Маркеры потепления: как сбываются предсказания климатологов
Еще в конце нулевых наука о климате была совсем другой. Ученые, конечно, обладали общими представлениями о взаимосвязи погодных явлений в разных частях планеты: идея о глобальности климата на Земле понятна даже интуитивно. Однако прямых данных на этот счет было не так много. Вот большая новость 2010 года: изменение температуры воды в Тихом океане у экватора следует за потеплением вод в полярных областях. Климатологи набирали данные, учились палеоклиматическим методикам — изучению климата прошлого по донным отложениям, кораллам, антарктическим льдам, а научные журналисты пространно объясняли, что пока глобальная климатическая модель невозможна, а локальные бессмысленны по причине глобальности климата.
В 2008 году ряд ведущих климатологов из Германии, Великобритании и США сформулировали в статье в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) критические моменты в динамике изменения климата Земли, то есть предельные значения, при достижении которых даже малые изменения могут кардинально изменить состояние системы. Ученые выделили 15 ключевых элементов глобальной климатической системы — когда они преодолеют свои критические точки, процесс изменения климата может принять катастрофический характер в любой момент. Это:
- лед Северного Ледовитого океана,
- ледник Гренландии,
- Бореальные леса (в основном тайга),
- вечная мерзлота,
- термохалинная (зависимая от температуры и солености) циркуляция вод Атлантического океана,
- влажные леса Амазонии,
- ледовый щит Западной Антарктиды,
- эффект «Эль-Ниньо» в Тихом океане,
- индийские летние муссоны,
- западноафриканские муссоны,
- вода подо льдами вокруг Антарктиды,
- тундра,
- подводные гидраты метана,
- мертвые зоны (бескислородные) в океане,
- озоновый слой над Арктикой.
Менее чем за десять лет прогресс в накоплении и обработке данных и в вычислительных методиках и мощностях позволил построить комплексные климатические модели, причем с предсказательной силой. С новыми измерениями в руках ученые оглянулись на свои прошлые предсказания. В ноябре 2019 года коллектив под руководством тех же основных авторов — британца Тимоти Лентона и немца Ханса Иоахима Шелльнубера — рассказал в Nature, что больше половины (девять) элементов из сформулированного списка уже достигли своих критических точек. Они добавили в свой перечень еще два элемента — льды Восточной Антарктиды и коралловые рифы теплых морей. Ученые отметили, что за прошедшее время все упомянутые ледники теряли площадь с нарастающей скоростью. Вечная мерзлота тает, бассейн Амазонки испытывает участившиеся засухи. В бореальных лесах стало больше пожаров и изменился состав насекомых, особенно вредителей. Массово вымирают виды, населяющие коралловые рифы.
Для льдов Западной Антарктики критическая точка означает необратимость таяния льдов. Так называемая линия налегания — граница на дне океана, где встречаются почва, вода и ледник, — подступает все ближе к материку, и этот процесс прошел точку невозврата. То есть если до этого прекращение повышения температуры остановило бы процесс, то после прохождения рубежа таяние уже в любом случае продолжится. Теперь люди если и могут на что-то повлиять, то лишь на скорость изменений. В какой-то момент таяние ледника может дестабилизировать весь ледовый щит Западной Антарктиды, что в конечном итоге приведет к повышению уровня Мирового океана на 3 м. Еще три-четыре метра может дать также дестабилизировавшийся ледник Восточной Антарктиды, семь — льды Гренландии. Опасность состоит в том, что эти эффекты усиливают друг друга.