Стоит ли России радоваться потеплению климата¹

В. И. Данилов-Данильян
(опубликовано в: Климатические изменения: взгляд из России / Под редакцией д.э.н., проф. В.И. Данилова-Данильяна -М.: ТЕИС, 2003. с. 13-23)

Жители нашей страны от холода страдают чаще, чем от жары. Вечная мерзлота гораздо лучше известна нам, чем раскаленные пустыни. Тундра, дремучая тайга, свинцовые тучи над серыми болотами; в садах средней (по-нашему) полосы вишня - и та не каждый год плодоносит: майские (!) заморозки мешают. А у кого-то - благословенные субтропики, теплое синее море, померанцы, оливы и артишоки. Перейдем, однако, от лирических излияний к климатологической и экономической сути дела.

Вместо введения: о неприятностях из-за холодного климата

Начинать надо с энергетики: в холодной стране очень много топлива уходит на обогрев зданий. Потом - сельское хозяйство: урожаи низкие (и только один в году), неустойчивые, малое разнообразие культур. У транспорта свои неприятности: реки несудоходны по полгода (а то и по 8-9 месяцев- не успели в июне вскрыться ото льда, а в сентябре пора опять замерзать), мороз разрушает дорожные покрытия, северный завоз - перманентная трагедия (хотя, конечно, это не только транспорт). Несладко и промышленности: все упомянутое сказывается на ней, но не только это, у каждой отрасли есть и своя специфика. Из-за подобных последствий холодного климата везде и всюду растут затраты, снижается конкурентоспособность, а следовательно - благосостояние.

Может быть, уже происходящее потепление климата, которое в последующие десятилетия наверняка усилится, благо для холодной страны? Тем, кому холодно, казалось бы, бояться нечего. Однако о потеплении везде и всюду говорят как об угрозе. Когда дело касается островных государств или, скажем, Голландии, все понятно: растают ледники в Антарктиде, Гренландии, поднимется уровень Мирового Океана и эти страны попросту будут затоплены либо потратят невообразимые деньги на строительство заградительных дамб. Можно понять и тех, кто живет в жарком климате: без потепления от жары мучаются. Но чего испугались там, где прохладно, тем более - холодно?

И в России многие не боятся - говорят, радоваться надо. Сколько топлива сэкономим! Полезные растения вымерзать перестанут, климатически обусловленный предел периода вегетации удлинится на месяц, а то и больше, на берегах Балтики купанье будет, почти как на Черном море. И т.д., и т.п.

Есть ли у нас основания опасаться климатических изменений, в частности, потепления климата? Ясно, что если таких оснований нет, то ни копейки не надо тратить на предотвращение или смягчение этих изменений, не надо участвовать в переговорах озабоченных, не надо при выборе проектов и технологий заботиться о том, чтобы их реализация и использование не влияли на климат. Надо спокойно следить за развитием событий, предвкушая получение ожидаемых подарков судьбы. На самом деле не все так просто.

Рассказы об углекислом газе - правда, но далеко не вся

Прежде всего: надо говорить не о потеплении, а о глобальных климатических изменениях, потепление - лишь один из аспектов этих изменений. В качестве их причины почти всегда называют только усиление парникового эффекта вследствие роста концентрации парниковых газов в атмосфере. Растет же эта концентрация, как обычно пишут, из-за сжигания огромных количеств органического топлива (нефть, природный газ, уголь, дрова, торф и пр.) промышленностью, транспортом, сельским и домашним хозяйством. Но и это не только не единственная причина климатических изменений, но даже не единственная причина усиления парникового эффекта (в предположении, что он действительно усиливается).

(На всякий случай напомню: парниковый, он же тепличный, он же оранжерейный, эффект применительно к атмосфере состоит в том, что солнечное излучение свободно проходит через атмосферу, нагревает поверхность планеты, а вот тепловое излучение этой поверхности "ловится" парниковыми газами - водяным паром, углекислым газом, метаном, некоторыми окислами азота, озоном, хлорфторуглеродами и пр., - так что тепло как бы "застревает" в атмосфере, а это способствует повышению температуры в ней и на поверхности планеты).

