Двадцатые годы нашего века. Очевидно, что заявленных Парижским соглашением целей по снижению выбросов на планете уже не достичь. А климатический кризис — со всеми его катастрофическими симптомами — будет только усугубляться, и это неизбежно.

На очередной конференции ООН по климату страны договариваются о создании международного Министерства будущего. Его задача — действовать от имени следующих поколений Земли. Ведомство во главе с ирландкой Мэри Мерфи приступает к работе: вводит углеродный налог для всех государств Земли и новую международную резервную валюту „карбони“, а также начинает активно спасать ледники от таяния и запускает дирижабли на солнечной энергии вместо самолетов. В общем, пытается всеми возможными способами предотвратить климатическую катастрофу.

Как вы, наверное, уже догадались, это — сюжет романа. Называется он „Министерство будущего“, писатель-фантаст Ким Стэнли Робинсон опубликовал его относительно недавно, в 2020-м. Однако фантастика эта не так уж далека от реальности: многие технологии, с помощью которых герои романа пытаются справиться с климатическим кризисом, действительно рассматриваются современными учеными в качестве потенциальных решений.

Например, один из радикальных методов борьбы с высокой температурой в романе — геоинженерия. Согласно сюжету, с приходом удушающей жары, из-за которой гибнут миллионы людей, Индия начинает экстренно распылять в атмосфере аэрозоли, чтобы снизить температуру на планете. О чем-то похожем ученые думают и в реальности, причем уже не первый год, — как и о многих других необычных способах спасти планету от перегрева.

Способ первый: остудить планету с помощью аэрозолей

Распылив частицы, отражающие солнечный свет

В 1991 году на Филиппинах произошло извержение вулкана Пинатубо. Тогда в стратосферу попало около 20 миллионов тонн диоксида серы — это соединение серы с кислородом, которое, например, используют в виноделии в качестве консерванта, известного нам как пищевая добавка E220.


Облако диоксида серы окружило весь земной шар — и потребовалось целых три года, чтобы оно полностью рассеялось. Это привело к вулканической зиме: частицы диоксида серы отражали солнечные лучи обратно в космос, поэтому средняя температура на планете на некоторое время снизилась, вернувшись к доиндустриальному уровню. Так человечество получило возможность наблюдать природный геоинженерный эксперимент в прямом эфире.

Геоинженерией называют комплекс самых разных технологических мер, которые потенциально через воздействие на планету позволят влиять на климат — например, охлаждать воздух или снижать количество осадков. Один из самых обсуждаемых геоинженерных методов — распыление аэрозолей, то есть мельчайших частиц какого-нибудь вещества, которые способны отражать солнечные лучи. Поэтому метод относят к солнечной геоинженерии.

После извержения Пинатубо в научном сообществе активно заговорили о том, что именно аэрозоли могут помочь человечеству снизить глобальную температуру на планете. Идея геоинженеров в том, чтобы целенаправленно распылять их в стратосфере. Предлагаются разные варианты частиц: от карбоната кальция и диоксида титана до довольно дорогих оксида циркония и алмазного порошка.

До недавнего времени солнечная геоинженерия изучалась исключительно через компьютерное моделирование и лабораторные эксперименты. А первый полевой эксперимент решили провести исследователи из Гарварда — правда, пока в скромных масштабах. Цель проекта SCoPEx (Stratospheric Controlled Perturbation Experiment, то есть эксперимент по контролируемому воздействию на стратосферу) — понять, можно ли искусственно охладить планету, распыляя частицы карбоната кальция. По мнению авторов проекта, это вещество, использующееся в зубных пастах и лекарствах, не разрушит озоновый слой — в отличие от диоксида серы.

Проект SCoPEx еще не полномасштабный эксперимент, а лишь его подготовительная часть. Цель — оценить риски и возможные последствия. Исследователи хотят выяснить, как частицы взаимодействуют не только друг с другом, но и со стратосферным воздухом, а также с солнечным и инфракрасным излучением. Полевой эксперимент позволит улучшить расчеты компьютерного моделирования.

