Знание-сила, 2008 № 11 (977)

Недаром директор Center for Global Change Science при Массачусетсском технологическом институте Рональд Принн иронично сравнил изыски инженеров, взявшихся спасать климат, с намерением человека, нечаянно проглотившего муху, съесть еще и паука, чтобы тот расправился с насекомым. Было бы глупо проводить подобные опыты, не договорившись для начала ограничить эмиссию парниковых газов хотя бы к помянутому уже не раз 2050 году. Но даже в этом случае климатические изменения все равно окажутся весьма ощутимыми. И как тут не понять фаталистов, которые обреченно спрашивают: «А почему бы нет?», считая, что без геоинженерии вряд ли удастся обойтись. Вот несколько парадных примеров этой блистательной эффектами науки.

Еще в середине семидесятых годов известный советский ученый Михаил Будыко говорил о том, что искусственные облака могли бы защитить Землю от перегрева. Однако интерес к этой идее пробудился лишь после эксперимента, поставленного самой природой. В 1991 году, во время извержения филиппинского вулкана Пинатубо в стратосферу было выброшено более десяти миллионов тонн мельчайших частичек серы. Облако вулканических газов так эффективно поглощало солнечный свет, что на следующий год средняя температура на планете понизилась примерно на полградуса. Так не попробовать ли нам подражать природе — не распылить ли над Землей, на высоте 25—30 километров, порошкообразный сульфат серы?

Именно с такой идеей обратился в 2006 году со страниц журнала Climate Change нобелевский лауреат по химии Пауль Крутцен (см. также «З-С», 6/07). По его расчетам, трех граммов серы, попавших в стратосферу, достаточно, чтобы уравновесить влияние тонны углекислого газа, ну а дабы предотвратить ожидаемое удвоение выбросов СО 2, хватит пяти миллионов тонн серы в год. Правда, на охлаждение Земли придется ежегодно тратить от 25 до 50 миллиардов долларов, но, пожалуй, последствия климатических изменений обойдутся дороже.

Среди прочих геоинженерных предложений это, возможно, наиболее экономичное, к тому же его легко осуществить. Главная проблема: озоновый слой. Подобный эксперимент, придется признать, частично разрушит его — например, в полярных областях. Так, над Арктикой пострадает от трети до половины озонового слоя. А добавьте еще кислотные дожди! По-видимому, в Мировом океане уровень кислотности повысится. Это может привести к гибели коралловых рифов. Вся экосистема океана претерпит разрушительные изменения. Ну а насколько вредны для человека распыленные в воздухе крупицы серы или сульфатов? Не возрастет ли число заболеваний дыхательных путей? Пока ответы на эти вопросы не найдены, подчеркивает Крутцен, мы должны уделять основное внимание ограничению выбросов углекислого газа. И все же не стоит отвергать предложенный план. «А почему бы нет?»

По данным на начало 2008 года, 25% всей мировой эмиссии углекислого газа приходилось на долю Китая.

На втором месте находились США и Канада — 20%.

Далее располагались следующие регионы:

Европейский Союз (без стран Восточной Европы) — 13%;

Россия и другие страны СНГ — 8%;

Япония — 6%; Азия (без КНР, Индии, Японии и стран Ближнего Востока) — 6%;

Индия — 5%;

Восточная Европа — 4%;

Латинская Америка — 4%;

Ближний Восток — 4%;

Африка — 3%;

Океания — 2%.

Основные источники эмиссии углекислого газа:

56% — промышленные предприятия (электростанции, заводы и фабрики); 24% — частные хозяйства;

20% — транспорт.

Солярно-термические электростанции действуют сейчас в Южной Испании и США (Невада, Калифорния) и сооружаются в Алжире, Марокко и ОАЭ.

Долгое время развитию солнечной энергетики мешала дешевая нефть. Такие страны, как Саудовская Аравия, Кувейт или ОАЭ, которые могли бы стать пионерами этой отрасли, предпочитали торговать нефтью. «В Саудовской Аравии или Объединенных Арабских Эмиратах стоимость тока составляет всего полцента за киловатт-час (салют нефтяным олигархам России! — А.В.). Поэтому их властям было трудно убедить людей в преимуществах солярно-термического метода», — констатирует журнал Spiegel. И все же использование солнечной энергии этими странами неизбежно. Европе требуется энергия, государствам Северной Африки и Ближнего Востока нужна вода. Солярно-термические электростанции дают то и другое.

Международная группа астрономов, опираясь на наблюдения системы из двух пульсаров, смогла подтвердить правильность одного из предсказаний общей теории относительности Эйнштейна. Ученые наблюдали двойную систему пульсаров, получившую название J0737-3039. Стоит напомнить, что пульсары — это нейтронные звезды, образовавшиеся при взрыве сверхновых. Быстро вращаясь вокруг своей оси, пульсар испускает периодические импульсы электромагнитного излучения в радиодиапазоне. Входящий в систему пульсар В каждые 2,5 часа проходит перед вторым — пульсаром А, — полностью закрывая его от наблюдателей.

Измеряя параметры исходящих сигналов во время этих затмений, ученые смогли предсказать форму магнитного поля пульсара В. Эта информация, в свою очередь, позволила вычислить ориентацию оси, вокруг которой вращаются звезды наблюдавшейся системы. Обобщив данные, полученные за четыре года наблюдений, ученые определили, что за год ось поворачивается на угол, чуть меньший пяти градусов. Таким образом, за 75 лет ось совершает полный оборот.

Наблюдаемый эффект, известный как прецессия спина, был предсказан Эйнштейном около 90 лет назад. Согласно положениям теории относительности, два массивных тела, обращающихся рядом, будут вызывать искривление пространства, достаточное для смещения оси, вокруг которой они вращаются. Как следствие, сами тела начнут колебаться. Именно эти колебания измеряли астрономы во время затмений пульсара А.

Вычисленное на основании наблюдений значение поворота оси составляет 4,77 плюс-минус 0,66 градуса в год. Значение, вычисленное исходя из положений теории относительности, равно 5,07 градуса в год. Расхождение составляет около 13%. Один из авторов работы, Рене Бретон из Университета Мак-гилла в Монреале, заявил, что по мере накопления данных точность значения поворота оси будет увеличиваться. Скорее всего, это приведет к улучшению совпадения между значениями, полученными из наблюдений и рассчитанными исходя из теории относительности. Хотя нельзя исключать и того, что более точные наблюдательные значения дадут увеличение расхождения между теорией и практикой.