Изглежда, че всички ще умрем. Или не? Скорошните изследвания обаче показват, че това може да стане бързо, само ако положим малко усилия …
Много отдавна - да речем, преди 2013 г. - се смяташе, че вътрешната граница на обитаемата зона в Слънчевата система е доста далеч от Земята, около 0,1 AU. Тоест, не по-близо от 0,9 a. д. от звездата. Така планета като нашата ще се прегрее, така че ще започне да губи вода от атмосферата, само след милиард години, но преди животът нищо да не заплашва.
Скорошната работа на групата на Рави Кумар Копарапу, използваща рафинирани данни за усвояването на слънчевата светлина от въглероден диоксид и водни пари, предостави много различни данни. Така че се оказа, че вътрешната граница на обитаемата зона е 0,99 AU. Тоест от Слънцето, тоест животът на Земкуб върви по много тънък лед, който освен това скоро ще се стопи.
Оказа се, че след около сто милиона години светимостта на Слънцето ще се увеличи с 1% поради неизбежните особености на локалните термоядрени реакции, а биосферата на Земята би трябвало да живее дълго време, най-вероятно без да е имало време да премине в стадия на ноосферата.
Все пак нашата екологична лудост няма да доведе планетата до 900 ° C: в момента ще бъдат необходими усилия дори да я приведем в състоянието на пустинята Мохаве. (Тук и по-долу илюстрации на Рави Кумар Копарапу и др., Wikimedia Commons.)
Получавайки тези данни, Рави Кумара Копарапу и неговите колеги решават да проверят досега считат непоклатими заключения на Кастинг и Акерман, които през 1986 г. симулират последствията от парниковия ефект върху климата на Земята и стигат до извода, че никакво увеличаване на концентрацията на CO2 във въздуха няма да доведе до загубата на хидросферата. Наистина е трудно да се предвиди какво ще се случи след 100 милиона години, защото все още съществува възможност за промяна в земната орбита, но въглеродният диоксид, както показва историята на Антропоцена, вече доста добре ни произвежда.
Както се оказа, използвайки едноизмерен модел на климата на Земята, по принцип прекратяването на живота чрез изгарянето на изкопаеми горива, както се казва, е постижимо. Въпреки че не е толкова лесно, колкото си мислихте. По принцип сценариите за затопляне попадат в две големи групи: бърза загуба на вода и бавна загуба на вода. В първия случай планетата ще загуби океаните си след около милиард години.
Звучи, че все още имаме време, но в действителност океаните са много дълбоки, но водата на сушата може почти да изчезне много преди моретата да изсъхнат напълно, поради което значителни проблеми като опустиняването ще започнат почти веднага след началото на етапа на такъв влажен парник (мокър парников ефект).
Промоционално видео:
По-малко оптимистичен е сценарият на бавно сбогуване с H2O. В този случай океанската вода няма да се загуби толкова бързо, така че моретата ще се изпарят напълно дори преди изчезването на водната пара от газовата обвивка. И въпреки че изглежда, че е по-добре с вода, отколкото без нея, на практика такъв компонент в атмосферата ще допринесе за засилено усвояване на инфрачервените лъчи и ще доведе до повишаване на температурата не до някакви мизерни 40-60 ° C, както в предишната версия, а веднага до пълни 900 ° C!
Както разбирате, при такава комбинация от обстоятелства наличието на водна пара на планетата трудно може да се нарече щастие, следователно краят ще дойде много по-бързо. Това се нарича inferno benaway greenhouse (бърз парников ефект).
Авторите на работата смятат, че като цяло моделирането дава оптимистични резултати - бърз парников ефект е изключен при всяко увеличаване на концентрацията на въглероден диоксид.
Така че металите на земната повърхност през следващите милиарди години, най-вероятно, няма да започнат да се топят. Но мокрият парников ефект се предлага само с единадесеткратно увеличение на концентрацията на CO2. Спомнете си, че през целия период от началото на индустриалната революция до наши дни количеството на този компонент в атмосферата е нараснало само с 31%, така че ако планирате да доведете планетата до загуба на хидросфера, тогава не можете да направите без свръхиндустриализация. Предвид слабостта на индустриалната политика в света днес, въздишайте облекчение.
Но не е толкова просто. Животът, разбира се, ще оцелее, авторите на творбата правят услуга за живота, но човекът ще изпадне в големи проблеми. Още при температура на мокра крушка от ~ 35 ° C започваме да изпитваме хипертермия, която рядко има щастлив край, особено ако сте предразположени към сърдечно-съдови заболявания, тъй като кожата трябва да е с две градуса по-студена от тялото, за да предава ефективно топлината на околен свят. Ако това условие не е изпълнено, охлаждането не работи и можете да забравите за, да речем, бягане или физически усилия. Проблемът е, че дори когато количеството на въглеродния диоксид се удвои, такава температура през сезона ще се появява сезонно през умерените ширини, а с увеличение от осем ще се премести дори на високи.
Сега би било добре да зададем въпроса, можем ли ние, такива талантливи и безмислени хуманоиди, да изгорим достатъчно изкопаеми горива, за да постигнем хипертермия в средата до високите ширини? Изчислено е, че при сегашните цени на горивата икономически изгодното изгаряне на гориво изобщо не може да засегне всички налични резерви. Някои от тях са ми твърде скъпи.
Следователно в днешната ситуация максималното увеличение на концентрацията на въглероден диоксид няма да надвишава трикратно. Тоест, ако изключите здравия разум и включите изгарянето на въглища, ще е горещо, но не до история на хипертермия. Вярно е, че при рязко покачване на цените на енергията или включване на метанови хидрати в изчисленията, които в момента се добиват от Япония, по принцип е възможно да се постигне 4–8-кратно увеличение на концентрацията.
Е, все пак можете да се убиете, ако се опитате много. Но учените са намерили не толкова съмнителни причини за радост. По-специално, когато се вземат предвид облачната покривка и непълното смесване на земната тропосфера, вътрешната граница на обитаемата зона в Слънчевата система може да бъде изместена от 0,99 до 0,97 AU. д. И при сравнително благоприятен сценарий за развитие на облачна покривка в бъдеще, по-голямата част от растенията на планетата ще могат да се занимават с фотосинтеза още 350 милиона години, някои - почти милиард години, въпреки че сред най-устойчивите няма да има дървета и папрати - само растения с фотосинтеза С4, в основната част са билки. Тоест, в следващите сто милиона години човечеството не е заплашено от изчезване, въпреки че няма да е възможно да се пуши небето твърде дълго. Очевидно не говорим за милиард години преди края на света:Земята - пригответе се - ще бъде неподходящ дом за нас много по-рано.
A е нашият свят днес; В … Е - той е, но в различни моменти от периода Креда. Както можете да видите, на някои места постоянен температурен стрес за хората съществуваше дори тогава. Ако средната годишна повърхностна температура надвишава 300 К, хипертермията географски обхожда цялата планета.
Несъмнено разглежданата работа все още не отчита много фактори. Самите изследователи казват, че би било добре да се изгради по-сложен триизмерен модел за развитие на климата. Да, не може да се предвиди всичко: например изчезването на горите през следващите 300-350 милиона години очевидно ще промени прилично албедото на Земята, което означава, че това ще се отрази и на климата. Същите дървета генерират облаци над планетата най-интензивно, така че очевидно ще бъде трудно да се предвиди уверено облачността, след като изчезнат.
Но представеният модел за съвременното ниво на знания е напълно разработен, така че по принцип той може да служи като ръководство за действие - или по-точно ръководство за това, което трябва да се избягва.