Когда утонет Америка и много ли останется от России?
Новые оценки скорости подъёма уровня моря породили прямо-таки панические комментарии в прессе — мол, крупнейшие города США будут затоплены уже к 2100 году. Нетрудно заметить, что и в России при этом должны быть затоплены огромные площади. Другие указывают на приморские города, расположенные на десятки метров ниже уровня моря, и при этом безбедно существующие веками и тысячелетиями. Кто прав — пессимисты или оптимисты? Стоит ли вообще что-то делать в связи с наступлением моря или "и так сойдёт"?
Человек в том повинен?
Сегодня люди выбрасывают 33 миллиарда тонн углекислого газа в год, главным образом — сжиганием угля. Проверить эти данные несложно, достаточно вспомнить, что в реакции С + О2 = СО2 человечество добавляет этого самого С (уголь) по 8 миллиардов тонн в год. В атмосфере планеты всего три триллиона тонн углекислого газа, то есть мы вбрасываем туда дополнительно более процента в год. Половина из этого процента поглощается растительностью и горными породами, а половину никто поглотить не успевает. От этого двуокиси углерода — которой сейчас в воздухе примерно 400 частей на миллион — ежегодно становится больше на две части на миллион.
Углекислый газ, в отличие от азота и кислорода, — молекула большая, "разлапистая". Поэтому она легко поглощает длинные волны инфракрасного излучения, "обтекающие" меньшие по размеру молекулы других газов воздуха. Отсюда неизбежное потепление, от которого реконструкции разгрома псов-рыцарей на льду Чудского озера приходится проводить на бесснежной сухой траве. Потепление ежегодно растапливает четверть триллиона тонн льда в одной Гренландии, а также греет воду поверхности морей — и та от нагревания расширяется. Прилив талой воды и расширение морской означают неизбежный подъём уровня моря. Согласно последним, уточнённым по спутникам, данным — на 3,2 миллиметра в год.
Звучит вроде бы не особо страшно, но это означает 32 сантиметра в сотню лет. Если уровень выбросов углекислого газа останется на прежнем значении и не будет снижаться — не исключено резкое ускорение. Тогда к 2100 году Мировой океан может подняться и на 0,6 метра. Наиболее радикальные экологи округляют эту цифру до метра. Впрочем, последняя оценка, честно говоря, лишена какой-либо научной основы и мы бы не рекомендовали воспринимать её всерьёз.
И всё же от целого моря не отмахнёшься. Во многих приморских городах на 30–60 сантиметров ниже уровня моря лежит очень большая часть территории. Кроме того, поднимаясь, море прибойными и штормовыми волнами интенсивнее подмывает берега и за счёт этого может "съесть" их сильнее, чем можно ожидать от этих на первый взгляд небольших 32 сантиметров. Не стоит забывать ещё одно — уровень моря не остановит свой подъём в 2100 году, а будет повышаться ещё сотни лет, пока CO2 не вернётся на прежний уровень.
Процесс "подъедания" суши уже пошёл. Рифовая мозаичнохвостая крыса на острове Брэмбл-Кэй у Папуа-Новой Гвинеи в 2016 году была признана вымершей от подъёма уровня моря. Её невысокий остров стало слишком сильно заливать штормами, поднимающими воду заметно выше нормального уровня. Несчастный уникальный вид грызуна банально утонул до последнего экземпляра.
Насколько быстро уменьшается земная суша?
Здравый смысл подсказывает нам, что если море наступает, то площадь суши должна уменьшаться. Как это часто бывает, здравый смысл неправ.
Согласно спутниковым снимкам, в 1986–2016 году вода отвоевала у суши 115 000 квадратных километров. Вот только наступление моря тут ни при чём. Оно взяло лишь 20 135 квадратных километров — меньше пятой части. Куда больше площади завоевали озёра, образовавшиеся на месте былых гималайских ледников, а также обычные озёра и реки, которые стали полноводнее из-за большего количества осадков. Ведь рост глобальных температур неизбежно ведёт к росту испаряемости, а всей испарённой воде надо где-то выпасть — отчего осадков и дальше будет становиться всё больше.
