Чем закончится для человечества локальный ядерный конфликт
29-12-2013, 14:58. Разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ
Массовый голод станет главным последствием любого локального ядерного конфликта на Земле. К такому выводу пришли исследователи из международной организации «Врачи мира за предотвращение ядерной войны» и ее американского отделения «Врачи за социальную ответственность».
Согласно построенной ими модели, обмен ядерными ударами между Индией и Пакистаном приведет к существенному сокращению объемов выращивания сельскохозяйственных культур; в итоге без еды останутся по меньшей мере два миллиарда человек. Голод будет сопровождаться масштабными эпидемиями, которые поставят под угрозу гибели еще несколько сотен миллионов человек.
Научный подход
Исследователи взяли в качестве примера ядерный конфликт между Индией и Пакистаном, поскольку именно он считается наиболее вероятным — оба государства занимаются развитием ядерного оружия и давно ведут территориальные споры. По оценке Стокгольмского института исследования проблем мира (SIPRI), на 2013 год Индия располагает 90-110 ядерными боеголовками. В свою очередь, на вооружении Пакистана — 100-120 боеголовок такого типа.
Еще в 2008-м американские ученые Брайан Тун, Алан Робок и Ричард Турко опубликовали исследование, в котором предположили, что совокупная мощность индийских и пакистанских боеголовок равна мощности ста бомб, подобных той, что сбросили на Хиросиму в 1945-м. Мощность взрыва бомбы «Малыш», разрушившей часть Хиросимы, составила 13-18 килотонн. Таким образом, совокупная мощность индо-пакистанского ядерного оружия может составлять до 1,8 мегатонны, или 0,5 процента мощности всех ядерных боеголовок (17265 единиц) во всем мире.
Согласно исследованию Туна, Робока и Турко, при подрыве всех боеголовок Индии и Пакистана в атмосферу будут единовременно выброшены 6,6 миллиона тонн сажи. Это приведет к снижению среднего значения температуры на Земле на 1,25 градуса Цельсия. Причем даже спустя десять лет после ядерного конфликта температура на планете будет на 0,5 градуса ниже, чем сегодня.
Ученые отмечают, что некое подобие «ядерной осени» человечество пережило в 1816 году, который еще называют «Годом без лета». В 1815-м на индонезийском острове Сумбава произошло извержение вулкана Тамбора. Пепел, выброшенный в атмосферу в результате извержения, привел к снижению температурных значений в среднем на 0,7 градуса в северном полушарии. Из-за этого (казалось бы, незначительного) похолодания сократился посевной период, а четыре волны аномальных летних заморозков (6-11 июня, 9-11 июля, 21 и 30 августа 1816 года) привели к значительной гибели урожая в США, Канаде и Северной Европе. Последствия извержения ощущались еще десять лет.
Новое исследование «Врачей мира за предотвращение ядерной войны» — «Ядерный голод: два миллиарда человек под угрозой?» (Nuclear Famine: Two Billion People At Risk?) — берет за основу научные работы о последствиях ядерных конфликтов предыдущих лет и теорию «ядерной осени», а также скорректированные подсчеты выбросов сажи в случае индо-пакистанской ядерной войны (ученые предположили, что в атмосферу попадут лишь пять миллионов тонн сажи). При этом врачи честно признались, что их исследование базируется на консервативном сценарии, не учитывающем перебои в поставках горючего и удобрений, возрастающее воздействие ультрафиолета и температурные экстремумы.
Исследование впервые проводит приблизительные подсчеты снижения объемов урожайности сельскохозяйственных культур в мире в случае локального ядерного конфликта. Статья также учитывает данные Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, согласно которым сейчас на Земле голодают около 870 миллионов человек. Для расчета снижения урожайности использовалась модель агротехнологического переноса системы поддержки принятия решений 4.02 (DSSAT 4.02), позволяющая делать прогнозы на погектарной основе с учетом климата, экологии, сельскохозяйственных практик и генотипа культурных сортов растений.
