Сара Драй - Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты

В то же время рост экологического сознания заставлял уделять все больше внимания настоящему земного климата и его будущему. Становилось все более очевидно, что вмешательство человека способно вызвать климатические изменения планетарного масштаба и, более того, это вмешательство наращивает темпы. Глобальные изменения климата и стали главной объединяющей темой серии научных конференций, прошедших в начале 1980-х гг. в рамках программы НАСА под названием «Миссия к планете Земля». Это было время, когда все дороги, казалось, вели к Земле. Отчасти вдохновленные новыми наблюдениями Земли из космоса, ставшими доступными в 1960-х и 1970-х гг., эти встречи отражали дух того времени и оказали значительное влияние на дальнейшее развитие наук о Земле.

«Земля – это планета, которая характеризуется изменениями, – заявили участники конференции "Глобальные изменения: влияние на обитаемость", организованной НАСА в Вудс-Хоуле в июне 1982 г., – и сегодня она вступила в уникальную эпоху, когда один из населяющих ее видов, человеческая раса, достиг способности менять окружающую среду в глобальном масштабе» [359] . Global Change: Impacts on Habitability: A Scientific Basis for Assessment: A Report by the Executive Committee of a Workshop held at Woods Hole, Massachusetts, June 21–26, 1982 , submitted on behalf of the executive committee on 7 July 1982 by Richard Goody (Chairman), NASA and Jet Propulsion Lab. Также см.: Earth Observations from Space: History, Promise, and Reality (Washington, DC: National Academies Press, 1995). . Казалось, длительный период добычи и эксплуатации природных ресурсов, что было главным двигателем развития человеческой цивилизации на протяжении большей части ее истории, неизбежно должен подойти к концу. В прошлом люди, сталкиваясь с истощением ресурсов в одной долине, просто перемещались в другую. Но сейчас у нас нет такой «следующей долины», предупреждали ученые. Междисциплинарное сотрудничество стало насущной необходимостью. «Сейчас мы достигли того момента, когда различные научные области начинают все больше пересекаться, и следующий шаг вперед может быть сделан только посредством междисциплинарной исследовательской программы» [360] Global Change, 3–4. . Следующим летом состоялась еще одна конференция и прозвучал еще один страстный призыв к комплексному представлению о Земле. «Земля меняется – меняется в то самое время, пока мы стараемся ее понять, – заявили участники встречи, на которой обсуждался вопрос учреждения Международной геосферно-биосферной программы по инициативе Международного совета по науке, – и эти изменения затрагивают взаимодействие суши, океанов, воздуха и биосферы». Только рассматривая Землю как «целостную систему», можно было надеяться достичь действительно глубокого понимания происходящих с ней перемен [361] . Toward an Understanding of Global Change: Initial Priorities for US Contributions to the International GeosphereBiosphere Program (Washington, DC: National Academies Press, 1988), v. . Это заявление о необходимости нового взгляда на Землю было тем более весомым, что подкреплялось интеллектуальным авторитетом самого Роджера Ревелла – человека, который первым забил тревогу по поводу повышения уровня углекислого газа в атмосфере.

Но самый влиятельный доклад был подготовлен Комитетом НАСА по системной науке о Земле под председательством Фрэнсиса Бретертона, океанографа-теоретика, участвовавшего в разработке эксперимента по изучению динамики открытого океана (проекта MODE). Полученные за последнее время данные, писал Бретертон, «в своей совокупности не просто открывают, но фактически заставляют нас принять новый взгляд на Землю как на интегрированную систему, изучение которой должно выходить за рамки дисциплинарных границ» [362] . Earth System Science: A Closer View , Report of the Earth System Sciences Committee, NASA Advisory Council (Washington, DC: NASA, 1988), 12. . На одной из выездных встреч его группы, которая проходила на горнолыжном курорте в Джексон-Хоуле, штат Вайоминг, члены команды катались на лыжах и занимались разработкой «схемы Земли», которая должна была показать, «как взаимодействуют между собой все части планеты» [363] Схема, ставшая известной как схема Бретертона, предположительно была разработана Берриеном Муром, будущим руководителем Международной геосферно-биосферной программы; см.: Sybil Seitzinger et al., «International GeosphereBiosphere Programme and Earth System Science: Three Decades of Co-Evolution,» Anthropocene 12 (December 2015): 3–16. Слова Берриена Мура; см.: «Berrien Moore, Earth System Science at 20,» Oral History Project, Edited Oral History Transcript, Berrien Moore III, interviewed by Rebecca Wright, National Weather Center, Norman, OK, 4 April 2011. . В пылу обсуждения один из участников забыл, что изображение схемы демонстрируется проектором, и исправил ее маркером прямо на гостиничной стене. НАСА пришлось оплатить счет за ремонт.

Схема Бретертона, названная в честь председателя комитета (хотя сам Бретертон не принимал непосредственного участия в ее разработке), представляла собой попытку отразить сложный комплекс взаимодействий между различными элементами земной системы. Двойные стрелки были призваны показать, что каждый элемент системы оказывал влияние на другие элементы и сам находился под их влиянием. Все вместе эти механизмы обратных связей и порождали ту самую изменчивость климата, которая была зафиксирована в прочитанной Дансгором ледяной летописи. Примечательно, что схема объединяла биогеохимические и физические аспекты земной системы – жизнь в океане и на суше, а также воздух и воду, от которых зависела эта жизнь. Например, динамика океана была связана с физикой атмосферы и морской биогеохимией, а экосистемы суши – с почвой, водой и химией тропосферы. В центре всей этой сложной системы находилась вода. Именно она делала Землю уникальной планетой в Солнечной системе – планетой изменений [364] . Earth System Science , 19. .

Это была не первая попытка показать связь между живой планетой и физикой Земли, но схема Бретертона появилась на волне растущего осознания изменчивой природы земного климата. 1960-е и 1970-е гг. принесли понимание того, что климат меняется постоянно, причем диапазон временны́х рамок этих изменений – от нескольких десятилетий до сотен тысяч лет – поражал воображение. Под крышей палеоклиматологии объединились ледяные керны, древние деревья, донные отложения и пыльца. Еще более широкий шатер раскинула новая наука о климатических изменениях, которая объединила ученых геологической направленности, стремящихся понять прошлые ледниковые периоды, и представителей наук о Земле с их преимущественно физической и химической ориентацией, которые пытались предсказать последствия антропогенного роста уровня CO 2 [365] Gregory Good, «The Assembly of Geophysics: Scientific Disciplines as Frameworks of Consensus,» Studies in the History and Philosophy of Modern Physics 31, no. 3 (2000): 259–292. . Вероятно, не будет преувеличением сказать, что самое важное открытие климатической науки в XX в. состояло даже не в том, что люди могут менять климат, а в том, что, как показали палеоклиматологические исследования, сам климат находится в процессе постоянного изменения.