Вулканом по климату: можно ли за один день "отменить" потепление
Есть у "жизнедеятельности" вулканов и не настолько красочные последствия, которые, тем не менее, ощущаются годами. Выбрасывая высоко в атмосферу пепел, пыль и газы, вулкан неожиданно и довольно серьезно вмешивается в работу глобальной климатической системы. Для самых мощных извержений в современной истории такие вмешательства оказывались настолько заметными, что дали некоторым скептикам повод объявлять влияние человека на климат незначительным, а то и несуществующим.
Обвинял ли кто-нибудь Кракатау в "глобальном похолодании"? И насколько сильно вулканы влияют на климат Земли? Об этом РИА Новости рассказал старший научный сотрудник Главной геофизической обсерватории имени Воейкова Андрей Киселев, соавтор книги "Парадоксы климата", вошедшей в лонг-лист премии "Просветитель" 2013 года.
Степень влияния извержения вулкана на климат зависит от мощности извержения, причем не только от массы выбрасываемых газов и мелких частиц, которые ученые называют аэрозолями, но и от высоты, на которую они выбрасываются. Если вулкан "выстрелил" достаточно высоко, то в стратосфере, на высоте более 15-20 километров, продукты извержения могут задержаться на несколько лет.
В их составе есть, в частности, вулканический пепел и газ — диоксид серы (SO2). Первый способствует более интенсивному образованию облаков, а второй в присутствии паров воды окисляется до серной кислоты (H2SO4), и взвесь из ее капелек может находиться в атмосфере очень долгое время.
"Такой "аэрозольный экран" на время своего существования сокращает количество коротковолновой солнечной радиации, достигающей поверхности Земли, но в то же время с ростом концентрации парниковых газов увеличивается и парниковый эффект. Некоторое время действие "экрана" пересиливает конкурента, и на период его существования наблюдается некоторое снижение температуры. С разрушением "экрана" поток коротковолновой радиации к земной поверхности резко усиливается, и происходит скачок температуры", — объяснил Киселев.
Продолжительность влияния извержения вулкана на погоду и климат тоже зависит от его мощности, и считается, что при достаточно сильном извержении оно может составлять несколько лет. При этом "делает погоду" вулкан в своем регионе, а на климат влияет уже в глобальных масштабах.
"Конечно, извержение вулкана сказывается на текущей погоде в его окрестности во время и сразу после извержения, но едва ли заметно, например, на другом континенте, поскольку для того, чтобы вулканические продукты попали в другое полушарие, потребуется несколько месяцев", — отметил ученый.
Наблюдения показывают, что вулканы могу заметно охладить планету — после другого знаменитого извержения, филиппинского вулкана Пинатубо в 1991 году, средняя глобальная температура уже в следующем году, по оценкам ученых, "потеряла" 0,5 градуса Цельсия. Однако выделить "сигнал" от вулканов и достоверно уличить их в "торможении" потепления непросто, поскольку в течение тех самых нескольких лет происходит и множество других влияющих на климат событий — это задача для специалистов по климатическим моделям, говорит Киселев.
Александр Стиклер из Бернского университета в своем обзоре исследований о климатических последствиях извержения Кракатау пишет, что именно извержение 1883 года заставило ученых задуматься о том, как именно вулканы "охлаждают" Землю. И это неудивительно, ведь последнее извержение Кракатау до сих пор остается одним из самых мощных и самым громким звуком в истории наблюдений.
К маю 1883 года Кракатау относительно спокойно "проспал" почти два столетия — последнее крупное извержение случилось в 1680 году. "Проснулся" вулкан 20 мая и до августа выбрасывал в атмосферу шлейфы пепла и пара. К 26 августа извержение стало практически непрерывным, облако черного пепла поднималось на высоту в 27 километров, а взрывы были слышны каждые 10 минут.
В ночь на 27 августа по местному времени с интервалом в несколько часов прогремело четыре кульминационных взрыва, причем, по свидетельствам метеослужбы Австралии, третий взрыв был настолько мощным, что его услышали за 3,5 тысячи километров от вулкана в городе Перт на западе страны. От четвертого взрыва у матросов на кораблях, стоявших в Зондском проливе между островами Ява и Суматра, лопнули барабанные перепонки, а сам вулканический остров фактически разрушился. Общее число жертв извержения и вызванных им цунами превысило 36 тысяч человек, причем волны, по имеющимся свидетельствам, дошли даже до берегов Южной Африки.
По разным оценкам, Кракатау мог "подморозить" планету еще сильнее, чем Пинатубо — почти на 1,2 градуса, а климатические отголоски этого извержения наблюдались в следующие пять лет. Но Киселев призывает относиться к таким оценкам "с долей здорового скепсиса", поскольку качественной информации о его извержениях явно недостаточно.
"Изученность влияния вулканов на климат, безусловно, недостаточна. Более или менее полные измерения стало возможно делать лишь недавно, особенно с появлением спутникового мониторинга, до этого делались немногочисленные измерения и проводились модельные исследования, позволившие составить качественную картину воздействия извержений вулканов на климат Земли, но не более того", — говорит Киселев.
Базировались такие исследования, главным образом, на материале по извержениям уже упомянутого Пинатубо и мексиканского вулкана Эль-Чичон, извергавшегося в 1982 году. Сейчас же очень богатый материал ученым подарил незабвенный Эйяфьядлайокудль — он, правда, выбросил в атмосферу "всего" 15 миллионов тонн пепла и пыли, которые намного быстрее "вымываются" из атмосферы, и поэтому серьезного влияния на климат не оказал.
Именно механизм "вулканического" охлаждения в свое время подсказал ученым идею геоинжиниринга — активного воздействия на климат Земли для борьбы с глобальным потеплением. Если вулкан может "забросить" в стратосферу сернокислый аэрозоль, имеющий антипарниковый эффект, то почему бы это не сделать человеку?
Во-первых, потому, что для создания искусственного "аэрозольного экрана" потребуется десятки миллионов тонн сернокислого аэрозоля и какой-то способ его доставки на нужную высоту — перед вулканом такие проблемы, очевидно, не стоят. Чтобы такой экран работал, его нужно будет постоянно поддерживать в поясах, покрывающих как минимум две трети земного шара. При этом, отмечает Киселев, "передумать" и отказаться от его использования впоследствии будет уже нельзя — темп роста температуры в этом случае может быстро превзойти тот, который мы наблюдаем сейчас.
Во-вторых, рано или поздно сернокислый аэрозоль вернется на поверхность Земли, нарушив привычный режим осадков. Он также заметно "закислит" воды Мирового океана — что вдвойне обидно, поскольку, снимая "симптомы" в виде потепления, такой метод геоинжиниринга никак не решает проблему роста концентрации CO2 в атмосфере, который, в свою очередь, тоже приводит к повышению кислотности океана.
"Воплощение идеи геоинжиниринга далеко не безобидно, поэтому всякий раз принятию взвешенного решения должна предшествовать всесторонняя научная экспертиза", — подчеркнул Киселев.