зведення лісів, спалювання біомаси 140-190 Хлорфтор вуглець 0 0,28 ppb 0,5 ppb 4 4 аерозолі, холодильники 65-110

Примітка: С (1880) - передбачувана концентрація в 1880 р .; С (1990) - концентрація в 1990 р .; С (2030) - прогнозована концентрація в 2030 р .; Р - середньорічний приріст концентрації (% на рік); V - внесок у потепління (%); Т- період збереження газу в атмосфері (років); ppm - одна мільйонна частина, ppb - одна мільярдна за обсягом.

Крім концентрації газу, велике значення мають період збереження його молекул в атмосфері і ефективність взаємодії з тепловим випромінюванням. Так, наприклад, молекула метану залишається в атмосфері близько 11 років і абсорбує теплове випромінювання приблизно в 15 разів ефективніше, ніж молекула СО2. Частка метану в сумарному тепличному ефекті оцінюється в 15%, частка фреонів - від 15 до 20%. Викликає тривогу збільшення концентрації метану в атмосфері. Вона залишалася незмінною майже протягом 1000 років, а з початку XIX століття почала зростати, і зараз майже подвоїлася (рис. 4). Основні джерела викиду метану антропогенного походження: тваринництво, рисові поля, видобуток вугілля, а також природні болота.

Мал. 4. Збільшення концентрації метану в атмосфері, оцінена по аналізу повітря, що зберігся в бульбашках в льодовикових льоду (Khalil, Rassmuscu, 1987). РРВ - одна мільярдна частина за обсягом.

Вміст двоокису азоту також збільшилася в останні роки. Джерелами цієї речовини можуть бути спалювання палива, азотні добрива, зведення лісів, спалювання біомаси.

Концентрація СО2 і температура атмосфери

Чи є доведена зв'язок між концентрацією СО2, і температурою атмосфери? Вивчення змін клімату в минулому допомагає відповісти на це питання. Всього 15 тисяч років тому Північна Європа і значна частина Північної Америки були покриті льодовиками. Грали чи ні зміни в складі атмосфери якусь роль в потужних коливаннях клімату, що викликають чергування льодовикових і міжльодовикових періодів? Відповідь на це питання поки не отримано, хоча дещо ясно вже зараз. Одне з найбільш важливих досягнень в цій галузі полягає в тому, що вчені навчилися визначати склад атмосфери по мікроскопічним бульбашок повітря, включеним в льодовиковий лід. Зокрема, аналізуючи колонку льоду, вирубану на радянській станції «Схід» в Антарктиді, дослідники змогли визначити склад атмосферного повітря в періоди настання і відступу льодовиків (рис. 5). Аналогічні результати отримали іноземні, незалежно працювали експедиції, так що наступні далі висновки задовольняють звичайним вимогам перевірки наукових результатів і не викликають сумнівів.

Мал. 5. Зв'язок між концентрацією СО2 в атмосфері і температурою за останні 160 тис. Років (дані аналізу колонки «Схід»). У колонці льоду містяться бульбашки повітря, «вмерзле» в лід в різний час і тому вони виявилися на різних глибинах.

Колонка «Схід», як її іноді називають, мала в довжину 2200 м - досить для того, щоб простежити за змінами клімату, що відбувалися в останні 160 тисяч років. Виявилося, що коливання температури в зазначений період досягали 10 ° С. Визначити це вдалося щодо змін ізотопного складу елементів, що входять в лід. Добре відомо, наприклад, що відношення концентрацій двох найбільш поширених ізотопів кисню 18О і 16О в колонках морських опадів залежить від того, якою була температура в період відкладення опадів.

Дані, отримані на станції «Схід», показують, як протягом останніх 160 тисяч років разом з температурою змінювалося зміст в атмосфері різних газів, а саме: чим вище була температура, тим більше була концентрація двоокису вуглецю, і навпаки.

Незважаючи на тісний зв'язок між коливаннями змісту двоокису вуглецю і температури на всій довжині «записи», зміни температури були в 5-14 разів більше, ніж якщо б впливала одна двоокис вуглецю. Це означає, що на Землі діяли (і діють) незалежні механізми позитивного зворотного зв'язку, що підсилюють кліматичний «відгук». Така позитивний зворотний зв'язок може забезпечуватися впливом льоду на суші і на морі, хмар і водяної пари, які також затримують теплове випромінювання Землі.

