Борьба с парниковым эффектом

Количество техногенных  выбросов СО₂ в атмосферу значительно возросло во второй половине XX в. Основной причиной этого стала колоссальная зависимость мировой экономики от ископаемых видов топлива. Индустриализация, урбанизация и стремительные темпы роста населения планеты обусловили увеличение мирового спроса на электроэнергию, удовлетворяющегося главным образом за счет сжигания горючих ископаемых. Рост потребления энергии всегда считался не только важным условием технического прогресса, но и благоприятным фактором существования и развития человеческой цивилизации. Когда человек научился добывать огонь, произошел первый скачок в изменении уровня жизни, энергоресурсами были мускульная сила человека и дрова.

Рост потребления энергии  в настоящее время составляет около 5% в год, что при росте  населения чуть менее 2% в год означает более чем двукратное увеличение душевого потребления. В 2000 г. мир израсходовал более 16- 109 кВт/ч энергии, четверть этого количества пришлась на США и столько же - на развивающиеся страны вместе с Китаем (доля России - около 6%). В настоящее время ископаемые виды органического топлива составляют более 90% всех первичных энергоресурсов, обеспечивая 75% мирового производства электрической энергии. В результате сжигания органического топлива только на тепловых электростанциях (ТЭС), не считая работу автомобильных двигателей и металлургических предприятий, в атмосферу ежегодно поступает более 5 млрд т углекислого газа (25% техногенных выбросов диоксида углерода в атмосферу дают США и страны Евросоюза, 11% - Китай, 9% - Россия).

С начала XX в., по оценкам  экспертов ООН, увеличение выбросов СО₂ составляло от 0,5 до 5% в год. В результате за последние сто лет только за счет сжигания топлива в атмосферу поступило 400 млрд. т углекислого газа.

Развитие индустриализации и экономической деятельности человека приводит к тому, что в воздух выбрасывается все больше примесей, создающих знаменитый парниковый эффект, - углекислого газа, метана и прочей «грязи». Это, соответственно, приводит к тому, что среднегодовые температуры  медленно, но верно увеличиваются. Несмотря на то, что из года в год рост измеряется десятыми и сотыми долями градуса, за десятилетия и века накапливаются  вполне солидные величины в несколько  градусов по шкале Цельсия.

Последние климатические  модели дают следующий результат: к  началу следующего века, то есть к 2100 г., климат Земли станет теплее на 2-4,5 градуса относительно так называемого «доиндустриального» уровня (то есть относительно того давнего периода, когда промышленность еще не начала выбрасывать в атмосферу парниковые газы). Средняя оценка колеблется в районе трех градусов.

Однако наиболее важно, по-видимому, не то, насколько разогреется Земля  в течение XXI века. Важнее то, что  научный мир в целом пришел к согласию относительно причин температурного скачка. В течение последних 20-30 лет  антропогенная теория глобального  потепления постоянно сталкивалась с критикой со стороны скептиков, полагавших, что у климатических  изменений могут быть и естественные причины. К 2007 г. подавляющее большинство ученых сошлось на том, что ни солнечная радиация, ни вулканическая активность, ни иные природные явления не могут дать столь мощного теплового эффекта.

 

 

4. Последствия  усиления парникового эффекта

Предположения, что последствиями  хозяйственной деятельности человека могут стать значительные изменения  климата, впервые были высказаны  в конце XIX - начале XX в. В 1922 г. английский геолог Р. Шерлок выдвинул идею, что эти изменения напрямую связаны с увеличением содержания углекислого газа в атмосфере и, следовательно, с возрастающими масштабами использования ископаемого горючего топлива. Главным следствием усиления парникового эффекта является повышение приземной температуры, которое устойчиво наблюдается в последние десятилетия. В 1988 г. в Торонто состоялась первая Международная конференция по проблеме антропогенного изменения климата. Ученые пришли к выводу, что последствия усиления парникового эффекта из-за роста содержания в атмосфере углекислого газа уступают лишь последствиям мировой ядерной войны. Тогда же при ООН была образована Межправительственная группа экспертов по проблемам изменения климата - МГЭИК (IPCC-Intergovernmental Panel on Climate Change), которая занялась всесторонним изучением влияния повышения приземной температуры из-за усиления парникового эффекта на климат, экосистему Мирового океана, биосферу в целом, в том числе на жизнь и здоровье населения планеты. По данным экспертов ООН, к 2025 г. повышение среднегодовой температуры у поверхности Земли может составить 2,5 °С, а к концу столетия - почти 6°С. Это приведет к нарушению природных механизмов поддержания теплового баланса планеты и необратимо превратит Землю в раскаленный ад, подобный Венере.