Первый этап эксперимента — запуск управляемого аэростата на высоту 20 километров для распыления небольших, весом от 100 грамм до 2 килограмм, порций карбоната кальция — должен был состояться в США еще в 2019 году. Однако из-за технических проблем его пришлось отложить. В 2020-м команда SCoPEx объявила, что переносит эксперимент в Швецию, но и тут все пошло не по плану. Против технического испытания — его запланировали провести в июне 2021 года за полярным кругом, в районе города Кируна — выступили местные экологи, ученые и представители коренных народов. Они выразили опасение, что подобные методы управления климатом могут свести на нет усилия по сокращению выбросов парниковых газов, в том числе потому, что человечество увидит в распылении аэрозолей легкое решение и просто откажется от идеи сокращения выбросов.

Беспокойство вызывают и другие возможные последствия такого вмешательства. Критики полагают, что распыление аэрозолей может привести к снижению урожайности, потеплению Мирового океана, увеличению количества циклонов в Северном полушарии и засухе в Африке.

Сейчас авторы эксперимента все еще пытаются заручиться поддержкой шведов, но не исключают, что провести его все же придется в США. Они настаивают, что это дало бы следующему поколению людей информацию, благодаря которой они могли бы сделать осознанный выбор — применять подобные методы в принципе или нет. Об этом, например, говорит один из руководителей проекта, профессор Гарвардского университета Дэвид Кейт: „На мой взгляд, мы просто обязаны предоставить им эту информацию, чтобы они могли принимать решения перед лицом климатических рисков, которые действительно ужасающи“.

Но не загрязнит ли такой эксперимент планету еще больше? Исследования на этот счет касаются в основном тех аэрозолей, которые образуются на земле, — это, например, выбросы от транспорта или производств. А вот аэрозоли, попавшие в стратосферу, — другая история. Понять, каким именно будет их влияние, можно только на практике, и многие ученые уверены: оно будет сложным и комплексным.

При этом вопрос сопутствующих рисков не единственный, который возникает в дискуссии на эту тему. Человечеству вообще по силам распылить какое-то вещество вокруг всей планеты? И кто будет за это платить? Общие затраты на аэрозоли — если представить, что их будут распылять в период с 2035-го по 2100-й, — оценивают в сумму от 250 миллиардов до почти 2,5 триллиона долларов по курсу 2020 года. В масштабах, способных повлиять на мировой климат, такой проект по карману только крупнейшим экономикам мира. Им-то, скорее всего, и придется скидываться, если до геоинженерии все-таки дойдет, то есть если человечество не добьется прогресса в сокращении выбросов и прибегнет к альтернативным методам.

Однако этот метод лишь облегчает так называемые симптомы, но не лечит „заболевание“. Климатическую проблему мы таким образом решить не сможем — зато, возможно, сможем выиграть время.

Способ второй: переселить всех в один гигантский город

Освободив значительную часть планеты от своего присутствия

В конце 2020 года на выставке дизайна и современного искусства в Мельбурне Лиам Янг, один из главных идеологов движения спекулятивной архитектуры, представил концепцию Planet City — гигантского города для всего человечества.

По замыслу архитектора, город на 10 миллиардов человек — а именно столько людей, по прогнозам ученых, будет жить на Земле к 2050 году — может быть построен по принципам экономики замкнутого цикла и займет всего лишь 0,02% поверхности планеты. Остальную же часть Земли автор концепции предлагает вернуть дикой природе, чтобы та могла восстановиться.

Что такое экономика замкнутого цикла? Ее еще называют циклической экономикой, и основана она на принципе возобновления ресурсов. Если грубо, в такой экономике нет места отходам: здесь все используется повторно — вновь и вновь запускается в производственный цикл.