Кроме того, ученые учли, что снижение объемов выращивания сельскохозяйственных культур и производства еды непременно приведут к росту цен на мировом рынке. Рост цен прогнозировался на основе экономической модели Проекта анализа мировой торговли (GTAP). Хотя эта модель и позволяет приблизительно оценить влияние дефицита продуктов питания на цены, точное предсказание становится невозможным — в силу человеческого фактора: паники, стремления преуспевающих компаний к сверхприбылям, труднопрогнозируемых случаев миграции из зон бедствия и действий региональных властей после ядерного конфликта.
В качестве примера труднопрогнозируемого роста цен врачи привели голод в Бенгалии в 1943-м. В тот год из-за мировой войны производство еды в этом регионе сократилось на пять процентов по сравнению со средним показателем в предыдущие пять лет, но все равно оказалось на 13 процентов выше, чем в 1941-м, когда голода не было. Тем не менее, японская оккупация Бирмы, традиционного экспортера зерновых в Бенгалию, на фоне незначительного дефицита продуктов вызвала панику. В итоге цены на еду значительно выросли: рис подорожал в пять раз, превратившись в деликатес. В Бенгалии от голода умерли три миллиона человек.
Ядерный голод
Итак, представим себе следующий сценарий. Ядерная война между Индией и Пакистаном разразилась в середине мая. Множественные ядерные взрывы в Индостане именно в этом месяце привели к наибольшему ущербу для окружающей среды и климата. (Фонд мира ядерного века — NAPF, консультационный орган Экономического и социального совета ООН — берет для моделирования последствий ядерных конфликтов именно середину мая.) В результате обмена ударами на территории Индии и Пакистана возникли множественные очаги пожаров, в атмосферу выброшены пять миллионов тонн сажи, которая в силу своей малой массы и развитой поверхности (то есть избыточной для малой массы рельефной площади частиц) с восходящими горячими потоками воздуха поднялась выше уровня облаков.
По данным NAPF, от ядерного оружия (отравление продуктами распада, отсутствие квалифицированной медицинской помощи, радиационное заражение) погибло около миллиарда человек. Из-за сажи до десяти процентов солнечного света перестали достигать Земли, что привело к снижению средних температурных показателей. Одновременно годовое количество осадков во всем мире начало уменьшаться, причем наибольшее снижение, до 40 процентов, пришлось на Азиатский регион. Климатический эффект быстро распространился на весь остальной мир, наиболее сильно затронув Восточную и Южную Азию, США и Евразию.
По расчетам «Врачей мира за предотвращение ядерной войны», наиболее остро последствия ядерного конфликта ощущались на протяжении последующих десяти лет. За это время выращивание зерновых, которые составляют до 80 процентов общего потребления еды среди малоимущего населения, в США сократилось в среднем на десять процентов — по сравнению с довоенным уровнем. Наибольший спад, 20 процентов, пришелся на пятый год после ядерной войны. К пятому году производство сои в США сократилось на 20 процентов. В Китае объемы выращиваемого риса сократились на 21 процент за первые четыре года и в среднем на десять процентов в последующие шесть лет.
В первый год после локальной ядерной войны в Индостане выращивание пшеницы в Китае снизилось на 50 процентов и в среднем на 31 процент за десять лет. Выращивание кукурузы в этой же стране снизилось за десять лет в среднем на 15 процентов. Стараясь удовлетворить свои потребности в зерновых, Китай сперва израсходовал государственные запасы, а затем перешел к активному импорту сельскохозяйственной продукции. Из-за скупки Китаем продуктов за рубежом цены на еду, и без того увеличившиеся за десять лет на 98,7 процента, стали расти еще сильнее. В Южной Азии из-за дефицита и паники рост цен к концу десятилетия составил 140,6 процента.