То, что концентрация парниковых газов в атмосфере растет из-за увеличения массы их выбросов человеческим хозяйством, - правда, но не вся правда и даже не главная часть правды. Дело в том, что система живых организмов (биота) успешно справляется с задачей регулирования концентрации парниковых газов. Например, если в силу каких-либо причин содержание двуокиси углерода СО2 в атмосфере повышается, то активизируется газовый обмен у растений: они больше поглощают СО2, больше выделяют кислорода и этим способствуют возвращению концентрации СО2 к равновесному значению; наоборот, при понижении концентрации этого газа он с меньшей интенсивностью усваивается растениями, что обеспечивает повышение его концентрации. (Типичная иллюстрация к действию принципа Ле Шателье или механизма гомеостаза).

Иными словами, биота поддерживает концентрацию парниковых газов на определенном уровне, точнее, в очень узких пределах, как раз соответствующих такой величине парникового эффекта, которая обеспечивает оптимальный для биоты климат на Земле. (Это касается только газов естественного происхождения, так что не относится, например, к хлорфторуглеродам, которые до середины XX века, когда они были открыты и стали производиться, в природе не встречались, и биота не умеет с ними справляться - не научилась еще.)

Человек не только весьма существенно увеличил поступление парниковых газов в атмосферу, но и систематически разрушал те естественные экосистемы, которые регулируют концентрацию этих газов, прежде всего - сводил леса. Сколько сведено естественных лесов за последнее тысячелетие, точно не известно, но похоже, что никак не менее 35-40% того, что было. Кроме того, распаханы практически все степи, почти уничтожены естественные луга...

Агроценозы, вторичные леса, городские системы, дороги и т.п., сформированные или построенные человеком на месте уничтоженных естественных экосистем, намного (по крайней мере в четыре раза - это соотношение между первичными и вторичными лесами) уступают естественным по биопродуктивности, в том числе по способности поглощать углекислый газ из атмосферы. (Напомню, что биопродуктивность леса отнюдь не сводится к годовому приросту древесины, как нередко думают лесопромышленники). По значимости для дестабилизации климата разрушение экосистем более важно, чем рост выбросов. Таким образом, человек не только увеличил нагрузку на экосистемы, но, уничтожая их, снизил регулятивный потенциал биоты. Все равно, что перегрузить автомобиль и одновременно попортить его двигатель или подпилить оси.

Теплеет ли климат? Если теплеет, то почему?

Возможность парникового разогрева земной атмосферы вследствие выбросов, производимых человеческим хозяйством, была предсказана столетие назад, модель парникового эффекта построена в 1960-е, Конвенция о климатических изменениях подготовлена и открыта для подписания в 1992 году на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро. И потепление климата (рост средней приповерхностной температуры на земном шаре) абсолютно достоверно зарегистрировано (достаточно напомнить, что за полтора века надежных метеорологических измерений десять самых теплых лет приходятся на последнее двенадцатилетие). Столь же достоверно зарегистрирован и рост концентрации парниковых газов в атмосфере. Однако подобные регистрации сами по себе раскрывают далеко не все, так что остается множество вопросов; наиболее важными представляются два из них.

Первый вопрос связан с тем, что средняя приземная температура на Земле не является абсолютно неизменной, в силу естественных причин она совершает движения (в теории представляемые как сумма элементарных колебательных процессов), отклоняясь от некоего значения, остающегося относительно стабильным на протяжении нескольких миллионов лет, и снова возвращаясь к нему. На XX век пришлось естественное потепление, и долгое время не удавалось выяснить, сводится ли наблюдаемое повышение температуры лишь к естественному процессу или же в нем присутствует антропогенная составляющая. Сейчас на этот вопрос после обработки огромного объема информации Всемирная метеорологическая организация (ВМО) дала однозначный, статистически состоятельный ответ: да, присутствует, и его влияние - далеко не малое (по оценкам - не менее 50%).