По задумке Янга, людей в Planet City поселят в „жилых горах“ — жилищных комплексах, которые похожи не на небоскребы, а именно на горы. Высота зданий в городе будущего достигнет 165 этажей, а строить их предлагается из переработанных материалов. Выращивать продукты жители Planet City будут в „закрытых мегафермах“ (название связано с их внушительными размерами) и вертикальных садах, где предстоит высадить 43 миллиарда фруктовых деревьев. Обеспечивать такой город электроэнергией смогут почти 50 миллиардов солнечных панелей, а фильтровать загрязнения и производить дополнительную пищу — 2300 водорослевых ферм. Передвигаться жители должны будут на велосипедах, при этом все отходы жизнедеятельности людей в Planet City нужно перерабатывать и использовать повторно.

Работая над проектом, Янг сотрудничал с дизайнером Энн Крэбтри, придумавшей костюмы для сериала „Рассказ служанки“, геоинженером Холли Джин Бак и писателем-фантастом Кимом Стэнли Робинсоном (да, тем самым, который написал „Министерство будущего“). Сам Янг называет Planet City выдумкой, не претендующей на реальное воплощение — но основанной на статистическом анализе и исследованиях. Проектом архитектор хотел показать, что смягчение последствий изменения климата не технологическая, а скорее идеологическая проблема, корни которой следует искать в культуре и политике.

Ведь и технологии есть, и план действий тоже — ученые давно сказали, что нужно делать. Как делать — тоже понятно, но люди слишком разобщены и не хотят думать о будущем, уверен Янг: вместо того чтобы объединяться перед лицом глобальной проблемы, человечество продолжает воевать друг с другом. Мы не готовы жертвовать своим комфортом и продолжаем истощать природные ресурсы в надежде, что наши потомки как-нибудь потом выкрутятся.

Об этом же рассуждал и культуролог Александр Эткинд в своей книге „Природа зла. Сырье и государство“: „Климатическая катастрофа начнется через двадцать лет, а воздерживаться надо сейчас; люди не настолько рациональны, чтобы это делать. Наводнения начнутся в условной Голландии, а воздерживаться от мяса и бензина надо и в условной Швейцарии; люди не настолько добры, чтобы это делать“.

Способ третий: охладить зону мерзлоты в Арктике

Воссоздав там экосистему эпохи мамонтов

Этот проект переносит нас в зону многолетней мерзлоты, где последствия климатических изменений ощущаются особенно остро: за последние 30 лет температура здесь уже выросла на 1,5–2 градуса.

Мерзлота, занимающая две трети территории России, довольно быстро уменьшается в объемах. К концу этого столетия она может в среднем оттаять на три-четыре метра, а к концу следующего — отступить на 200–500 километров на север. Если учесть, что мерзлота хранит от 1460 до 1600 гигатонн органического CO₂ — почти вдвое больше, чем сейчас содержится в атмосфере, — ее сохранение играет важную роль в борьбе с изменением климата.

Необычный способ борьбы с потеплением в районах многолетней мерзлоты предложил Сергей Зимов — эколог, старший научный сотрудник Тихоокеанского института географии Дальневосточного отделения РАН. Зимов — создатель и идейный вдохновитель проекта „Плейстоценовый парк“. Он хочет восстановить пастбищную экосистему эпохи мамонтов, заселив крупными травоядными огромные территории. По словам Зимова, это позволит „охладить“ мерзлоту на четыре градуса Цельсия — и даст человечеству время на то, чтобы предпринять нужные меры для адаптации к климатическим изменениям, а именно снизить выбросы, полностью перейти на возобновляемую энергию и так далее.

Плейстоцен, в честь которого назван проект Зимова, — геологическая эпоха, начавшаяся 2,6 миллиона лет назад и закончившаяся 11,7 тысячи лет назад. Для плейстоцена характерен разнообразный животный мир и высокая плотность крупных наземных млекопитающих (мегафауна): это, например, мамонты, носороги, бизоны, яки, дикие лошади и верблюды.