К голодавшим до войны 870 миллионам человек во всем мире добавились еще 1,52 миллиарда человек, 1,3 миллиарда из которых — в Китае. Статистика смертности от голода неизвестна, зато известно, что мировые запасы зерна (509 миллионов тонн) были съедены человечеством в течение 77 дней после того, как урожайность значительно снизилась. Недоедание — причина возникновения эпидемий холеры, тифа, малярии и дизентерии (с подобным эффектом человечество уже сталкивалось, например, в 1943 году в той же Бенгалии, где были зафиксированы эпидемии холеры, малярии, оспы и дизентерии). Эпидемии, переросшие в некоторых регионах в пандемии, убили несколько сотен миллионов человек.
Ядерные сумерки
Исследование «Ядерный голод» — далеко не первое, зато наиболее полное с точки зрения приблизительных расчетов влияния ядерных конфликтов на сельское хозяйство. Однако интересны также и другие исследования, которые пытаются нарисовать картину постапокалиптического мира, пережившего глобальную ядерную войну или хотя бы массированный обмен ядерными ударами между США и Россией. Врачи ограничились локальным ядерным конфликтом в Индостане, но большинство теоретиков ядерной войны утверждают, что такие конфликты с большой долей вероятности и в самые короткие сроки способны перерастать в мировые.
Согласно подсчетам портала Nuclear Darkness (ведется NAPF), Россия и США в случае ядерного конфликта могут использовать 4,4 тысячи боевых блоков общей мощностью более 440 мегатонн. В результате такой войны практически одновременно погибнут 770 миллионов человек. В атмосферу единовременно будут выброшены 180 миллионов тонн сажи, которая поднимется в верхние слои атмосферы и заблокирует до 70 процентов солнечного света над поверхностью всего северного полушария и до 35 процентов — южного. Этот эффект называют «ядерными сумерками». В Северной Америке температура воздуха быстро снизится на 20 градусов Цельсия, а в Евразии — на 30 градусов.
Одновременно со снижением освещенности планеты произойдет и 45-процентное снижение количества осадков. Мир вступит в новый ледниковый период (аналогичный тому, что имел место 18 тысяч лет назад). До 70 процентов мирового урожая погибнет. При этом значительное сокращение посевного периода приведет к массовому голоду на Земле. На резком падении производства сельскохозяйственной продукции скажутся не только похолодание и значительное снижение освещенности, но и увеличение ультрафиолетового излучения из-за значительного разрушения озонового слоя Земли. В результате ядерной войны между США и Россией вымрут многие животные, находящиеся на вершине пищевой цепочки, включая почти все человечество.
Согласно подсчетам разных исследователей, из-за масштабного российско-американского ядерного конфликта во всем мире могут погибнуть от одного до четырех миллиардов человек. После резкого сокращения популяции из-за войны уменьшение численности людей на планете продолжится по причине пандемий, сокращения пригодных для жизни территорий, радиоактивных выпадов и дефицита продовольствия. Большинство стран мира погрузится в каменный век. «Ядерные сумерки» рассеются в течение десяти лет. Но и это не конец — из-за небольших остатков сажи в атмосфере, напоминающих дымку, они станут «ядерным туманом», который будет висеть над планетой еще не один год.
В середине декабря 2013 года организация «Врачи мира за предотвращение ядерной войны» и ее американское отделение «Врачи за социальную ответственность» проанализировала последствия локального ядерного конфликта между Индией и Пакистаном. Среди прочего исследователи использовали концепцию так называемой «ядерной осени». Мы предлагаем читателям обзор всех времен года ─ от ядерной осени до ядерного лета.
База
Спустя пару десятилетий после изобретения ядерного оружия ученые начали задаваться вопросом относительно последствий его масштабного использования. По данным Стокгольмского института исследования проблем мира, сегодня в мире на вооружении стоят 17,3 тысячи ядерных боеголовок. Их совокупная мощность может составлять от 1,4 до 1,6 гигатонны, причем 1,32 из них приходятся на ядерные арсеналы России и США, крупнейших владельцев такого оружия.