Зміна клімату в сьогоденні

Почнемо з питання, чи є докази того, що клімат дійсно змінюється в даний час. Слова «в даний час» підкреслюють тут той факт, що в геологічному літописі дійсно є докази минулих змін клімату (наприклад, викопні знахідки фауни теплих вод в Антарктиді).

Переконливі свідчення глобального потепління з'явилися лише до кінця 1988 Найбільш наочні з них засновані на записах температури в різних точках земної кулі, які велися з 1860 р (рис. 6). Аналіз даних показав, що середня температура на земній кулі підвищилася за цей період приблизно на 0,5-0,7 ° С. Найбільше збільшення припадає на останнє десятиліття (1987-1997 рр.): Це потепління статистично значимо і підтверджується результатами теоретичних досліджень і розрахунків за моделями глобального клімату. Підвищення температури відзначається не у всіх регіонах: аналіз записів кліматичних характеристик не виявлено підвищення температури на більшій частині території США. Таке неоднорідне прояв потепління на земній кулі не є чимось дивним, оскільки зазначені райони займають лише 1,5% поверхні планети.

Крім записів температури, є й інші свідчення прискореного потепління. В останні десятиліття на Алясці і в Канадської Арктиці зросла глибина залягання шару вічної мерзлоти. Збільшується середня температура води в канадських озерах, зсуваються до полюсів кордону плавучих льодів в Антарктиці і в Арктиці, відступають льодовики, розташовані в Європі і в інших районах.

Потеплішали в основному зимові місяці, зими стали явно не такими холодними, як раніше. Літні сезони ненабагато спекотніше, ніж раніше. Протягом доби розподіл потепління нерівномірно: тепліше стали ночі. Є деякі ознаки того, що збільшилася вологість повітря, а, отже, і з проясненнями. Хмари затінюють землю в літні спекотні дні, тому потепління зачіпає переважно ночі і зимові місяці. Однак є підстави думати, що літні місяці теж стали спекотніше. Дійсно, дев'ять з найбільш спекотних одинадцяти років цього століття припали на останнє десятиліття, причому 1997 був настільки спекотним, що він, на думку кліматологів, увійде в історію як рік спеки і посухи.

Мал. 6. Середньорічні глобальні температури, 1880-1988 рр.

Всі ці явища не були несподіванкою для вчених. Грубе, але зате найнадійніше пророкування зміни клімату внаслідок викиду парникових газів випливає з законів фізики. Загальні методи астрофізики, засновані на законі випромінювання Стефана - Больцмана, дозволяють передбачити, наскільки виникає від викиду СО2 непрозорість атмосфери для інфрачервоного випромінювання повинна підвищити температуру поверхні Землі. Якщо, як це можна передбачити на підставі вимірів, вміст двоокису вуглецю в атмосфері буде зростати в тому ж темпі, що зараз, то протягом кількох десятиліть (від 50 до 100 років) частка енергії, що не випущеної з атмосфери парниковим ефектом, досягне величини порядку 1%. І тоді, як випливає з законів фізики, середня температура земної поверхні підвищиться на 0,75%. Надалі - якщо не будуть прийняті дуже серйозні заходи по скороченню викидів - температура буде зростати в геометричній прогресії, тобто, наприклад, за кожні 50 років в 1,075 рази.

Методи кліматології дозволяють підтвердити ці передбачення більш детально, за допомогою комп'ютерного моделювання клімату Землі. За останні кілька років значна більшість кліматологів також підтвердили зв'язок між промисловим викидом парникових газів і підвищенням температури поверхні Землі і згодні між собою в прогнозах можливих наслідків цього процесу. Міжурядова група зі зміни клімату (Introgovemmental Panel on Climate Change, IPCC), що включає приблизно 2000 вчених з десятків країн і фінансується ООН, прийшла до висновку, що якщо протягом кількох найближчих десятиліть не буде зроблено оченьзначітельние скорочення викидів парникових газів, то до 2100 року середня температура земної поверхні в цілому підвищиться на величину від I до 3,5 градуса Цельсія.

Що чекає нашу планету в майбутньому?

