Быстрого решения проблем с климатом не существует. Вы удивлены?

Акцент на сокращении выбросов парниковых газов, живущих в атмосфере сравнительно недолго, почти ничего не даст.

Углекислый газ по-прежнему играет роль жупела парникового эффекта (и не зря), но в последнее время всё больший интерес вызывают «короткоживущие парниковые вещества» (short-lived climate forcers, SLCF). Как следует из названия, SLCF, в число которых входят низковысотный озон (O₃), метан (CH₄) и сажа (чёрный углерод), вносят значительный вклад в потепление, но не задерживаются в атмосфере дольше нескольких недель. Они выглядят хорошей целью для быстрой ликвидации последствий изменения климата.

Сокращение выбросов СО₂ повсеместно рассматривается как долгий, трудный, но сильный удар по потеплению (после того как выбросы будут расти ещё пару десятилетий). Ряд недавних исследований показал, что смещение акцента на сокращение выбросов SLCF может принести пользу (относительно) быстро. Однако новое исследование говорит о том, что стратегия, направленная исключительно на уменьшение поступления в атмосферу SLCF, приведёт лишь к очень скромному замедлению скорости потепления.

Каковы же преимущества борьбы с SLCF-выбросами? Одна из работ продемонстрировала, что снижение SLCF может значительно замедлить повышение среднемировой температуры к 2050 году. Другая штудия, опубликованная несколько месяцев назад, предсказала, что сокращение выбросов SLCF способно снизить скорость повышения уровня моря наполовину.

Более того, снижение выбросов метана (предшественника тропосферного озона, который сам по себе является одним из компонентов смога) и чёрного углерода могло бы значительно улучшить качество воздуха, особенно во многих бедных странах. Благодаря этому резко повысится урожайность сельскохозяйственных культур, и миллионы будут накормлены, к тому же чистый воздух улучшит здоровье и спасёт новые миллионы жизней.

В то же время горький опыт подсказывает, что надёжность результатов моделирования сильно зависит от возможностей моделей, введённых параметров и допущений. Всё это постоянно меняется с получением новых данных. И нет ничего странного в том, что новые исследования дают совершенно другие результаты.

На этот раз Стивен Смит и Эндрю Мизрахи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории США пришли к выводу, что сокращение одних только SLCF замедлит повышение температуры к 2050 году всего на 0,16 °C с диапазоном от 0,04 до 0,35 °C. (Результат предыдущего исследования — 0,5 °C.) Но даже такой показатель требует максимально активного сокращения в 2015–2035 годах. Верхнего предела диапазона удастся достичь только в том случае, если чистое количество солнечной энергии, удержанной от проникновения в атмосферу Земли благодаря аэрозолям, будет оставаться на низком уровне. А это, что называется, открытый вопрос.

Одна из основных проблем предыдущих исследований, по словам Смита и Мизрахи, заключается в том, что они сравнивали сценарий сокращения выбросов SLCF с сокращением выбросов углекислого газа, что неуместно, ибо усилия, направленные на CO₂, неизбежно уменьшают поступления метана и других веществ, так как они зачастую имеют общее происхождение.

Авторы новой работы поверили в то, что с 2016 года начнётся реализация трёх наборов программ по сокращению выбросов в согласии с рекомендациями, изложенными в специальном докладе ЮНЕП. Первая программа предполагает сокращение выбросов метана из самых разных источников до максимально возможной степени. Вторая требует полного прекращения к 2035 году использования угля и биомассы для отопления и приготовления пищи в жилых домах. Третья делает упор на строгий контроль выбросов твёрдых частиц легковыми и грузовыми автомобилями к тому же 2035 году.

Широкий диапазон прогноза обусловлен тремя факторами неопределённости. Во-первых, неопределённость радиационного прогрева (radiative forcing) на грамм выбросов сажи; во-вторых, неопределённость влияния других аэрозолей, испускаемых наряду с чёрным углеродом (если показатель радиационного прогрева этих частиц будет отрицательным, они окажут противодействие потеплению); наконец, существует неопределённость в отношении общего количества выбросов сажи. Хотя многое известно об основных физических и химических свойствах чёрного углерода и его роли в изменении климата в долгосрочной перспективе (что получило всестороннее освещение несколько месяцев назад), учёные до сих пор не знают точно, насколько активно сажа поглощает тепло и как взаимодействует с облаками и влияет на их образование.

Смит и Мизрахи воспользовались моделью GCAM, не только которая учитывает выбросы парниковых газов, радиационный прогрев и изменение среднемировой температуры, но и предсказывает будущие социально-экономические и технологические достижения с акцентом на энергетику, сельское хозяйство и землепользование.

В качестве точки отсчёта выбран базовый сценарий, в который заложены текущие инициативы по снижению выбросов метана и сажи — например, направленные на замену угольных печей электрическими и использование метана в качестве источника энергии. Заложены также прогнозы подобных инициатив по текущим технологическим цепочкам до конца XXI века. Для вящего реализма учёные предположили, что эти финансовые и технические программы не смогут реализовать свой потенциал в установленный срок. Сценарий сокращения выбросов SLCF учитывает все элементы базовой версии в дополнение к компонентам, описанным выше.

Затем модель попросили просчитать более агрессивные программы ЮНЕП. Оказалось, что сдерживание выбросов метана даст к 2050 году самое существенное снижения ожидаемого повышения температуры. Многое тут зависит от косвенного воздействия метана на климат, которое проявляется в образовании озона и стратосферных паров воды.

Авторы считают, что стратегии, ориентированные исключительно на чёрный углерод и метан, могут быть оправданы уже тем, что это принесёт пользу для здоровья. Но если вы хотите бороться за климат, придётся сокращать все парниковые газы — и короткоживущие, и долгоиграющие. Только такая всеобъемлющая политика сможет значительно снизить повышение температуры к 2050 году и тем более во второй половине века.

Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

Подготовлено по материалам Ars Technica.