Согласно большинству гипотез об апокалиптическом мире, в случае локального или глобального ядерного конфликта в атмосферу единовременно будут выброшены колоссальные количества дыма и пепла. Почти все ученые сходятся на том, что климатические изменения будут, неясно лишь, что это будут за изменения. Одни склонны говорить о резком и значительном повышении температуры, другие ─ о ее падении до арктических значений, третьи ─ о незначительном изменении температурных графиков.
Нет единого мнения и о продолжительности климатических эффектов; прогнозы говорят как о нескольких днях или месяцах, так и о целых десятилетиях. В любом случае ни один из предлагаемых сценариев не дает человечеству серьезных шансов на выживание: а если кто-то и сможет пережить глобальную ядерную войну, он все равно погибнет от голода и болезней.
Подавляющее большинство теорий строится исходя из того, что ядерный конфликт любого масштаба начнется 15 мая. Эта дата наиболее удобна для расчетов, поскольку годовые изменения климата в это время ощущаются в минимальной степени (например, в субтропиках как раз заканчивается сезон дождей).
За основу принято брать три модели развития ядерных войн, последствия которых во многом схожи. Первая модель предполагает подрыв сразу в нескольких крупных промышленных городах до дюжины атомных зарядов, сравнимых с мощностью «Малыша», сброшенного на Хиросиму. Обычно такие города, а также базы размещения стратегического оружия, являются основными целями для ядерных боевых блоков. Совокупная мощность взрывов в каждом из городов оценивается примерно в 216 килотонн (соответственно, 2,16 мегатонны в десяти городах).
Вторая модель ─ локальный ядерный конфликт между странами в субтропическом климате, благоприятном для сильных пожаров, огненных смерчей и распространения сажи в атмосфере. В этом конфликте могут быть использованы 50 ядерных зарядов совокупной мощностью 750 килотонн. В субтропиках восходящие потоки нагретого воздуха поднимаются значительно выше, чем в других регионах Земли, и теоретически могут преодолевать слой облаков. Поэтому в случае войны дым и сажа поднимутся достаточно высоко и распространятся над всей поверхностью планеты, разрушая озоновый слой и заслоняя солнце.
Наконец, третья модель берет за основу масштабный ядерный конфликт, в котором могут быть использованы боевые блоки совокупной мощностью от ста мегатонн до гигатонны. Фонд мира ядерного века (NAPF), в который входят ученые из Ратгерского университета, Американского геофизического союза и других исследовательских организаций, полагает, что в одной только ядерной войне между США и Россией будут использованы 4,4 тысячи ядерных зарядов совокупной мощностью до 440 мегатонн. Итог: в атмосферу будут выброшены 180 миллионов тонн сажи, которая заблокирует до 75 процентов солнечного света над поверхностью северного полушария.
Лето
В течение нескольких дней после масштабного ядерного конфликта температура на Земле повысится. В частности, об этом в своей книге «Армия США и нестандартная война» (The US Army and Irregular Warfare) написал профессор американского Колледжа Вустера Джон Гейтс; первое издание вышло в 1988 году. Гейтс предположил, что в результате самих ядерных взрывов, а также вызванных ими многочисленных пожаров температура на Земле повысится на несколько градусов.
Годом ранее аналогичная точка зрения была высказана в статье «Исследователи предсказали Армагеддону жар и холод» (Researchers Blow Hot and Cold Over Armageddon), опубликованной в журнале New Scientist. По мнению ученых, в результате ядерной войны в атмосферу будет выброшено большое количество сажи и дыма, которые перекроют поступление солнечной энергии, но в то же время не дадут атмосфере остыть. В результате пожаров (сильных источников тепла) увеличится количество углекислого газа и других парниковых газов. Повышение температуры приведет к различным стихийным бедствиям, включая затопление низкорасположенных участков суши из-за таяния ледников.