Які ж можуть бути наслідки безперервного підвищення концентрації парникових газів? Це питання вчені також намагаються вирішити за допомогою комп'ютерних моделей. Як вже було сказано, моделі передбачили, що накопичення двоокису вуглецю в атмосфері буде приводити до поступового потепління, причому швидкість потепління буде залежати від темпів глобального споживання енергії. При реалістичних припущеннях щодо споживання енергії в майбутньому моделі передбачають, що кількість СО2 в атмосфері подвоїться до середини наступного століття. А наскільки зросте температура в результаті такого подвоєння? На це питання різні моделі дають різні відповіді: від 1 до 5 ° С. Найбільш реалістичним є прогноз: на 1 ° 2025 року і на 3 ° до кінця XXI століття.

Передбачаються Зміни температури могут здати незначна, оскількі коливання такой Величини ми відчуваємо на Собі в течение сезону и даже доби. Однак дійсне значення таких змін можна зрозуміти, наприклад, з того факту, що зниження температури в Європі на 1 ° С призвело до похолодання, яке тривало протягом кількох століть (приблизно з 1400 по 1800 рр.) І отримав назву «малого льодовикового періоду». Зміна на 5 ° С - це та різниця, яка відокремлює кінець останнього льодовикового періоду (12 тис. Років тому) від теперішнього часу. Більш того, розрахунки показують, що підвищення температури в Північній півкулі відбудеться всього за півстоліття - в 10-50 разів швидше, ніж зміни, що відбувалися після закінчення останнього льодовикового періоду.

При мінімальній розрахунковій величині потепління звичайна пристосовність людської спільноти була б достатньою для того, щоб адаптуватися до змін клімату, хоча це потепління і змусило б людей багато в чому змінити свій спосіб життя. Потепління максимальної розрахункової величини призвело б до наслідків руйнівного характеру.

Наслідки зміни клімату різноманітні і включають як природні, так і соціальні аспекти.

Одне з найбільш загрозливих наслідків - підйом рівня моря. У табл. 2 представлені варіанти оцінок і причини підвищення рівня моря.

Таблиця 2

Варіанти оцінок підвищення рівня моря (в см) до 2100 р

Джерело данихУ результаті теплового розширення водиВ результаті таненняВсьогоАльпійських льодовиківльодів Гренландіїльодів Антарктиди

Нац. АН США, 1985 30 12 12 50 104 Hoffman, 1980 28-83 27 27 12-220 57-368

Під загрозою затоплення, штормових хвиль і проникнення солоної води в річки знаходиться 5 млн. Км2 берегової суші. Це всього лише 3% земної поверхні, але тут проживає 1 мільярд населення, і тут збирають одну третину світового врожаю. Постраждають багато країн - лише 30 держав повністю ізольовані від моря. В зоні найбільшого ризику знаходиться 27 країн: Нідерланди, Бангладеш, Єгипет, Гамбія, Індонезія та ін. Більшість з них - бідні країни з величезною щільністю населення, нерозвиненою промисловістю і найменшим внеском в парниковий ефект. І ці народи будуть платити своїм благополуччям і життями за багатство Америки і Європи і безгосподарність колишнього СРСР і нинішньої Росії!

Одне з найважливіших змін може відбутися в круговороті води. Навіть невелике глобальне потепління може значно збільшити вологість повітря в зв'язку з тим, що при підйомі температури всього на 1 ° С вміст водяної пари в атмосфері зростає на 6%. До яких же наслідків це призведе? З цього питання у кліматологів існують різні думки, але більшість погоджується з тим, що:

а) в середньому буде більше хмар і дощів, але випадання опадів буде дуже нерівномірним по простору;

б) в одних регіонах збільшиться ризик проливних і штормових дощів і повеней;

в) в інших регіонах збільшиться частота і тривалість посух.

Так, для більшої частини Америки прогноз передбачає зменшення вологості грунту на 10-30%.

Ще менше дощів буде в напівпустельних і пустельних регіонах, чому пустелі почнуть розширюватися.

Значні зміни відбудуться і в сільському господарстві. В цілому в зв'язку з підвищенням опадів не прогнозується зниження врожаїв і зменшення кількості їжі. Однак багато благодатні для сільського господарства регіони будуть втрачені - залиті морською водою або зневоднені засухами. Сільськогосподарські зони зрушаться в Канаду і Сибір. Але при цьому найбільш сприятливі з клімату зони виявляться в регіонах з бідними грунтами. Буде потрібно багато часу і капіталовкладень, щоб зробити ці грунту родючими. У зв'язку з підвищенням температури в тропічних регіонах під загрозою опиниться вся культура рису в Азії, а в Азії 60% населення споживають рис як основний продукт харчування.

