В последние дни многие медиа цитируют слова американского эколога Ли Талбота: «Мы не унаследовали Землю у своих родителей. Мы ее взяли взаймы у своих детей». Действительно, возникает вопрос, какой будет планета через несколько десятков лет и удастся ли нам остановить глобальное потепление. Сегодняшний день — судьбоносный, так как это последний день работы саммита в Копенгагене. Сегодня станет ясно, на какие компромиссы готовы пойти страны в ограничении выбросов парниковых газов и как будет выглядеть документ, который придет на смену Киотскому протоколу. Выработать стратегию по решению этого вопроса совершенно необходимо. Сейчас уже мало кто сомневается в том, что глобальное потепление приобретает все больший размах, а ученые находят этому все новые доказательства. У меня накипело: я хочу немного рассказать о том, как технически исследуется климат, а то у публики, по-моему, складывается впечатление, что армия высококлассных специалистов просто гадает на кофейной гуще.

В сентябре в Science вышла статья большого коллектива ученых, работающих в арктическом регионе, которая должна убедить даже самых упорных оппозиционеров в том, что глобальное потепление не выдумки, а, к сожалению, вполне объективный факт. Арктика — это уникальный регион, где климатические изменения очень хорошо заметны, поскольку он чувствителен даже к небольшим температурным колебаниям. Дело в том, что в этом регионе действуют мощные системы положительной обратной связи, которые усиливают господствующие температурные тренды, то есть работают по принципу «чем хуже — тем хуже».

Для наглядности я расскажу про одну из них — альбедо. Альбедо — это способность земной поверхности отражать солнечную энергию. Чем выше альбедо, тем больше энергии отражается и тем меньше нагревается поверхность. Наиболее высокое альбедо имеет лед. Но когда ледяной покров в Арктике за счет потепления сокращается, то сокращается и альбедо, так как поверхность океана, наоборот, имеет низкое альбедо, и солнечные лучи не отражаются, а нагревают ее. То есть потепление вызывает снижение альбедо, а это, в свою очередь, ускоряет процесс потепления.

Чтобы понять, как менялся климат в арктическом регионе на протяжении последних двух тысяч лет, ученые (Kaufman и коллеги) собрали самые различные континентальные данные, которые позволяют реконструировать палеотемпературы. Такие данные на континентах можно получить, во-первых, из ледовых кернов, во-вторых, из озерных отложений, исследуя в них споры и пыльцу растений, и, в-третьих, по годовым кольцам деревьев. Все эти природные «архивы» обладают очень высоким разрешением, потому что в них различим каждый год. Год за годом в озерах откладываются глины, год за годом выпадает и откладывается новый снег в ледниках, год за годом нарастают новые кольца в стволах деревьях. И каждый год повсюду оставляет свой хорошо различимый след. Различные методы позволяют прочитать температурную запись в таких архивах и, соответственно, посмотреть, что же в действительности происходило на Земле.

А происходило вот что: почти все полные последние две тысячи лет, за исключением прошлого столетия, то есть ХХ века и нынешнего десятилетия, температура в Арктике плавно снижалась. Происходило это потому, что в высоких широтах уменьшалось количество солнечной энергии, получаемой земной поверхностью летом. Дело в том, что орбитальные параметры Земли постоянно меняются: орбита Земли иногда по форме ближе к окружности, а иногда вытягивается в эллипс; кроме того, земная ось наклоняется то сильнее, то слабее. Земля как бы совершает некий сложный танец вокруг Солнца. В результате полярные области нагреваются Солнцем то меньше, то больше. Изменения этих орбитальных параметров еще в прошом веке просчитал сербский математик Милутин Миланкович. Именно эти изменения и являются самым главным рычагом, который обуславливает переходы от ледниковых эпох к межледниковым и обратно. Наша теплая климатическая эпоха, которая дала начала человеческой цивилизации и прогрессу, длится уже 10 тысяч лет, и самых высоких значений температуры достигали в ее начале, в период приблизительно 10-6 тысяч лет назад, так как тогда северные полярные и субполярные широты получали наибольшее количество солнечной энергии. А потом температуры начали постепенно снижаться. За последние две тысячи лет солнечная инсоляция снизилась на 6 Вт/м2, а температуры, соответственно, понижались на 0.22° C плюс/минус 0.06° C на одну тысячу лет. И так бы постепенно на планете и холодало, что рано или поздно привело бы к ледниковому периоду, если бы не парниковый эффект. В ХХ веке температурный тренд резко и неожиданно повернул вспять. И на Земле, а особенно в арктическом регионе, снова начало теплеть. И на сегодняшний день здесь уже на 1.4° C теплее, чем должно было бы быть, если бы изначальный тренд к похолоданию сохранился. Так что жизнь обитателей Арктики становится все сложнее: температуры повышаются, сокращаются льды. Например, белым медведям приходится проплывать все большие расстояния в поисках пищи. А что ждет нас с вами?