Но тогда возникает второй вопрос: что это за фактор (или, возможно, совокупность факторов)? В частности, значит ли это, что на зарегистрированное потепление повлиял рост концентрации парниковых газов? Эти вопросы пока остаются без ответа: мы по-прежнему вынуждены ограничиваться гипотезами. Не вызывает сомнений лишь то, что этот фактор (или эти факторы) - антропогенного происхождения. Кроме объема человеческой деятельности, никаких столь радикальных изменений, которые могли бы повлечь отклонения от ординарных колебаний климата, ни на Земле, ни на Солнце не произошло.

Таким образом, глобальное потепление вследствие антропогенных причин - уже не научная гипотеза, не прогноз, а достоверно установленный факт. Однако нам толком неизвестен "механизм" этого потепления, хотя участие человеческой цивилизации в усилении этого механизма не вызывает сомнений. Более того, подготовлен и "задел" для дальнейшего потепления: все известные нам параметры окружающей среды, которые могут иметь влияние на климат, неуклонно ухудшаются по вине человека, и ни для одной из этих тенденций не видно возможности перелома в течение по крайней мере трех ближайших десятилетий. Например, концентрация парниковых газов не только превышает величину, в течение геологических эпох бывшую нормой, но продолжает увеличиваться, так как перестройка хозяйства современной цивилизации, всей жизни человечества - дело далеко не быстрое.

Другие возможные причины климатических изменений

Прежде чем рассуждать о последствиях глобальных климатических изменений, надо кратко сказать о двух других возможных их причинах, которые в сравнении с ростом концентрации парниковых газов гораздо менее известны даже исследователям, а широкой публике о них и вовсе не докладывали.

Уже упомянутые сведение лесов, распашка степей и уничтожение лугов привели к изменению влагооборота над сушей. На растения приходится доминирующая часть испарения воды с поверхности суши, а интенсивность испарения прямо зависит от общей биопродуктивности экосистем. Это совершенно очевидный факт, но удивительным образом он остается вне поля зрения почти всех, кто занят климатической проблемой. Почему?

Осмелюсь высказать два предположения. Во-первых, изменение влагооборота гораздо труднее поддается изучению, в частности моделированию, чем парниковый эффект. Во-вторых, как бороться с этим изменением? Очевидно, только восстановлением (хотя бы частичным) разрушенного. Но из всех направлений природоохранной деятельности именно это вызывает наименьший энтузиазм промышленных компаний.

Иное дело снижение выбросов углекислого газа на единицу экономического эффекта: вот здесь есть простор для технической мысли, для создания новых технологий. При этом постановка задачи ясна, технологии должны быть ориентированы на очень конкретную цель, так что понятно, где искать, и можно ограничиться рамками техники, без рассуждений о необходимости изменения цивилизации. Следовательно, данное направление дает широкие возможности для использования экологической проблемы в целях обогащения промышленных компаний соответствующих профилей. (По этой же причине о повышении концентрации парниковых газов говорят несопоставимо больше, чем о снижении способности экосистем регулировать эту концентрацию).

И наконец, эти же самые действия в отношении лесов, лугов, степей и иных экосистем, несомненно, привели к тому, что изменилась отражательная способность различных участков суши. Значит, изменилось распределение приповерхностных температур, следовательно, структура потоков воздушных масс, факторов динамики атмосферного давления и пр. Это тоже очень трудно поддается изучению в деталях (хотя качественно картина совершенно ясна) и мало волнует промышленные компании, а следовательно, те правительства, которые поддерживаются как менеджментом, так и массами людей, занятых в этих компаниях.