Современная экосистема Арктики, конечно, отличается от пастбищных экосистем. Растительность в районах многолетней мерзлоты скудная (медленно растущие мхи и лишайники, вечнозеленые кустарники, лиственницы), а органика разлагается медленно. По задумке создателей парка, все изменится с появлением травоядных. Заселение территорий мерзлоты пастбищными животными запустит цикл производства питательных веществ — ведь органика быстро разлагается в желудках животных, и круговорот полезных веществ ускоряется. Из-за этого состав растительности изменится: быстрорастущие травы постепенно заместят тундровую флору и экосистема станет более продуктивной.

Свою теорию Зимов проверяет в Якутии. Здесь в 1996 году ученый создал „Плейстоценовый парк“ — в районе поселка Черский, в 120 километрах от арктического побережья. Парк занимает территорию 140 квадратных километров. Его еще называют „Северным Серенгети“: Серенгети — это регион в Восточной Африке, для которого характерна высокая плотность крупных животных; теперь то же самое хотят организовать на территории мерзлоты — на севере.

Изначально в „Плейстоценовом парке“ держали травоядных, обитающих в регионе, но затем завезли животных из других мест. Сегодня в парке обитают северные олени, бизоны, овцебыки, яки, якутские лошади, лоси, зубры, калмыцкие коровы, овцы, пуховые козы и двугорбые верблюды — всего более двух сотен животных.

Как именно они помогут „охладить“ мерзлоту? Во-первых, пастбища улавливают углерод из атмосферы более эффективно, чем экосистемы, в которых преобладают мхи и кустарники: травы формируют глубокую корневую систему, в которой накапливается углекислый газ. По словам Никиты Зимова, сына Сергея и руководителя проекта „Плейстоценовый парк“, деревья в нынешней экосистеме многолетней мерзлоты могут накопить всего два килограмма углерода, тогда как почва способна поглотить около 100 килограммов углекислого газа на квадратный метр.

Во-вторых, более глубокому промерзанию мерзлоты способствует то, что животные утаптывают снежный покров в поисках пищи. Из-за этого снег теряет теплоизолирующие свойства и почва зимой промерзает гораздо сильнее — процесс таяния мерзлоты замедляется. По словам Сергея Зимова, чтобы таяние многолетней мерзлоты замедлилось, необходимо создавать пастбищные экосистемы на всех северных территориях.

„Плейстоценовый парк“ следует рассматривать как научный эксперимент, каким он и был задуман. Пока сложно сказать, как через десятки лет будет выглядеть территория, куда продолжат завозить животных и на которую однажды могут вернуться мамонты. Да-да, к 2025–2027 годам исследователи из американской компании Colossal Biosciences планируют клонировать шерстистого мамонта: для этого они возьмут образцы тканей мамонта, найденного в Якутии в 2018 году, а также ДНК азиатского слона. „Плейстоценовый парк“ заявлен в проекте клонирования в качестве бенефициара — именно он получит первых клонированных мамонтов, если все получится.

Способ четвертый: превратить половину Земли в заповедники

Сохранив таким образом исчезающие виды растений и животных

Еще одна концепция, предлагающая вернуть дикой природе то, что люди у нее отняли, получила название Half-Earth, или „Пол-Земли“. Эта идея принадлежит американскому биологу и натуралисту Эдварду Осборну Уилсону (кстати, именно она вдохновила Янга создать концепцию Planet City) — его называют „современным Дарвином“ и „отцом науки о биоразнообразии“.

Термином „биологическое разнообразие“ (или „биоразнообразие“) в широком смысле называют полноту форм жизни на планете, а также их взаимосвязи. Биоразнообразие — один из главных показателей жизнеспособности вида и экосистем в целом. Чем оно богаче, тем более устойчив вид. И тем больше у него шансов выжить в случае изменения каких-то внешних условий, в том числе климата. Сам Уилсон пишет об этом так: „Биоразнообразие само по себе представляет собой своего рода щит для каждого из образующих его видов, включая нас самих… По мере того как все больше и больше видов исчезает или балансирует на грани вымирания, скорость исчезновения выживших также нарастает“.