За то же самое время суша отняла у моря 173 000 квадратных километра (целый процент территории России). В итоге общая площадь земной тверди выросла на 58 000 квадратных километров. А ведь это больше территории Хорватии и примерно равно Латвии. Как же так вышло?
Ответ на этот вопрос очевиден. Рост температур и уровня испаряемости означает, что районы, где раньше были болота, понемногу осушаются. Когда температуры были пониже, вода не успевала оттуда испаряться, а после потепления — начала успевать. От этого близкие к ним реки, озёра и водохранилища уменьшают свою площадь. Скажем, в бассейне Оби площадь вод за 30 лет уменьшилась на три тысячи квадратных километров. Конечно, это не будет продолжаться бесконечно — после исчерпания болот сибирского типа процесс неизбежно остановится.
Наступление моря — незапланированное следствие человеческой деятельности. Однако кроме случайных, необдуманных действий человек иногда предпринимает и действия обдуманные. Редко, но случается. Среди них — орошение, забирающее воду из озёр и водохранилищ (достаточно вспомнить бывшее Аральское море). На этом факторе и на отступлениях рек и болот в переувлажнённых регионах суша выиграла почти 140 тысяч квадратных километров.
Остаётся ещё укрепление морских берегов, а также преднамеренное расширение человеком суши за счёт моря. Они взяли 33 700 квадратных километров. То есть в борьбе моря и суши земная твердь ведет со счётом 34:20.
В целом прогноз неутешителен. Наступление моря и дальше будет вести к сокращению его площади и расширению сухопутных просторов. Что ещё хуже — к этому процессу уже начали присоединяться силы самой природы.
Естественное расширение суши
Дело в том, что суша, на которой мы живём, — это нечто вроде пены, образующейся при варке бульона. В качестве бульона выступает земная мантия, немыслимо нагретая и наполненная восходящими горячими потоками. Она поднимает вверх более лёгкие породы, и именно они образуют континентальную кору, плавающую поверх глобального океана магмы. Лёд у полюсов и на горных ледниках появился в заметных количествах геологически недавно — ещё 40 миллионов лет назад CO2 в воздухе Земли было куда больше, поэтому постоянного льда на полюсах не было.
После образования ледовых шапок они начали давить своей массой на континентальную кору близ полюсов, и та стала "тонуть" — проседать ниже в мантию. Именно поэтому антарктическое озеро Восток, возникшее как водоём на поверхности Земли, сегодня находится на полкилометра ниже уровня моря — так эту местность "вдавили" вниз четыре километра накопившегося над ней льда.
Вернёмся в день сегодняшний. Глобальное потепление, учинённое человеком по неосторожности, ведёт к таянию льда. Та же Гренландия из-за него становится на триллион тонн в год легче — и рано или поздно это приведёт к тому, что остров перестанет "тонуть" и начнёт "всплывать". Тогда площадь его твёрдых пород, находящихся выше уровня моря, начнёт заметно расти. К счастью, процесс этот долговременный, поэтому ныне живущие его не застанут. Однако будущим поколениям столкнуться с ним неизбежно придётся.
Есть и ещё один неприятный механизм, которым сама природа наращивает площадь суши. Как уже писал Лайф, подъём уровня моря ведёт к наступлению на берег прибойных волн. Если близ берега нет "утаскивающих" течений, то уносить песок и иные твёрдые частицы от размываемого волнами берега нечему. В итоге прибой выносит их обратно на берег — но уже выше, чем они были до прибоя. Этот процесс уже привёл к увеличению площади Тувалу на 2,9 процента (за 1971–2014 годы). Учитывая, что процесс наступления моря в самом начале, увеличение площади может ожидать ещё немало океанских островов.
Другой механизм естественного роста континентов — речные наносы. Ещё в период Древнего Египта современная дельта Нила была морем. Но воды Нила интенсивно размывали его берега и приносили немало осадочных пород, постепенно "намыв" современную нильскую дельту. По мере роста температур и осадков на планете водная эрозия будет усиливаться. Больше дождей в глубине суши дадут больше частиц, которые реки выносят к берегам морей. Те создадут новые острова дельты, а моря станет ещё меньше.
