Десять — пятнадцать лет назад мысль о том, что можно охладить или подогреть целую планету, вызвала бы в лучшем случае усмешку и мнение, что автор слишком ударился в фантазию,
Но оказывается, что в результате хозяйственной деятельности человека повышение среднегодовых температур Земли возможно. Сейчас это предмет серьезного обсуждения ученых, статьи на эти темы регулярно появляются в газетах и журналах. Только за последние 5 лет эта проблема неоднократно обсуждалась на международных научных конференциях.
Такое изменение общественных взглядов и резкое повышение интереса к проблемам климатологии имело существенные основания. Экономические и теплобалансовые подсчеты показывают, что если в будущем сохранятся темпы роста современной энергетики, основанной на сжигании ископаемого топлива, то климат Земли изменится. Попробуем немного разобраться, что же может произойти в действительности.
Известный советский климатолог М. И. Будыко, анализируя многочисленные материалы, пишет о том, что основой прогноза о значительном повышении температур являются представления о нарастающей концентрации углекислого газа (СО2) в атмосфере и о чувствительности глобального термического режима к таким изменениям.
М. И. Будыко приводит данные о росте количества углекислого газа в атмосфере за период, охватывающий конец прошлого века и настоящее время, в результате чего повышение средней годовой температуры воздуха составило 0,5°С, а в близком будущем это повышение может достигнуть и нескольких градусов.
Развивая представления о возможном повышении температур Земли, М. И. Будыко приходит к заключению о том, что через 50 лет северо-запад европейской территории СССР будет иметь климатические условия, сходные с климатом Центральной Франции! Север Западной Сибири в таком случае сопоставляется с южными частями Польши, а условия центральных районов Западной Сибири будут сравнимы с территориями Средне-Дунайской низменности.
Термические зоны, характеризуемые условиями вегетационного сезона, сдвинутся к северу в 1990 г, на 1—3°, в 2025 г. — на 10—15° по сравнению с современными условиями. Помимо этих изменений предполагается даже, что в 20-х годах XXI в. могут исчезнуть полярные льды. В полярных районах увеличится количество осадков, произойдет частичное таяние мерзлоты, тепловое расширение вод океана, а также таяние и распад части Антарктического ледникового щита.
Современные ледники покрывают площадь свыше 15,5 млн. кв. км, а общий объем льда и снега во всех ледниках оценивается цифрой около 30 млн. куб. км. Подсчитано, что полное таяние этих ледников и снегов могло бы поднять уровень Мирового океана более чем на 65 м.
На долю подземных льдов приходится менее 2% общего объема льдов литокриосферы (около 0,5 млн. куб. м — по П. А. Шумскому и 0,3 млн. куб. м — по С. В. Калеснику). Оценивая запасы-влаги, заключенной в подземных льдах, Б. И. Втюрин произвел расчеты, согласно которым при одновременном быстром протаивании всех многолетнемерзлых пород на Земле уровень Мирового океана повысился бы всего на 12—13 см. Но с другой стороны, отмечает Б. И. Втюрин, в пределах СССР запасы пресной воды, сосредоточенные в виде эвидентных подземных льдов, все же превосходят запасы воды, сосредоточенные в ледниках. Они примерно в 4 раза превышают полный речной сток на территории СССР за год (4 220 куб. км).
Потепления и похолодания в течение последнего столетия сменялись неоднократно в ходе естественных процессов. Многочисленные исследования метеорологов показали, что конец XIX в. был относительно холодным, а в начале текущего столетия, наоборот, отмечалось потепление с максимумом в 1930—1940 гг.
В Австрийских Альпах в 1965 г. наступало 30% ледников, а в 1975 г. число наступающих ледников возросло до 58% (в 1952 г. почти 100% ледников отступало).
Но на ход естественных колебаний климата накладываются факторы, возникающие в результате хозяйственной деятельности людей, и в частности потребления минерального сырья. При этом, как отмечают М. Г. Гросвальд и В. М. Котляков, «от 80-х годов текущего века до конца первой четверти будущего, когда современный полуцикл естественного похолодания сменится очередной фазой потепления, а парниковый эффект CO2 еще более усилится, средние глобальные температуры возрастут приблизительно на 2° и поднимутся до уровня, который ни разу не достигался за последнее тысячелетие». Какие же изменения будут происходить в основных районах полярных льдов, ледников и вечной мерзлоты?
М. Г. Гросвальд и М. В. Котляков считают, что в Арктике при условии потепления климата Земли современные ледниковые покровы арктических островов исчезнут за несколько десятилетий, т. е. на глазах одного поколения!
В Гренландии общее повышение температур скажется не так сильно, потому что ледниковый щит со средней мощностью 2300 м (а наибольшей — 3400 м) и площадью 1 726 тыс. кв. км совсем не так просто растопить или значительно сократить в размерах. Громадная масса льда как бы защищает сама себя в силу охлаждающего эффекта ледникового покрова, который сейчас понижает средние температуры летом на 5° и зимой на 15° по сравнению с окружающими районами на тех же широтах. В толще ледникового щита до самого ложа сохраняется температура ниже минус 10°. Предполагается, что при росте температур баланс массы Гренландского ледникового щита через 50 лет станет отрицательным и скорость снижения поверхности щита составит 0,5—0,7 м в год.