Глобальне потепління змусить змінити звичні сільськогосподарські культури і методи землеробства. Фермери пристосуються згодом до нових умов, але для перебудови сільського господарства знадобляться великі інвестиції, і внаслідок цього ціни на харчові продукти зростуть.

Глобальне потепління, внаслідок затоплення території і голоду, який буде супроводжувати ці катаклізми, викличе, за прогнозами, втеча близько 50 мільйонів чоловік з прибережних регіонів. Потоки біженців в інші країни неминуче приведуть до внутрішньонаціональний і міжнаціональних чвар і конфліктів. Таким чином, екологічні зміни викличуть економічні наслідки, а разом з тим і неминучі політичні потрясіння.

«Великий кліматичний суперечка»

Отже, експерти кажуть, що клімат стає тепліше і людство хоча б частково несе за це відповідальність. Однак багато фрагментів інформації не складаються в мозаїку, а інші залишаються невизначеними або неясними.

1. Розбіжність вимірюваних величин.

Датчики на поверхні землі й океану свідчать стабільне за останні 20 років підвищення температури. У той же час супутники, які стежать за температурою в нижніх шарах атмосфери, а також метеорологічні зонди вказують на слабкий тренд похолодання. Суперечки з цього приводу тривають.

2. Неточність моделей, що дають прогнози.

Комп'ютерні моделі тестуються по «передбачення» минулого - це єдиний метод їх перевірки: в таку модель вводяться дані в деякому минулому році, і по ним розраховується клімат в іншому, також минулого року. Лише та модель вважається придатною для передбачення майбутнього, яка вдало «передбачала» минуле. Але все висновки, одержувані з моделей, залежать від тих припущень, які вводяться в модель. А наші знання в багатьох областях обмежені: вчені не знають точно і детально, як океан взаємодіє з атмосферою або як підвищується температура впливає на поведінку хмар. Тим самим передбачення можуть бути неточні.

3. Поведінка хмар.

Вважається, що парниковий ефект підвищить кількість хмар, але наслідки цього явища залишаються неясними. Може скластися такий механізм зворотного зв'язку, який призведе не до подальшого потепління, а до похолодання.

4. Викиди аерозолів.

Деякі аерозолі, що викидаються промисловістю, в основному твердю частки і сульфатні компоненти (які вносять свій внесок і в кислі дощі), роблять хмари більш світяться. Чим більше аерозолів, тим більше їх відображає здатність і тим менше світла вони пропускають. Експерти вважають, що їх охолоджуюча активність на 20% компенсує потепління, пов'язане зі зростаючою парниковим ефектом.

5. Вплив рослин.

Відомо, що рослини ростуть швидше при підвищенні концентрації СО2. Наскільки за рахунок цього може зрости фонд вуглецю, який депонується в фитомассе, і знизитися концентрація СО2 в повітрі - невідомо. Звичайно, фізіологічні обмеження не дозволяють рослинам необмежено підвищувати свою продуктивність, тим часом як концентрація СО2, в атмосфері експоненціально зростає.

Незважаючи на існування неясностей і суперечливих відомостей, після багатьох років досліджень Міжурядова комісія зі зміни клімату, яка фінансується ООН, ще в 1955 р прийшла до висновку, що спостерігається помітне глобальний вплив людини на клімат.

Питання про потепління клімату і можливі наслідки цього процесу для людства давно перейшов з науки в ЗМІ і в політику. Виник «Великий кліматичний суперечка» (Уайт, 1990). Далі наводяться витяги зі статті Уайта, що демонструють, в якому тоні всі ці питання пропонуються у пресі громадській думці.

«Глобальне потепління клімату, кажуть одні, загрожує самому життю на планеті. Прогнози погіршення навколишнього середовища, заперечують інші, недостатньо обгрунтовані і штовхають на передчасні політичні кроки. Чи справді «Земля під загрозою», як свідчить заголовок статті, що відкриває останній номер журналу «Time» в 1988 г.? Або ж справа йде так, як стверджує журнал «Forbes»: «Страх перед глобальним потеплінням - класичний приклад перебільшення»?