Антропогенное повышение концентрации парниковых газов в атмосфере и другие индикаторы устойчивости (неустойчивости) климатической системы говорят о ее разбалансировке в результате деятельности человека. Концентрация парниковых газов - самый простой индикатор, легкоизмеримый и без затруднений связываемый с таким проявлением разбалансировки, как глобальное потепление. Но было бы трагической ошибкой недооценить другие факторы климатических изменений только потому, что они менее изучены и труднее поддаются количественному анализу.

Последствия климатических изменений

Перейдем к последствиям: в чем и как будут выражаться и уже выражаются климатические изменения?

Начнем опять-таки с потепления климата. К концу столетия прогнозируется повышение средней приземной температуры от 2° (в последние два года эта "скромная" оценка встречается редко) до 6° по Цельсию. Многие думают: если где-то в средней полосе России температура колеблется от -35° до +35°, то после повышения средней приземной температуры на 2° обе границы одинаково поднимутся вверх: станет от -33° до +37°. Кабы так! Дело не ограничится таким простым вариантом, потепление заведомо не будет равномерным, и такая "неравномерность" будет проявляться весьма многообразно.

Выше уже отмечено, что своими действиями человек разбалансировал всю климатическую систему. Наивно думать, что сдвиг средней температуры не будет сопровождаться ростом разброса, амплитуды колебаний локальной температуры в каждом конкретном месте. Это значит, что при повышении средней на 2° интервал колебаний температуры расширится и станет, к примеру, от -40° до +45°. Вот и считайте, меньше ли понадобится топлива, если при потеплении в среднем одна зима из трех или четырех будет существенно холоднее, чем самая холодная из "старых" зим. Ведь запасы надо будет создавать даже в "средних" регионах куда большие, чем требовалось в Приморье на зиму 2000-2001 годов! Между прочим, "запас карман не тянет" только при социализме, да и то потому, что затраты не считают. Создание и хранение запаса стоит денег! А что делать в самые жаркие из "новых" летних сезонов? Что случится с промышленными и транспортными сооружениями, жильем и прочей инфраструктурой, воздвигнутыми на вечной мерзлоте, которая, естественно, растает (и притом довольно быстро) и превратится в топкое болото?

Климатическая система Земли невероятно сложна (иначе без труда предсказывали бы погоду, хотя бы на сезон), она в принципе характеризуется неравномерностью распределения всех без исключения характеристик. Например, при "равномерном" климате, проследовав по любой широте "от Гринвича до Гринвича", нельзя было бы обнаружить никаких перемен в средних значениях: ни по температуре, ни по влажности, ни по количеству солнечных дней в году и т.п. - по всей широте везде одно и то же!

Аналогичную картину мы обнаружили бы, сравнивая в одном месте (более того - на одной широте) погоду за разные годы: она, меняясь по сезонам, не менялась бы по годам. Именно такую картину мы наблюдаем на Луне. Но если "неравномерная", "неоднородная" климатическая система разбалансирована, если она "ищет" новое равновесие, неравномерность и неоднородность неизбежно усилятся. Увеличатся контрасты как в одном месте между разными годами, так и в один и тот же момент в разных, но "сходных" местах (расположенных на одной широте). Выбросы температуры как вверх, так и вниз повсюду станут сильнее и чаще (при "новых" майских заморозках вишня может и под корень вымерзнуть, особенно если они будут следовать за апрельской жарой).

В земной климатической системе есть и специфические "детали", существенно влияющие на климат огромных регионов, например Гольфстрим. "Перестройка" климатической системы вполне может повлечь исчезновение подобных существующих механизмов и возникновение других. Сценарий "умирания" Гольфстрима в результате потепления в среднем на Земле на 3-4° просчитан. По этому сценарию при общем потеплении наступит резкое похолодание в Северной Европе.