Иногда можно услышать, что глобальное потепление выгодно  России, поскольку она – «холодная  страна». На самом деле это не так. Если, например, для Москвы температурный  разброс составляет от -35 до +37°С, то повышение температуры на 2 градуса  не означает, что амплитуда колебаний  станет от -33 до +39°С. По расчетам климатологов, при этом минимальная температура  станет еще меньше, а максимальная еще выше: амплитуда московской температуры станет где-то от -40 до +40°С. Среди важнейших проблем, связанных с усилением парникового эффекта и потеплением климата, приоритетной является повышение уровня Мирового океана за счет таяния материковых ледников и морских льдов, теплового расширения океана. Подъем уровня моря - уже реальный факт. За прошедшее столетие уровень Мирового океана повысился, по разным оценкам, на 10-25 см (главным образом в последнюю четверть XX века), к 2025 г. возможно повышение уровня Мирового океана еще на 20-30 см, а к концу наступившего столетия - на 1-2 м. В докладе IPCC на заседании в Шанхае (январь 2001 г.) отмечено, что за последние десять лет толщина ледового покрова в Северном Ледовитом океане сократилась на 40%, происходит интенсивное разрушение ледовых щитов Антарктиды и Гренландии. Из-за таяния гренландских и арктических льдов происходит замедление течения Гольфстрима, несущее миллионы миллиардов ватт тепла из тропиков, согласно исследованиям американских ученых уже сейчас сила потока уменьшилась на 10%. Исчезновение Гольфстрима приведет к существенным изменениям климата Северной Атлантики: у побережья Британии температура может понизиться на 5°С, в других районах среднегодовая температура упадет на 10°С. Прямое воздействие повышения уровня Мирового океана - перемещение береговой линии. В результате таяния льдов под водой окажутся многие прибрежные районы и острова, вторжение фронта соленых морских вод в пресноводные реки вызовет засоление пресноводных прибрежных акваторий. Все эти процессы глубоко затронут человеческое общество, особенно густонаселенные приморские районы. Подъем уровня воды вызовет затопление многих приморских городов, ухудшатся условия их водоснабжения, серьезно пострадают места нерестилищ рыб. Подсчитано, что повышение уровня океана на 1 м повлечет за собой колоссальные потери людских и материальных ресурсов. Сотни миллионов людей на земном шаре вынуждены будут мигрировать из прибрежных зон, дельт рек и с островов. Потепление приведет к высвобождению метана, находящегося в зоне вечной мерзлоты в виде гидрата метана (твердое соединение кристаллов воды и поглощенного под давлением газообразного метана), таянию фунтов. Это создаст угрозу дорогам, строениям и коммуникациям, в том числе газо- и нефтепроводам, буровым установкам и т. п., ухудшит состояние лесных массивов на вечной мерзлоте. Произойдут существенные изменения природных процессов в биосфере:

- нарушение круговоротов  главных биогенных элементов; 

- изменение характера  облачности и, как следствие,  климатические изменения; 

- изменение распределения  осадков по регионам;

- смещение климатических  зон и, в частности, расширение  зон пустынь; 

- нарушение биологических  ритмов развития растений и  длительные периоды неурожаев  главных сельскохозяйственных культур. 

Изменение средней приземной  температуры приведет к перестройке  биоты - всей системы живых организмов Земли - и будет сопровождаться такими аномальными явлениями, как распространение  болезней, вредителей, так называемых видов-гангстеров. Частично такие процессы уже начались: от короедов гибнут еловые леса Нечерноземья. Разбалансировка  системы регуляции климата проявляет  себя в виде учащения и усиления аномальных погодных явлений, таких, как  штормы, ураганы и торнадо, наводнения и цунами. Исследования показали, что  в 2004 г. в мире произошло в два раза больше катаклизмов, чем предсказывали ученые. Проливные дожди над Европой сменились засухой. Летом этого же года температура в ряде европейских стран достигала 40°С, хотя обычно максимальная температура не превышает 25-30°С. И, наконец, 2004 г. закончился сильнейшим землетрясением в Юго-Восточной Азии (26 декабря), породившим цунами, в результате которого погибло сотни тысяч человек.

Изменения климата могут  нанести миру ущерб в сотни  миллиардов долларов, если не будут  приняты срочные меры по сокращению выбросов парниковых газов. Достаточно серьезны социальные последствия изменения климата для России. В ряде регионов России участились засухи, изменился паводковый режим, увеличиваются площади заболоченных земель, сокращаются зоны уверенного земледелия. Все это наносит значительный урон относительно бедным слоям населения, связанным с аграрным сектором.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Способы борьбы  с парниковым эффектом

Борьба со злополучными вредными газами, вызывающими парниковый эффект и глобальное потепление, подчас принимает  очень необычные формы. Одной  из таких эксцентричных идей являются попытки... захоронить углекислый газ  на большой глубине. На первый взгляд это кажется нереальным и бессмысленным, но первые проекты такого рода уже  успешно работают. А 10 февраля 2007 г. вполне респектабельная Международная морская организация ООН сняла запрет на захоронение углекислого газа под дном океана. Теперь этот газ не рассматривается как мусор (топить в море отходы категорически запрещается).