Невизначеність наукових висновків пояснює різноманітність політичних закликів до дії. Одна точка зору така: якщо є ймовірність, що прогнози, що даються моделями, вірні, то наслідки можуть бути настільки обтяжуючими, що необхідні негайні кроки, спрямовані на призупинення змін клімату. Інша точка зору, також досить поширена, полягає в наступному: прийняття будь-яких термінових заходів, що тягнуть за собою корінні зміни в економіці і соціальній сфері, не може бути обґрунтованим як через невизначеність наукових висновків, так і через відсутність чітких уявлень про необхідні економічних витратах.

Що можна сказати про суперечку, яка ведуть фахівці за атмосферою, активісти рухів за збереження навколишнього середовища, політичні організації? Навколишнє середовище піддається впливам з багатьох сторін. Потепління клімату - це лише одне з таких впливів, можливо, найбільш складне за характером. Якщо ми вважаємо, що зміни, що відбуваються в атмосфері, загрожують певними негативними наслідками, ми повинні вивчити ці проблеми і розробити розумні політичні заходи для «лікування». Нерозумними були б тільки дві крайності: вдаритися в апокаліптичні настрої або, подібно до страуса, заховати голову в пісок, щоб нічого не чути і не бачити ».

Очевидно, не бракує і в корисливо перекручених думках, що відображають інтереси виробників вуглецевих палив, нафти, газу і вугілля. Ризик, про який попереджають всі серйозні учення, не загрожує їхнім теперішнім власникам: як відомо, плани капіталістичних фірм складаються, щонайбільше, на п'ять-сім років вперед. Цей ризик загрожує нашим дітям і онукам. Коли всі майбутні небезпеки стануть в точності відомі, може виявитися, що вживати заходів проти них буде вже пізно. Ризик - по самому змістом поняття - це ще не достовірна небезпека, і всі ми в своєму повсякденному житті зважаємо на такі ймовірними загрозами. Щоб реагувати на достовірну небезпека, не потрібно багато розуму.

Чи є у нас альтернатива?

Сьогодні копалини палива забезпечують 78% всіх енергетичних потреб: на нафту припадає 33%, на вугілля - 27% і на газ - 18%. Одне із запропонованих рішень - замінити нафту і вугілля газом, який на одиницю одержуваної енергії виділяє в півтора рази менше СО2 ніж нафта, і в два рази менше, ніж вугілля. Однак розрахунки показали неефективність такого шляху, оскільки витоку газу, головним чином метану, дадуть підвищення парникового ефекту, яке зведе нанівець весь виграш. Серед можливих механізмів, що пом'якшують «парниковий ефект», розглядається, поряд зі зниженням викидів «парникових» газів, депонування вуглецю у новопосаджених лісах. Але, звичайно, кардинальне рішення - зміна джерел енергії, перехід до енергії сонця, вітру і геотермальних вод.

Для зменшення викидів необхідна міжнародна угода про обмеження викидів СО2, в атмосферу для кожної країни і встановлення квот на ці викиди для основних джерел викиду. Країни-виробники підписали Рамкову конвенцію про зміну клімату. Вона передбачає стабілізацію викидів СО2 в 2000 р на рівні 1990 р Однак конструктивна робота в цьому напрямку стримується протиріччями між країнами, що розвиваються і розвиненими країнами. На сесії Міжурядового комітету в 1995 р промислові країни заблокували рішення про зниження до 2005 р викидів парникових газів на 20%. У 1997 р в Кіото був схвалений договір про глобальне потепління, згідно з яким США і інші промислові країни повинні різко зменшити викиди СО2 та інших газів, що сприяють потеплінню. Але адміністрація Дж. Буша в 2001 р відмовилася ратифікувати цю угоду.

Ясно, що всі угоди про зменшення викидів вступають в різкі протиріччя з інтересами гігантських промислових компаній, що використовують в своїх технологіях викопне паливо.

Другий можливий шлях - розширити резервуар фітомаси (рис. 1), тобто спробувати «загнати» вуглець в рослинність. На земній кулі є близько 8,5 млн. Км2 орних і кинутих земель, де раніше росли ліси. З них 3,5 млн. Км2 можна повернути лісах і протягом 70-80 років щорічно депонувати 2 * 109 т вуглецю в зростаючу деревину. Але це лише дещо пом'якшило б проблему (див. Рис. 1) і при цьому зажадало б величезних капіталовкладень. Вартість створення і вирощування одного га лісових насаджень - 300-400 доларів і відповідно одного мільйона км2 - 4 мільярди доларів.