Рост температуры также вызовет значительное уменьшение количества осадков, засуху и дальнейшее распространение пожаров. Кроме того, в результате взрывов в атмосферу попадет огромное количество двуокиси азота, что вызовет практически полное разрушение защитного озонового слоя над поверхностью Земли. В результате увеличится приток ультрафиолетового излучения, губительного для живых организмов. Из-за высоких температур начнут разрушаться гидраты метана ─ супрамолекулярные соединения, существующие при низкой температуре и высоком давлении. Это приведет к высвобождению в атмосферу огромного количества метана, парниковый эффект от которого в разы сильнее, чем от углекислого газа. Таким образом, парниковый эффект только усилится. По самым оптимистическим прогнозам, «ядерное лето» будет продолжаться один-три года, но многие ученые уверены, что значительно дольше.
Между популярными сценариями «ядерного лета» есть только одно различие. Одни исследователи (как, например, уже упомянутый Гейтс) говорят, что оно начнется сразу после ядерной войны. Другие, в том числе доктор Фред Сингер, долгое время работавший в Университете Вирджинии, считают, что лету будет предшествовать короткая «ядерная зима».
Зима
Впервые понятие «ядерной зимы» было описано в 1983 году в исследовании «Ядерная зима: глобальные последствия множественных ядерных взрывов» (Nuclear Winter: Global consequences of multiple nuclear explosions), подготовленном учеными Ричардом Турко, Брайаном Туном, Томасом Акерманном, Джеймсом Поллаком и Карлом Саганом. Они пришли к выводу, что основным эффектом от взрывов станет охлаждение Земли, поскольку поднявшаяся в воздух сажа закроет Солнце. В большинстве регионов летом температуры опустятся до зимних значений (причем точно ниже нуля), а зимой будет существенно холоднее, чем обычно. По мнению исследователей, эффект этот продлится не более года.
Следует отметить, что теорию «ядерной зимы» в 1983 году разрабатывали и советские ученые Евгений Чазов, Георгий Голицын, Владимир Александров, Георгий Стенчиков и Николай Бочков. Их работы, в которых также говорилось о возможном значительном снижении температуры на Земле, были опубликованы в сентябре 1983 года в «Вестнике Академии наук». В 1984 году Александров и Стенчиков провели дополнительные расчеты. По их данным, на каждую мегатонну взрыва будет приходится до пяти миллионов тонн сажи и пыли, 0,1-1 миллион из которых будут заброшены в верхние слои атмосферы. В результате начнется резкое снижение температуры, в зависимости от региона оно составит от 15 до 42 градусов Цельсия. Максимальное же снижение произойдет на 35 день после глобальной войны.
У теории «ядерной зимы» есть множество противников, которые, в частности, напоминают: с 1945 года во всем мире было произведено более двух тысяч ядерных испытаний, что равнозначно полномасштабному затяжному конфликту. Тем не менее, серьезных климатических изменений не произошло. Теория «ядерной зимы» не учитывает также парниковый эффект и нагрев частиц сажи солнцем. Кроме того, как отмечают скептики, прежде наблюдения за крупными извержениями вулканов и нефтяными пожарами не показывали подъема сажи и аэрозолей более чем на шесть километров от поверхности земли. На этой высоте на саже быстро конденсируются пары воды, и она в короткие сроки выпадает с дождями на землю.
Осень
Во второй половине 2000-х годов исследователи заговорили о «ядерной осени». Так, в 2007 году ученые Алан Робок, Люк Оман и Георгий Стенчиков опубликовали в журнале Journal of Geophysical Research статью, в которой писали: любой интенсивности ядерный конфликт способен вызвать существенное (но не столь критическое, как в ядерной зиме) снижение температуры на Земле и гибель многих живых организмов. При составлении прогноза авторы использовали программу ModelE, осуществляющую расчеты по модели общей циркуляции. Программа была разработана Институтом космических исследований Годдарда NASA.