Но дело не сведется только к увеличению разбросов температуры во всех проявлениях. Одних лишь подобных температурных аномалий уже достаточно, чтобы участились засухи и наводнения, но эти феномены, помимо прочего, напрямую связаны с влагооборотом, а выше говорилось об антропогенных изменениях, какие ему пришлось претерпеть. Прибавьте к этому ураганы и смерчи, и прочее, и прочее. Совершенно очевидно, что количество и сила аномальных погодно-климатических явлений в мире за последние 10-20 лет весьма заметно возросли. Может быть, нам нужен новый Всемирный потоп одновременно с оледенением в одних густонаселенных местах и полным опустыниванием в других?

Иногда приходится слышать: изменения, последовавшие в результате деятельности человека, действительно, весьма значительны и многочисленны, но они разнонаправлены и поэтому должны взаимно компенсироваться. Однако не приходилось пока встречать систем регулирования, которые сохраняли бы стабильность при сильных и разнонаправленных воздействиях, на которые им приходится реагировать. Примерно то же самое, что одновременно принять слабительное и снотворное.

Возможные реакции биоты на климатические изменения

Осталось рассмотреть еще один чрезвычайно важный аспект: как на все подобные трансформации будут реагировать сообщества организмов, биота в целом? Чтобы представить себе серьезность проблемы, достаточно рассмотреть только частный случай - всего лишь потепление.

Здесь кое-что можно сообразить и без построения моделей, они уже заготовлены для нас природой. Давайте сдвинемся по меридиану на юг или юго-запад (речь идет о Северном полушарии) на несколько сотен (может быть, тысячу) километров, так чтобы наблюдать повышение средней приземной температуры, скажем, на 2°. Мы увидим совсем иные геобиоценозы, иные сообщества организмов. Конечно, среди биологических видов будет много старых знакомых, но экосистемы будут новыми. При потеплении приблизительно (весьма приблизительно!) в такие "новые" системы должны будут преобразоваться известные нам "старые".

Этот процесс не может проходить гладко и безболезненно. Поиск нового регионального биологического равновесия обязательно будет сопровождаться вспышками всевозможных аномалий: какой-нибудь небывалой саранчой, которая уничтожит всю растительность на территории в сотни тысяч квадратных километров, превращениями невинных доселе видов в злостных вредителей, инвазией чуждых видов-гангстеров и т.п. При этом экосистемы неизбежно будут снижать биопродуктивность, еще более уменьшится их регулятивный потенциал, а это повлечет ускорение процесса деградации биосферы и нарастания климатических изменений. Не говоря уже о том, что сельскому хозяйству не видать надежных урожаев не только артишоков, но и картошки (среди первых страдальцев будут некоторые из почвенных микроорганизмов, ответственных за воспроизводство гумуса и пр.).

О чем говорят и о чем молчат, когда обсуждают климатические изменения

Итак, в рассуждениях о климатических изменениях, которыми довольно настойчиво потчуют публику в последние годы (прежде всего на Западе), доминирует "цепочка": рост выбросов парниковых газов - повышение их концентрации в атмосфере - глобальное потепление вследствие усиления парникового эффекта. Однако в этом случае фиксируется только часть как возможных причин глобальных климатических изменений, так и их проявлений, с которыми уже столкнулось человечество.

Повторю еще раз: потепление климата, выражаемое ростом средней приповерхностной температуры, - факт. Статистически доказано, что это явление не может быть объяснено всей совокупностью известных нам природных факторов, и остается только одна возможность: оставить все сомнения в том, что среди его причин следует назвать и воздействие человеческого хозяйства на биосферу. Однако дело не только в потеплении, но и в росте количества и силы всевозможных погодно-климатических аномалий. По оценкам, их количество возросло за последние 20 лет прошлого века на 40%. Этого вполне достаточно, чтобы утверждать: произошла (и, несомненно, будет усиливаться) разбалансировка климатической системы. Даже если исходить из того, что виной всему лишь парниковый эффект, следует признать, что его следствие - не только потепление, что оно лишь частное проявление более грозного, системного целого - дестабилизации земного климата.

Наивные люди, которые ждут полезных следствий для нашей холодной страны от потепления климата (незамерзающий Северный морской путь, экономия топлива на отоплении, радужные перспективы сельскому хозяйству и пр.), упускают из виду ряд обстоятельств, связанных, в частности, с тем, что дело не только в потеплении.