Отже, єдині шляхи вирішення проблеми - розвиток технологій, що зберігають енергію, т. Е. Підвищують ефективність використання енергії, і розробка технологій, заснованих на залученні альтернативних джерел енергії - енергії сонця, вітру та геотермальної енергії. Що стосується атомної енергії, то багато вчених саме її розглядають як енергію майбутнього. Але після Чорнобиля число прихильників АЕС знизилася. Ми розглянемо проблему атомної енергії СО2 в статті Ю. Дублянського .

Енергія сонця може бути перетворена в електричну енергію через теплову. Така геліотермальная установка вже побудована в Лос-Анджелесі і перетворює в електричний струм 22% падаючої сонячної енергії. Енергія сонця перетворюється в тепло в сонячних панелях. Вважається, що в 2030 р сонячні панелі будуть підігрівати воду для побутового споживання у всіх країнах. Вони вже працюють в Японії та Ізраїлі. Енергія сонця прямо перетворюється в електроенергію в фотогальванічних сонячних батареях. Уже розроблені фотогальванічні покрівельні покриття, що дозволяють зробити дах джерелом енергії.

Геотермальна енергія. Уже сьогодні Кенія, Нікарагуа і Філіппіни отримують більшу частину своєї енергії за рахунок природних гарячих вод. Фактично всі країни Тихоокеанського кільця мають більші, а Японія, Ісландія, Індонезія - дуже великими запасами геотермальної енергії.

Енергія вітру використовувалася людиною давно в вітряних млинах. Сьогодні вітрові турбіни працюють в Каліфорнії і в інших місцях, в ущелинах з сильним вітром. Продаж отриманої енергії виявилася вигідніше, ніж сільське господарство на тих же землях. Вітряні турбіни можуть працювати скрізь, де дмуть постійні вітри.

Енергія біомаси. Можна засаджувати кинуті землі швидко зростаючими рослинами, що дають багато біомаси (наприклад, амарантус). Ця біомаса може спалюватися і давати енергію. Звичайно, при цьому буде виділятися СО2 але в процесі фотосинтезу на наступний рік на цих же полях він буде депонуватися в біомасі.

Таблиця 3

Витрати на виробництво енергії

Альтернатива викопному паливуВартість виробництва енергії, цент / кВт / годЗниження викидів, С* Витрати на запобігання викидів, С долар / т

Підвищення ефективності використання енергії 2,0-4,0 100 0-16 Енергія вітру 6,4 100 95 Геотермальна енергія 5,8 99 110 енергія біомаси 6,3 100 125 АЕС 12,5 80 535 Геліотермальная енергія 12 100 400 Сонячні батареї 28,4 100 819

* У порівнянні з витратами по виробництву електроенергії на ТЕС, що працює на вугіллі, де вартість виробництва енергії 2 центи за 1 кВт / год

Атомна енергія. Найважливішим із застосовуваних у даний час видів Невуглецеві енергії є атомна енергія. При дотриманні заходів безпеки вона не призводить ні до катастроф, ні до забруднення навколишнього середовища. Чорнобильська трагедія зовсім не була наслідком дійсної небезпеки атомної енергії: вона сталася через злочинну безвідповідальність чиновників, які керували реактором. В інших країнах за сорок років застосування атомних реакторів не було жодного смертельного випадку. Атомні електростанції працюють поблизу населених місць, причому радіоактивне зараження середовища від них значно менше, ніж від диму теплових електростанцій: не всі знають, що цей дим теж радіоактивний. Радіоактивні відходи можна збирати і зберігати в безпечних місцях принаймні сотні років, тим часом розробляючи заходи щодо їх усунення. Головні труднощі представляє знешкоджених атомних станцій, які відслужили свій термін. Для цього поки немає дешевих і ефективних шляхів.

В принципі, ми можемо обійтися без викопного палива і навіть без атомної енергії. За оцінками Міненерго США, одні тільки поновлювані ресурси можуть давати енергію в 250 разів більше, ніж її щорічно потрібно.

Так у чому ж справа? Чому ці чудові технології досі лише випробовуються, а не заміняють викопне паливо? Відповідь проста: вони дорожче вугілля і нафти (табл. 3).

Можна сподіватися на те, що швидкий технічний прогрес призведе до зниження вартості енергії, одержуваної від альтернативних джерел. Тиск громадськості, політична воля урядів, адекватні податкові закони, міжнародні договори і нові технологічні рішення змусять, може бути, людство перейти на інші шляхи розвитку і врятуватися від екологічної катастрофи.