Ученые рассматривали глобальный ядерный конфликт, в результате которого в атмосферу могут быть выброшены до 150 миллионов тонн сажи. Как показало моделированию при помощи ModelE, последствием такого конфликта станет снижение температуры на поверхности Земли в среднем на семь-восемь градусов Цельсия, причем спустя десять лет после войны этот показатель все еще будет оставаться на четыре градуса ниже нормы.
Следует также отметить, что падение температуры произойдет в считанные недели после ядерного конфликта. В течение «ядерной осени» будут возможны периодические волны заморозков, однако дневная температура в летний период не будет опускаться ниже нуля. По разным теориям, эффект «ядерной осени» может продержаться от нескольких дней (пока на большей части сажи не сконденсируются пары воды и она не выпадет «черным дождем») до одного-двух лет.
Изменение температуры указано в градусах Цельсия. Синий цвет ─ падение температурных значений, красный ─ повышение.
Немного к другим выводам пришли в 2008 году ученые из Ратгерского университета Брайан Тун, Алан Робок и Ричард Турко. Они опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Science исследование, согласно которому ядерная осень продлится существенно дольше.
По их данным, подрыв ядерных боеприпасов общей мощностью 1,8 мегатонны каждой из конфликтующих сторон вызовет большие по площади пожары в городах и лесах. В результате на высоту до 80 километров поднимутся 6,6 миллиона тонн сажи, которая существенно ослабит приток солнечного света. Тогда среднее падение температуры на Земле составит 1,25 градуса Цельсия. Согласно этому исследованию, снижение температуры будет ощущаться на протяжении десяти лет, но даже по прошествии этого времени среднее значение будет оставаться на 0,5 градуса ниже нормы.
В подтверждение своей теории сторонники «ядерной осени» (как, впрочем, и «ядерной зимы») приводили исследования изменений климата в Персидском заливе после войны между Ираком и Кувейтом в августе 1990 года. В январе 1991 года иракские войска, захватившие Кувейт, отступили, но подожгли около 700 нефтяных скважин. Пожары потушили только в ноябре. Американский ученый Карл Саган (сторонник теории «ядерной зимы») в 1995 году опубликовал книгу «Мир, терзаемый демоном» (The Demon-Haunted World), в которой исследовал последствия нефтяных пожаров. В частности, он писал: «Днем была тьма кромешная, а температура в Персидском заливе упала на четыре-шесть градусов. Однако лишь незначительная часть дыма достигла стратосферы, и Азия не пострадала». После прекращения пожаров климат вернулся к норме в течение года.
Весна
Как ни странно, понятие «ядерной весны» тоже существует. Правда, к ядерной войне оно отношения не имеет. Термин появился на Западе в 1986 году и обозначал аварию на Чернобыльской атомной электростанции, произошедшую в апреле. После чернобыльской аварии мировая атомная энергетика практически перестала развиваться. В 1986-2002 годах в Европе и Северной Америке не было построено ни одной атомной электростанции. В 1991 году понятие «ядерной весны» было вновь использовано журналистами ─ газета The New York Times назвала таким образом разрешение правительства США перезапустить реактор на атомной электростанции «Браунс-Ферри» на севере Алабамы и начать разработку нового поколения атомных реакторов.
Если предположить, что «ядерная зима» действительно может наступить, то постепенное потепление по мере того, как сажа будет оседать, а солнце ─ согревать земную поверхность, вполне можно назвать «весной». Поскольку подробно вопросами «ядерной весны» еще никто не занимался, сроки ее продолжительности неизвестны. Впрочем, практически полностью последствия глобального ядерного конфликта исчезнут лишь спустя 90-100 лет. Так что весна будет долгой.
Вернуться назад