В принципе такую схему  уже несколько раз пытались реализовать  на практике. Например, углекислый газ  с 1996 г. закачивается под землю норвежской нефтегазовой компанией Statoil на месторождении «Слейпнер». Это позволяет компании официально сокращать выбросы и уменьшать свою налоговую нагрузку. Но пока широкого развития эта практика не получила, в частности, из-за технической сложности таких проектов. Кроме того, часто коммерческие компании предпочитают выбрасывать парниковые газы в атмосферу, что проще, чем задумываться о создании подземных «газомогильников».

Бывают и экспериментальные  проекты по захоронению углекислоты. Такую установку, как пишет New Scientist, строит в Южной Австралии Cooperative Research Centre for Greenhouse Gas Technologies. Здесь система по закачке углекислого газа не имеет никакого коммерческого значения: исследовательский центр просто старается создать надежную технологию. Испытатели хотят проверить, можно ли удержать смешанный с водой газ в известняковых пустотах на глубине 2100 м и при этом избежать утечек. Любопытно, что углекислый газ при этом не забирается из атмосферы, а также выкачивается из-под земли: рядом с хранилищем расположен еще один подземный резервуар, откуда на поверхность поступает смесь метана и углекислого газа.

Главными критиками идеологии  захоронения парниковых газов обычно выступают экологические организации. Часто выдвигается лежащий на поверхности довод о том, что  в данном случае идет борьба не с  болезнью, а с ее симптомами. Дескать, было бы гораздо разумнее не устраивать газовые захоронения, а сокращать  выбросы парниковых газов. В этом, конечно, есть своя логика, но при этом надо помнить, что никаких «стандартных» процедур утилизации этого «атмосферного мусора» пока не существует. Есть, например, вполне «зеленая» идея о том, что для извлечения углекислоты из воздуха на Земле нужно массово сажать новые лесные массивы. Они должны заместить собой те боры, перелески и джунгли, которые были вырублены людьми за несколько тысяч лет существования цивилизации. Но это, пожалуй, не сможет стать панацеей от избытка углекислого газа.

Впрочем, есть высокая вероятность, что теперь над изобретением универсального и дешевого средства, которое смогло бы спасти планету от избытка оксида углерода, будут биться сотни и  тысячи Кулибиных всего мира. Эта  тема стала модной и денежной, на перегрев Земли обратили внимание и  правительства, и крупные корпорации, и даже меценаты. Совсем недавно  премию в размере 25 млн. долл., которые  достанутся спасителю человечества от углекислого газа, учредил миллиардер Ричард Брэнсон. Впрочем, ни норвежский опыт, ни австралийский эксперимент  не смогут претендовать на получение  этой награды: все парниковые газы спрятать под землей явно не удастся.

 

 

 

 

 

 

5.1. Международные соглашения по проблемам глобального изменения климата

Проблема глобальных климатических  изменений антропогенного характера - одна из наиболее серьезных экологических  угроз, ожидающих человечество в  XXI столетии. Восстановление стабильности климата планеты — одно из необходимых условий достижения человечеством существенных результатов на пути к устойчивому развитию.

Несмотря на неопределенный и неоднозначный характер проблемы антропогенного изменения климата, безусловно, что значительные техногенные  выбросы диоксида углерода и других парниковых газов в атмосферу нарушают равновесие биосферы. Одновременно происходит быстрое сокращение влажных тропических лесов — «легких» планеты - и запасов ископаемых видов топлива, которых едва хватит на следующее столетие.

Об озабоченности этой проблемой научных и политических кругов мирового сообщества свидетельствует  то, что на конференции ООН по окружающей среде и развитию (ЮНСЕД) в Рио-де-Жанейро (июнь 1992 г.) была подписана  специальная Конвенция ООН об изменении климата, считающаяся ключевым итогом работы ЮНСЕД.

В конвенции, в частности, отмечается, что «следует защищать климатическую систему Земли на благо нынешнего и будущих поколений.

Глобальный характер изменения  климата требует самого широкого сотрудничества между всеми странами и их участия в соответствующих  эффективных и необходимых международных  мероприятиях. Странам следует ввести в действие эффективное законодательство по вопросам окружающей среды для  сокращения выбросов парниковых газов  и обеспечения хода естественных процессов, которые могут удалить  часть этих газов из атмосферы.

Конечная цель Конвенции  об изменении климата заключается  в том, чтобы добиться стабилизации концентрации парниковых газов в  атмосфере на таких уровнях, которые не будут оказывать опасное воздействие на глобальную климатическую систему.

Развитые страны должны помогать, развивающимся странам выполнять  требования данной конвенции и уменьшать последствия изменения климата, предоставляя финансовую и техническую помощь для содействия им в проведении измерений потоков парниковых газов.

Оказывать помощь странам, которые особенно уязвимы для пагубного воздействия изменения климата, с тем, чтобы обеспечить им средства для адаптации.

Предоставлять экологически безопасные технологии и ноу-хау, а  также поддерживать развитие собственных  технологий в этих странах.