Идею превратить половину планеты в заповедники Уилсон озвучил в 2014 году. Он был убежден, что только так можно остановить потерю биоразнообразия и массовое вымирание — переселение людей с половины поверхности Земли якобы помогло бы сохранить 85% видов. Мысль легла в основу книги Уилсона Half-Earth. Our Planetʼs Fight for Life («Будущее Земли. Наша планета в борьбе за жизнь“) и проекта Half-Earth, который сегодня реализует Фонд биоразнообразия Уилсона уже без своего создателя: ученый ушел из жизни в 2021 году в возрасте 92 лет.

Термин „пол-Земли“ не означает разделение планеты на две половины. В первую очередь Уилсон предлагал сохранить „горячие точки“ — районы, где сосредоточено больше всего видов, находящихся под угрозой исчезновения. Такие территории есть в разных частях планеты: к ним относятся Кавказ, который охватывает территории нескольких стран, а также Капская область в Африке, леса Восточной Австралии, Мадагаскар и острова Индийского океана, Средиземноморье и регион Серраду на территории Бразилии, Боливии и Парагвая.

Päikesekaru.

Сегодня в рамках проекта Half-Earth Фонд биоразнообразия Уилсона финансирует исследования, цель которых — определить районы, которые вот-вот могут потерять большое количество видов растений и животных из-за деятельности человека. Результатом работы стала вот эта карта — она регулярно обновляется и призвана помочь властям стран принимать решения, связанные с сохранением видов и переводом новых территорий в статус особо охраняемых.

Насколько предложение Уилсона актуально? Судите сами. По данным на 2021 год, во всем мире только 14,6% поверхности суши признаны охраняемыми, тогда как, согласно исследованию, опубликованному в научном журнале Science, для сохранения биоразнообразия сегодня в защите нуждаются 44% поверхности суши. Но критики идеи Уилсона тоже есть. Во-первых, не все ученые в принципе согласны с тем, что мы живем в эпоху массового вымирания видов — его еще называют шестым, потому что до этого на Земле уже было пять таких эпох. Во-вторых, выдвигается точка зрения, что план Уилсона приведет к насильственному переселению людей, ведь пригодная для жизни территория Земли заселена на 71%. А попытка искусственно изменить это ударит по многим, в первую очередь по самым бедным и незащищенным, которым придется переезжать и фактически начинать свою жизнь заново.

Сам биолог подчеркивал, что не нужно переселять коренные народы, а также землевладельцев — например, фермеров. Напротив, их следует стимулировать охранять важные биологические и геологические объекты, расположенные на их территориях. Кроме того, концепция Half-Earth не предполагает запрета вести хозяйственную деятельность в заповедниках — важно только, чтобы она не вредила природе. В качестве примера такого подхода Уилсон приводил национальный парк „Горонгоза“ в Мозамбике, где его фонд развернул первую лабораторию Half-Earth. В ней исследуют местную экосистему (вместе с коллегами Уилсон идентифицировал в парке 200 видов муравьев, из которых 10% прежде не были известны науке), разрабатывают проекты по восстановлению биоразнообразия и готовят экологов, педагогов и ученых.

При этом концепцию Half-Earth нельзя назвать полноценным решением проблемы климата. В большей степени это исследовательский и просветительский проект. Его задача — предложить лидерам государств инструменты, которые помогли бы сохранить биоразнообразие в разных уголках планеты. Но какие страны воспользуются этими инструментами — открытый вопрос. Как и вопрос о том, можно ли вернуть землю дикой природе, когда половину суши человечество использует для ведения сельского хозяйства, а население, которое нужно прокормить, продолжает расти.

Способ пятый: озеленить пустыни

И спасти от голода миллионы людей

Идею о том, как всех прокормить, предлагают авторы проекта Sahara Forest Project, или „Зеленая Сахара“. Они считают, что нужно превращать бесплодные пустыни (не конкретно Сахару, а вообще) в фермы и огороды, используя зеленую энергию.

