Что случилось с климатом Земли?

  Для обывателя любой части Земли проблема глобального потепления является чем-то несущественным, далеким от повседневной жизни, чем-то из сферы далеких от практики философских вопросов вроде «есть ли жизнь на других планетах?». Здесь я попытаюсь раскрыть суть проблемы и объяснить, почему климатическая повестка до сих пор не нашла решения.

Основной причиной, почему до сих пор не нашелся эффективный способ, как остановить глобальное потепление является сегментация в науке. Чем сильнее ученый специализируется в какой-то сфере, тем уже становится его кругозор. Порой общаешься с каким-нибудь академиком, профессором, доктором наук, чуть-чуть затрагиваешь смежную тему на уровне школьного курса. И вот этот, казалось бы «кладезь премудрости» теряется как ученик, не выучивший урок, мнется. А бывает, начинает городить полную чушь или отмахивается, пытаясь «спрыгнуть» с темы. По этой же причине специалисты на кафедрах общаются между собой, но не знают и даже не хотят знать даже в общих чертах, чем занимаются другие кафедры.

Климатологи заметили, что климат Земли меняется, наблюдается глобальное потепление. Но опасно не само потепление, а его скорость. Ведь атмосферные явления относятся к системам подчиняющимся законам «теории хаоса» или «эффекта бабочки». Когда незначительное изменение в одной части системы, может привести к колоссальным последствиям в другое время и в другом месте. Если бы потепление происходило постепенно, в течение миллионов лет, тогда все проходило бы гладко и незаметно. Но сейчас потепление атмосферы идет не виданными ранее темпами и это приводит к лавинообразному росту ураганов, пожаров, засух, наводнений и пр. А природные катастрофы в свою очередь ведут к разрушениям жилья и инфраструктуры, гибели урожая, что приводит к огромным экономическим убыткам, сопоставимым с войной на своей территории.

Климатологи специалисты в сфере атмосферных явлений. Они правильно определили причину потепления – парниковый эффект, вызванный ростом уровня углекислого газа. Но в связи со своей узкой специализацией, они не смогли определить причину роста концентрации углекислого газа в атмосфере.

Углекислый газ – это компонент цикла углерода с участием живых организмов. Рассмотрим этот цикл упрощенно.

1)Углекислый газ улавливается фотосинтезирующими организмами и в процессе фотосинтеза выделяется кислород.

2) Все остальные живые организмы питаются прямо или опосредованно фотосинтезирующими организмами, «сжигая» углеродсодержащие вещества в кислороде воздуха. В результате поглощается кислород воздуха, а в атмосферу выделяется углекислый газ. Этот процесс называется дыхание.

Фотосинтез и дыхание уравновешивают друг друга, и следствием равновесия является относительно постоянная концентрация кислорода и углекислого газа в атмосфере. Этот процесс называется круговоротом углерода в природе. Интенсивность фотосинтеза зависит от: концентрации углекислого газа (чем больше, тем интенсивнее), температуры (на холоде идет медленнее), освещения (ночью не идет вообще), и площади фотосинтетической поверхности. Так у деревьев и других наземных растений фотосинтезируют только зеленые клетки листовых пластинок, все остальные клетки (ствола дерева, корней, клетки внутри толщи листа) живут за счет дыхания. Та часть углерода, которая запасается в древесине на некоторый срок выходит из круговорота. То есть увеличение живой массы уменьшает количество углекислого газа в атмосфере, что приводит к замедлению фотосинтеза, а значит уменьшению кормовой базы для не фотосинтезирующих организмов. То есть это должно приводить к голоду и массовому вымиранию. Если бы не существовало механизмов смягчающих последствия колебаний углекислого газа, то жизнь на земле давным-давно исчезла.

