Границы здоровья планеты (часть 1)



В течение примерно 10 тыс. лет — со времен зарождения цивилизаций и начала эпохи голоцена — наш мир представлялся невообразимо большим. Огромные просторы суши и океана обеспечивали неограниченные ресурсы. Люди могли свободно загрязнять места обитания, не страдая от проявлений вредных последствий: достаточно было просто перейти на соседние земли. Целые империи и экономические системы строились на основе возможности использования этих, казалось бы, неистощимых богатств, без осознания того, что это не может длиться вечно.
Однако успехи здравоохранения, промышленная революция и, позднее, зеленая революция привели к тому, что численность мирового народонаселения выросла примерно с 1 млрд в 1800 г. до почти 7 млрд сегодня. Только за последние 50 лет оно более чем удвоилось. Расход ресурсов также достиг устрашающего уровня. За 50 лет мировое потребление продуктов питания и пресной воды выросло более чем втрое, а ископаемого топлива — в четыре раза. Сегодня человечество поглощает от трети до половины всех продуктов фотосинтеза на планете.
Этот безудержный рост превратил загрязнение окружающей среды из местной проблемы в глобальную угрозу. Разрушение озонового слоя в стратосфере и повышение концентрации парниковых газов стали очевидными проблемами, но нарастают и другие опасные эффекты.
Внезапное усиление роста населения, потребления ресурсов и вредных воздействий на природу изменило планету. Сегодня мы живем в «переполненном» мире, где ресурсы и способность уничтожения отходов ограниченны. Правила жизни в таком мире иные. Самое главное, что мы должны сегодня сделать, — это предпринять усилия, чтобы действовать в пределах «безопасного рабочего пространства» нашей природной системы. Если мы не пересмотрим свой образ мышления и действий, то вызовем катастрофические изменения, способные привести к губительным последствиям для человечества.
Что может вызвать эти изменения? И как можно их предотвратить? Группа ученых (включая меня) из Европы, США и Австралии, возглавляемая Йоханом Рокстремом (Johan Rockstrеm) из Стокгольмского центра устойчивости к внешним воздействиям в Швеции, искала ответы на эти вопросы, задавшись связанным с ними более общим: действительно ли мы приближаемся к «переломным точкам», за которыми начинается новая эпоха — самая опасная за всю историю человечества?
Рассмотрев многочисленные междисциплинарные исследования ряда физических и биологических систем, наша группа обнаружила, что способность планеты поддерживать существование человечества могут нарушить девять экологических процессов. После этого мы установили для всех этих процессов пределы, в рамках которых человечество может действовать безопасно. Семь из этих процессов имеют четкие научно формулируемые значения пределов, содержащие, разумеется, некоторую неопределенность. Три из пределов — изменение климата, окисление океана и разрушение озонового слоя стратосферы — это переломные точки, а остальные четыре означают начало необратимой деградации. Два оставшихся процесса — загрязнение атмосферы аэрозолями и глобальное химическое загрязнение — изучались не столь глубоко, поэтому пределы для них не были установлены.
Анализ, проведенный нашей группой, показал, что три процесса — уменьшение биоразнообразия, загрязнение азотом и изменения климата — уже пересекли безопасные границы, а все остальные стремятся к ним. Отдельные пределы могут быть уточнены, а в будущем могут быть обнаружены и новые, но полученная совокупность представляет собой «первичную» сводку наиболее опасных экологических условий и служит основой для размышлений о том, как справиться с угрозами.

Последствия использования ископаемого топлива
Понимание причин наиболее острых экологических проблем подсказывает пути их решения. В двух случаях — изменение климата и окисление океана — одна причина несомненна и понятна: использование ископаемого топлива, при сжигании которого в атмосферу поступает углекислый газ.
Изменение климата. Хотя человечество уже способствовало значительному потеплению климата, ученые и политики ищут способы предотвращения самых губительных его последствий, включая исчезновение полярных ледяных шапок, нехватку пресной воды и нарушение региональных погодных условий. Концентрация СО2 (объемная — мера, которую принято использовать) уже достигла 387 миллионных долей, и сейчас ведутся споры о том, какой суммарный уровень концентрации парниковых газов вызовет опасное для существования человечества изменение климата. Предполагаемые значения лежат в пределах от 350 до 550 миллионных долей. В своем анализе мы приняли для долгосрочного предела более строгий ориентир — 350, чтобы удержать планету на достаточном удалении от климатических переломных точек. Такое положение дел требует принятия срочных мер по стабилизации выбросов парниковых газов, а в ближайшие десятилетия — существенного их уменьшения.
Окисление океана. Окисление океана — менее известный процесс, связанный с изменением климата. С ростом концентрации СО2 в атмосфере растет и поглощение этого газа океанской водой, при этом образуется угольная кислота, что повышает кислотность вод верхнего слоя океана. От природы океанская вода основна (рН ≈ 8,2), но данные указывают, что значение рН уже уменьшилось примерно до 8,0 и продолжает снижаться. В качестве количественной меры негативного влияния, оказываемого этим изменением, наша группа использовала падение концентрации арагонита (форма карбоната кальция) в поверхностном слое. Арагонит необходим многим организмам (от кораллов до разнообразных видов фитопланктона), представляющим собой основу океанской пищевой цепи, для построения скелетов или раковин. Рост кислотности может существенно снизить продуктивность океанских экосистем. Этот фактор может стать дополнительным стимулом для перехода к низкоуглеродной энергетике.

Окончание статьи - читать.