Восточно-антарктический ледниковый щит — еще более мощное ледяное сооружение и, по оценке специалистов, обладает еще большей термической инерцией. Потепление не вызовет существенного усиления таяния. Западная часть Антарктического щита имеет площадь 2,3 млн. кв. км и объем, равный 3,3 млн. куб. км. По тем же оценкам, «его разрушение может произойти после таяния ледников-шельфов и тогда приобретет характер быстрого распада (серджа), т. е. материковый лед окажется в океане, перейдет в плавучее состояние и тогда начнет разрушаться».
…Скорость повышения уровня Мирового океана составляет в настоящее время около 1,5 мм в год, а в 20-х годах XXI в. может превысить 5 мм в год.
Конечно, приведенные цифры показывают, что изменения не будут катастрофически быстрыми, но они все-таки заставляют глубоко задуматься.
Как будет выглядеть земная поверхность, когда многие площади области вечной мерзлоты протаят и превратятся в болота и озера? Что произойдет с городами, поселками, дорогами и мостами, стоящими на вечной мерзлоте, как изменятся ландшафты этих территорий? А полярные области — страны вечных льдов и снегов, где обитают белые медведи, пингвины, тюлени и моржи, гнездятся миллионы птиц — неповторимые просторы Севера, обладающие уникальной красотой и историей, неужели они исчезнут с лица Земли?
Трудно представить превращение огромных территорий Земли в однообразные поверхности…
Естественно, возникает вопрос о том, что же можно сделать, чтобы не происходили не только глобальные, общеземные изменения климата и ландшафтов Земли, но и сохранялись естественные природные условия даже небольших территорий. Во всех частях света в настоящее время хозяйственная деятельность людей расширяется и охватывает все новые районы, в том числе районы, занятые вечной мерзлотой и ледниками.
Особенно значительны масштабы таких работ в нашей стране. К категории «Север» относятся территории, занимающие половину площади Советского Союза, и именно на них расположены многочисленные месторождения нефти, газа, цветных металлов, знаменитые алмазные трубки. На Севере и Северо-Востоке идет строительство городов, поселков, дорог, крупных заводов и электростанций, закладываются новые шахты и буровые скважины. И большая часть из них — в области многолетней мерзлоты, которая занимает 80% территории. Освоение земных недр и новое строительство продолжают серьезно зависеть от специфических условий многолетнемерзлых пород и соответствующих температурных режимов.
Даже на территории европейской части СССР, где мерзлота сохранилась узкой каймой по побережью Северного Ледовитого океана, необходимо учитывать существование ее в прошлом. Остаточные формы — реликты мерзлоты оказываются очень чувствительными к искусственному изменению природной среды. В области современного распространения вечная мерзлота при всех своих огромных площадях, мощности в сотни и более метров чрезвычайно быстро и «болезненно» реагирует на неправильное, грубое вторжение в ее пределы.
Многочисленны печальные примеры, когда в результате неправильных методов строительства на отдельных участках происходило нарушение слоя мерзлоты, резко возрастали скорости ее деградации. В результате полотно дороги превращалось в широкую заболоченную полосу, дома и сооружения разрушались в течение первых же лет, а остановить эти процессы люди еще не умели.
Естественное первоначальное строение толщи мерзлоты, прячущейся под слоем тундровых мхов или под лесами Сибири, в большинстве случаев невосстановимо. След гусеничного трактора, проложенный по поверхности тундры весной или летом, во многих случаях превращается в ложбину, заполненную водой. Начавшиеся термокарстовые процессы могут разрушить тысячи квадратных метров поверхности.
Строителям показался «лишним» бугор, расположенный на склоне в зоне строительства, и его убрали. Через некоторое время на этом месте образовалась гигантская наледь, «убрать» которую было уже невозможно.
Несомненно, что полноценное, грамотное суждение о проблемах, связанных с Севером, невозможно без исторического и палеогеографического, ретроспективного взгляда на основные природные факторы и процессы. Только при таком подходе может быть реально выполнено требование современности, выраженное в высказывании специалиста по изучению полярных стран Г. Аграната: «Когда имеешь дело с Севером, нужно обладать обостренным чувством будущего».
Такая постановка проблемы приближает к практике сегодняшнего дня сведения о древних ледниках и мерзлоте.
Именно от геологической истории протянуты связи в действительность, — связи, определяющие современные ландшафты и природно-климатические условия.
Современное человечество располагает опытом, углубленным всеми достижениями науки и практики. Но и вторжения в естественную природную среду стали настолько значительными, что не все могут определить расчеты. Поэтому настало то время, которое очень хорошо охарактеризовано словами В. М. Котлякова: «…нужно помнить, что природу может сохранить не столько наука, сколько любовь человека. И такую любовь нужно постоянно воспитывать в людях».