Для начала следует сказать, что главным преобразователем углекислого газа в кислород является не наземная растительность, а мировой океан. И действительно, если посмотреть на карту, то по сравнению с мировым океаном площадь суши, где активно развивается древесная растительность, крайне мала. Более того так называемые «легкие Земли» - тропические леса практически не увеличивают живую массу. То есть во влажном тропическом климате процессы фотосинтеза и дыхания уравновешены. Живую массу (в виде древесины) набирают леса в умеренном поясе – леса Сибири. Но в умеренном поясе интенсивность фотосинтеза имеет сильные сезонные колебания из-за колебаний температуры и освещения. Поэтому основную роль в поглощении углекислого газа из атмосферы и поддержании концентрации кислорода на Земле играют именно фотосинтезирующие организмы мирового океана, а конкретно одноклеточные водоросли. Углекислый газ растворим в воде намного сильнее, чем кислород, поэтому то повышение концентрации углекислого газа, которое мы наблюдаем, является всего лишь верхушкой айсберга. Основная часть его растворена в водах мирового океана. Что же происходит, когда появляется дополнительный источник углекислого газа в атмосфере (вулканы, сжигание нефтепродуктов и каменного угля)? Какие буферные (смягчающие) механизмы включаются, чтобы не случилось катастрофы с уничтожением всего живого?

1) В первую очередь значительная часть углекислого газа извлекается из атмосферы, растворением в мировом океане.

2) Во вторых происходит массовое размножение одноклеточных водорослей, которые преобразуют углекислый газ в кислород.

3) Если концентрация углекислоты растет быстрее, чем он преобразуется в кислород микроорганизмами, то возникает парниковый эффект, приводящий к таянию ледников и тепловому расширению вод мирового океана. За счет увеличения поверхности мирового океана существенно вырастает общая фотосинтезирующая поверхность земли, и скорость преобразования углекислоты в кислород вырастает пропорционально росту площади мирового океана.

Возникает вопрос, почему столь эффективные буферные механизмы перестали работать сейчас? Почему продолжается рост углекислого газа в атмосфере и закисление мирового океана (что свидетельствует об огромном количестве растворенного углекислого газа, значительно большего, чем могли бы дать сжигаемые углеводороды)? Для того чтобы ответить на этот вопрос необходимо рассмотреть пищевые цепочки. А это уже сфера экологических наук. Именно потому, что климатологи являются полными профанами в экологии, проблема глобального потепления остается нерешенной! А экологи интересуются влиянием глобального потепления на экосистемы земли, но не исследуют причины глобального потепления!

Остановить глобальное потепление можно только через увеличение общей массы живых организмов планеты, то есть зафиксировать избыточный углерод живыми организмами. А это возможно только в той среде, которая имеет решающее значение в извлечении углекислоты – мировом океане.

Рассмотрим схематично пищевые цепочки мирового океана. Углекислый газ => одноклеточные водоросли (фотосинтез)=>микрофауна (зоопланктон) океана=>мальки рыб, киты=>хищные рыбы=>человек.

Как видно из схемы только первое звено обладает фотосинтезом, все остальные звенья цепи живут за счет дыхания. Вылов человеком рыбы из мирового океана, даже с учетом сохранения численности популяций промысловых видов не дает увеличиваться общей живой массе. С ростом концентрации углекислого газа усиливается размножение одноклеточных водорослей, что в свою очередь вызывает размножение зоопланктона. А так как вылов рыбы человечеством не позволяет расти популяциям рыб пропорционально росту зоопланктона, то серьезного увеличения фотосинтезирующих одноклеточных водорослей также не происходит, т.к. они поедаются зоопланктоном. Поэтому скорость переработки углекислого газа в кислород не увеличивается пропорционально поступлению его в атмосферу. Заменить углеводороды другим сопоставимым по стоимости источником энергии на данном этапе человечество не способно, хоть к этому и нужно стремиться. Вся «зеленая» энергетика не более чем попытка жаждущих наживы предпринимателей спекулировать на проблеме глобального потепления. Привлечение умственно отсталых детей и политиков к данной проблеме, вместо попыток ее решения специалистами лишнее тому подтверждение. Решение проблемы глобального потепления лежит в выходе человека из пищевой цепи мирового океана. То есть в развитии технологий и производств искусственного выращивания промысловых видов рыб, а не вылавливания их из мирового океана. Такой и только такой подход способен остановить рост температуры на земле и привести в равновесие климат планеты, так как не общая температура атмосферы, а сам факт ее резкого изменения является причиной катаклизмов (ураганов, наводнений, засух и лесных пожаров). Все вышесказанное легко подтвердить расчетами, если представители науки решат заняться чем-то действительно полезным.