Во-первых, ни одно из предположительно "позитивных" последствий не обходится без негативного сопровождения. Например, в сельском хозяйстве все приобретения могут быть сведены "в минус" истощением почвы вследствие перестройки почвенной биоты.

Во-вторых, и это еще важнее, разбалансировка климата вызовет дестабилизацию практически всех хозяйственных цепочек, воспроизводственных контуров и пр., а наведение порядка, т.е. приспособление к новым условиям, требует больших, очень больших, подчас неподъемных затрат и большого управленческого умения, а ни денег, ни умения мы пока не приобрели. А самые неподходящие обстоятельства для их приобретения - "эпоха перемен".

В-третьих, климатические изменения - процесс, и приспосабливаться придется не к отдельному событию, один раз, а к растянутой во времени цепочке событий и ухудшений, и не раз окажется, что "приспособились" не так и не к тому, к чему следовало (в духе "готовились к наводнению, а пришла засуха"), потому что до окончания переходного процесса сменился ориентир, к которому нужно перейти. Учтите при этом высокую степень неопределенности прогнозов, в ориентации на которые придется принимать адаптационные меры.

Что делать?

О предотвращении климатических изменений говорить уже поздно, они начались. Проблема имеет два аспекта: во-первых, по возможности ослабить предстоящие изменения; во-вторых, получше подготовиться к последствиям того, что неотвратимо.

К проблеме надо подходить системно, отдавая себе отчет в том, что меры принимать абсолютно необходимо, даже если мы не знаем достаточно точно механизмов воздействия антропогенных факторов на климат. Существенно, что все обусловленные деятельностью человека процессы и явления, которые могут рассматриваться как "претендующие" на то, чтобы считаться причинами климатических изменений, рассматриваются как негативные и в других экологических аспектах. Поэтому необходимы системные меры в отношении всех таких факторов.

Например, следует не только сокращать выбросы парниковых газов, но и сохранять, восстанавливать (где возможно), поддерживать (где требуется) естественные экосистемы, прежде всего - леса. Только соответствие между регулятивной способностью биосферы и воздействиями на нее может обеспечить ее устойчивость в целом и в таком важнейшем аспекте, как климат. Однако вопрос о том, что необходимо сделать как для сокращения выбросов, так и для сохранения необходимой суммарной биопродуктивности экосистем, далеко выходит за рамки этой статьи. Подчеркну только, что даже для сокращения выбросов в сколько-нибудь существенном объеме совершенно недостаточно "внедрения достижений научно-технического прогресса": болезнь зашла так далеко, что вылечить ее новыми таблетками невозможно.

И конечно, в качестве первого, пусть недостаточного, но необходимого шага следует обеспечить вступление в силу Киотского протокола и выполнение всех предусмотренных в нем обязательств ратифицировавшими его странами. Это будет, в частности, неплохим уроком для тех, кто пожелал от него дистанцироваться.

Знаменитая баллада Гете "Ученик чародея" точно описывает ситуацию, в которой уже оказалось человечество. Только, в отличие от баллады, нет такого чародея-учителя, который в последний момент появится на пороге и остановит начавшийся потоп. Может быть, еще есть шансы выплыть, но хлебнуть придется порядочно.

1 - Статья написана в феврале 2001 года, опубликована в журнале "Вестник экологического образования", № 2 (20), 2001, и перепечатана с незначительными добавлениями и изменениями в книге: Данилов-Данильян В.И. Бегство к рынку десять лет спустя М.: МНЭПУ, 2001. В настоящем издании также сделаны незначительные поправки, часть материала перенесена в следующую статью. При первой публикации статья не встретила понимания у многих. Однако кошмарные наводнения в Западной Европе и на Северном Кавказе (лето 2002 года), похоже, несколько изменили массовое восприятие этой проблематики.