Почему США, с одной стороны, "боятся" утонуть, а с другой — запрещают отнимать землю у моря?
Некогда в Штатах не было законодательных ограничений на отвоёвывание земли у моря — и тогда эта страна активно занималась такими вещами. Например, основная часть города Сан-Франциско была морем, берега которого частные застройщики продляли в море — например, земснарядами, специальными судами, извлекающими мокрый грунт с морского дна и намывающими его на берег.
Как это часто бывает с не ограничиваемой государством частной инициативой, дело шло в гору. Быстро выяснилось, что стоимость гектара земли в портовом городе заметно выше, чем стоимость намыва гектара суши у берега. К 1960-м возникла вполне реальная опасность исчезновения бухты Сан-Франциско — жадность частных застройщиков так быстро сокращала её площадь, что горожане всерьёз забеспокоились.
Было создано движение Save the Bay, которое, как видно из его названия, ставило своей задачей сохранение бухты. Тем более что к тому времени её площадь уменьшилась с 1800 до 1000 квадратных километров. Итоги борьбы впечатляют — с тех пор наступление на море там прекратилось. И это — лучшая иллюстрация того, насколько на самом деле "наступление моря" беспокоит жителей США.
Что будет на самом деле
Апокалиптические картины утонувших мегаполисов имеют очень небольшое отношение к реальности. Даже без каких-либо централизованных действий на уровне федеральных властей США крупным городам этой страны море угрожает очень мало. Прибрежные города и так постоянно строят дамбы, плотины или искусственные пляжи (именно таковы все пляжи Майами, например). Стоит это недорого, зато во время штормов, когда уровень воды повышается на метры, сильно снижает масштаб разрушений. Вся эта берегозащитная инфраструктура постоянно подновляется, по мере подъёма уровня моря на 3,2 миллиметра в год она будет постепенно адаптироваться к этому повышению.
Какие-то затопления возможны лишь там, где государство централизованное, но при этом настолько слабое, что вообще не предпринимает никаких мер защиты от штормов. Пока настолько странных государств в мире нет. Даже Бангладеш, которому зелёные часто пророчат гибель в волнах, на самом деле систематически отвоёвывает землю у моря. Да, в теории можно предположить, что если Россия вновь впадёт в состояние комы, как в 1917–1921 годах или в 1991–1999 годах, то вполне возможен вариант, при котором реагировать на рост уровня моря она не сможет. На практике это малореально. Смутное время здесь не длится дольше десятков лет, а за такое время наступление водной стихии не успеет привести к значимым последствиям.
К тому же надо понимать, что глобальное потепление будет сопровождаться ростом плотности населения в северных регионах страны. Если сегодняшние прогнозы верны, то к концу этого века Мурманск будет иметь климат современного Ярославля, а то и Москвы. Очевидно, что более развитое и заселённое побережье будет куда проще защищать дамбами — ближе будут строительные мощности.
И тем не менее это не повод ничего не делать. В нашей стране есть очень малонаселённые регионы с низкой береговой линией — типа некоторых прибрежных районов Ямала и вообще побережья Северного Ледовитого океана. Там практически нет сильного прибоя, который мог бы "приподнять" береговую линию, как у Тувалу. Инфраструктуры там мало, а без неё и постепенного подъёма прибрежной линии море затопит значительные участки ещё до того, как федеральное правительство спохватится и разработает какой-то план действий. Учитывая, как "внезапно" для городских властей в наших городах наступает зима, можно не сомневаться — реакция на подтопление берегов российской Арктики тоже будет несколько запоздалой.
Однако после того как государство осознает существование такой проблемы, борьба с ней будет не слишком сложной. Повышение уровня моря на 0,32 метра за сто лет может звучать большой проблемой — ведь у России порядка 40 тысяч километров берегов (впрочем, часть из них довольно высокие). Но если распределить усилия по защите берегов равномерно, придётся строить эквивалент всего четырёхсот километров дамб в год. Дамб, высотой в школьную линейку. Главное — пораньше начать.