По данным доклада МГЭИК, выпущенного в 2020 году, если глобальная температура на Земле повысится на 1,5 градуса Цельсия от доиндустриальных значений, более 950 миллионов человек окажутся в зонах, где велик риск засух, деградации земель и дефицита воды. А при потеплении на два градуса в засушливых регионах планеты будет жить около миллиарда человек.

По задумке авторов „Зеленой Сахары“, каждый искусственный оазис должен функционировать как единый живой организм. Поступающая по трубам морская вода охлаждает теплицы, где выращивают овощи и другие культуры, а также повышает влажность воздуха. Концентрированная солнечная электростанция обеспечивает работу вентиляторов и насосов, качающих морскую воду по трубам, и преобразует ее в пресную для орошения растений. А органические отходы, возникающие в процессе, становятся удобрением.

„Зеленую Сахару“ придумали в Норвегии, и местные власти частично финансируют этот проект. В 2009 году его впервые представили на конференции ООН по климату в Копенгагене. Идея обеспечить пресной водой, едой и зеленой энергией жителей засушливых регионов, а заодно озеленить пустыни оказалась настолько привлекательной, что уже в 2012-м первый пилотный проект Sahara Forest Project запустили в Катаре, и он превзошел ожидания ученых.

Эксперимент показал, что урожайность в теплицах площадью 600 квадратных метров составляет 75 килограммов овощей на квадратный метр — примерно столько же дает средняя коммерческая ферма в Европе.

Sahara Forest Project

По подсчетам исследователей, если построить подобные теплицы на площади восемь гектаров, за год в них вырастет столько же огурцов, сколько Катар импортирует за год. А если занять теплицами 60 гектаров пустыни, можно вырастить огурцы, помидоры, перец и баклажаны для всего Катара на целый год (в стране более 90% потребления продовольствия покрывается импортом).

Во время испытаний в Катаре исследователи заметили, что прохладный влажный воздух стимулирует рост растений вокруг теплиц. Поэтому за их пределами в течение года успешно выращивали 19 видов пустынных растений, овощных и зерновых культур — в том числе ячмень, руколу и алоэ вера. И все это за счет чистой энергии и с нулевой эмиссией углерода.

Сегодня объект в Катаре продолжает действовать, но теперь все внимание сосредоточено на новой станции, которая строится в городе Акаба в Иордании на берегу Красного моря. Эта солнечная пустынная территория с протяженной береговой линией идеально подходит для реализации проекта: здесь можно создать инфраструктуру для доставки морской воды и без проблем получать солнечную энергию.

Иордания намерена сделать проект рентабельным, наладив массовое производство овощей. Для страны это особенно актуально: согласно исследованиям, уже к 2100 году осадков здесь станет меньше на треть, а количество засух увеличится втрое.

Sahara Forest Project

Сложно поверить, что человечество когда-нибудь поселится в одном огромном городе, оставив в покое дикую природу, — для этого мы пока слишком плохо умеем кооперироваться и договариваться. Мамонтов, пасущихся на северных пастбищах, в ближайшее время мы тоже, скорее всего, не увидим. Ведь даже если их успешно клонируют, восстановление вида займет десятилетия. Да и распыление аэрозолей нельзя назвать серебряной пулей, которая спасет человечество. Оно лишь отсрочит неизбежное повышение глобальной температуры.

Но роль всех этих и многих других проектов не в том, что они непременно должны воплотиться в жизнь во всех деталях. А в том, что они помогают смотреть на проблему климата шире, исследовать ее глубже, видеть неочевидные пути решения — и выбирать самые эффективные.

Одни считают, что мы должны найти общий язык с природой, иначе ничего не выйдет. Другие убеждены, что мир спасут технологии. На деле же правы и те и другие — у такой глобальной проблемы, как изменение климата, нет одного способа решения.

Закладка
Поделиться
Комментарии