Новое исследование показывает, что, когда людям удастся сократить выбросы и в конечном счёте снизить глобальную температуру,
Южный океан накапливает тепло. Оно может высвободиться в результате гигантской «отрыжки», которая произойдёт через 100 лет. (Изображение предоставлено: Sebnem Coskun / Anadolu через Getty Images)
Представьте себе утреннюю чашку кофе. Нагревательный элемент вашего чайника — или пламя на плите — нагревает воду, которую вы завариваете вместе с кофейными зёрнами и наливаете в кружку. Возможно, вы заняты, и чашка кофе стоит на столе какое-то время, отдавая своё тепло в атмосферу комнаты, пока не достигнет температуры, равной температуре в помещении. Другими словами: она остыла.
А теперь представьте, что бескрайний Южный океан, омывающий Антарктиду, однажды может сделать то же самое. С начала промышленной революции люди довели чайник до кипения, выбросив в атмосферу невероятное количество тепла, более 90 % которого поглотило море. (Оно также поглотило четверть наших выбросов CO2.) В условиях изменения климата Южный океан накапливает тепло, которое, как и ваш утренний заряд бодрости, не может храниться вечно и когда-нибудь вернётся в атмосферу.
Новое моделирование показывает, что этот «выброс» тепла — учёные назвали его именно так, кстати, — может произойти внезапно. В сценарии, при котором человечество в конечном счёте сократит выбросы парниковых газов, а затем перейдёт к «чистому отрицательному балансу», то есть найдёт способы удалять из атмосферы загрязняющие вещества, вызывающие потепление планеты, глобальная температура снизится. Но внезапно Южный океан «выбросит» накопленное тепло, что приведёт к такому же потеплению планеты, какое сейчас вызывает человечество. И этот тепловой выброс будет продолжаться как минимум столетие.
Другими словами, согласно этому моделированию, по крайней мере, люди найдут способ обратить вспять изменение климата, но Южный океан, по сути, запустит этот процесс заново. Хотя наши потомки ничего не смогут сделать, чтобы остановить это, поскольку потепление будет вызвано уже накопленным теплом, эти расчёты — ещё один срочный призыв как можно быстрее и решительнее сократить загрязнение окружающей среды.
Однако это внезапное извержение не является чем-то неизбежным — это лишь прогноз модели. Но это шаг к пониманию того, как планета может отреагировать на то, что люди продолжают манипулировать климатом, как нагревая его, так и охлаждая. «Вопрос в том, как климатическая система и, в частности, океан отреагируют на сценарии, при которых мы удаляем CO2 из атмосферы и наблюдаем эффект чистого глобального охлаждения», — говорит Свенья Фрей, аспирантка-океанограф из немецкого Центра океанических исследований имени Гельмгольца GEOMAR в Киле и соавтор статьи.
Южный океан может окружать замёрзший континент Антарктиду, но он очень эффективно накапливает тепло: на его долю приходится около 80 процентов тепла, которое поглощают все океаны. Отчасти это связано с течениями, которые переносят относительно тёплые воды на юг, но также с тем, что в Южном океане происходит множество апвеллингов выносящих холодную воду на поверхность, где она нагревается.
Небо над Южным океаном также отражает меньше света, чем в других частях земного шара. Грузовые суда и промышленные предприятия в Северном полушарии выбрасывают загрязняющие вещества в атмосферу в виде аэрозолей, которые сами по себе отражают солнечную энергию обратно в космос и делают облака ярче, а они отражают ещё больше света. Это явление в некотором смысле конкурирует с потеплением, вызванным сжиганием ископаемого топлива. «В Южном полушарии эта конкуренция не так заметна, потому что там более чистая атмосфера», — сказал Рик Уильямс, специалист по океанам и климату из Ливерпульского университета, который изучает Южный океан, но не участвовал в написании статьи.
Согласно смоделированному исследователями сценарию, концентрация CO2 в атмосфере увеличивается на 1 процент каждый год, пока общее количество не удвоится по сравнению с тем, что было на планете до промышленной революции. Затем технологии с отрицательными выбросами сокращают концентрацию углерода на 0,1 процента в год. (В исследовании не рассматривались конкретные методы, но одним из вариантов является прямое улавливание CO2 из воздуха, хотя этот метод остаётся дорогостоящим и маломасштабным.) В результате атмосфера, суша и океаны охлаждаются.
Но в Южном океане начинает что-то назревать. Его поверхность становится холоднее, но при этом более солёной из-за образования нового морского льда: когда морская вода замерзает, она отдаёт свою соль, которая затем впитывается в окружающие воды и утяжеляет поверхностный слой. «В то же время у нас есть тёплые глубинные воды, — говорит Фрей. — В какой-то момент толща воды становится нестабильной, и тогда начинается глубокая конвекция».
Другими словами, отрыжка. Это лишь один из возможных способов, с помощью которых чрезвычайно сложные и взаимосвязанные системы нашей планеты могут реагировать на рост и снижение выбросов в ближайшие столетия. «Существует большая неопределённость в том, как система Земли отреагирует на чистые отрицательные выбросы, — мы не очень хорошо это понимаем», — сказала климатолог из Университета Саймона Фрейзера Кирстен Зикфельд, которая изучает эту динамику, но не участвовала в написании новой статьи. «Как показывает эта статья, на нашем пути могут возникнуть неожиданности».
Для ясности: в этом сценарии удаление углерода из атмосферы значительно снижает глобальную температуру, даже с учётом «отрыжки». И чем быстрее мы откажемся от ископаемого топлива, тем меньше CO2 нам придётся удалять в будущем. «Отрицательные выбросы и снижение углеродной нагрузки на атмосферу — это хорошо, — сказал Уильямс. — Я бы только добавил, что вместо отрицательных выбросов лучше вообще не допускать положительных».