Теперь обратимся к угрозе вымирания человечества в результате ядерной зимы. В отношении ядерной зимы есть два неизвестных фактора – во-первых, насколько она будет длительной и холодной, а во-вторых, в какой мере ядерная зима означает вымирание человечества.
Первый фактор имеет разные оценки – от крайне суровых (Моисеев, Саган) до относительно мягких концепций «ядерной осени». Я полагаю, что риск ядерной зимы преувеличивается, так как ни пожары в Кувейте, ни Вторая мировая война не привели к сколько-нибудь значительному снижению мировой температуры. Однако принцип предосторожности заставляет нас рассмотреть наихудший случай.
Существующая критика концепции ядерной зимы сосредотачивается вокруг следующих факторов:
· какое количество сажи возникнет и будет выброшено в тропосферу в случае крупномасштабной ядерной войны;
· какое влияние она окажет на температуру Земли;
· как долго она будет находиться в верхних слоях атмосферы;
· какое влияние окажет падение температуры на выживание людей.
Отдельные исследования сосредотачиваются на анализе каждого из этих факторов, принимая как данность результаты первого.
Например, недавнее американское исследование проблемы влияния ядерной зимы на климат принимает количество сажи в тропосфере за 150 миллионов тонн. В исходном анализе Моисеева было 4 миллиарда тонн, и соответственно падение температуры было не на 20, а на 50 градусов. В статье И.М. Абдурагимова «О несостоятельности концепции “ядерной ночи” и “ядерной зимы” вследствие пожаров после ядерного поражения» [20 — Абдурагимов И.М. О несостоятельности концепции «ядерной ночи» и «ядерной зимы» вследствие пожаров после ядерного поражения. http:// www. pojar01. ru/11/ PROCESS_ GOR/ ST/ ST_ ABDURAG_ YADERN/ text2. html] приводится жесткая критика именно количества сажи, которая выделится в результате полномасштабной ядерной войны. При лесном пожаре сгорает в среднем только 20 процентов от горючей массы, из нее только половина является по массе чистым углеродом, и большая часть этого углерода сгорает полностью, то есть без образования частичек угля. При этом только часть сажи является настолько мелкодисперсной, чтобы быть способной висеть в тропосфере и оказывать значительный вклад в затемнение Земли. Чтобы транспортировать эту сажу в тропосферу, где она может «зависнуть» по причине отсутствия там конвекции, требуется возникновение специфического явления – огненного торнадо (поскольку сам шар ядерного гриба, уходящий высоко в тропосферу, имеет настолько большую температуру, что в нем все частички сажи сгорают). Огненное торнадо образуется не при всех ядерных взрывах и, кроме того, оно резко улучшает сгорание, как меха в плавильной печи, в силу чего сажи в нем гораздо меньше. Торнадо не должны образовываться в современных городах, построенных таким образом, чтобы избежать этого эффекта – например, в городах бывшего СССР. Наконец, не вся сажа, выделившаяся при пожарах, поднимается на высоту более 10 км, где нет конвекции и дождей, которые быстро ее вымывают.
Этим сажа при ядерной зиме отличается от вулканической пыли, которая буквально выстреливается в стратосферу из жерла вулкана, как из пушки. Однако вулканическая пыль состоит из более тяжелого оксида кремния и гораздо быстрее выпадает из тропосферы.
Однако можно представить себе гипотетическую ситуацию, когда в тропосфере оказались сотни миллионов тонн мелкодисперсного углерода. Можно представить себе и альтернативные ядерной войне сценарии его попадания в тропосферу, например, вследствие попадания астероида в залежи каменного угля (к примеру, недавно появились публикации о том, что астероид, упавший в эпоху вымирания динозавров, воспламенил и превратил в сажу огромные запасы нефти), или вулканический взрыв под такими залежами, или результат человеческой деятельности, или даже неконтролируемое размножение нанороботов, заслоняющее солнечный свет, как предполагает Фрейтас.
Время нахождения сажи в тропосфере оценивается по-разному, но обычно от нескольких месяцев до 10 лет. Есть также и альтернативные теории о том, какое воздействие окажет ядерная война на климат, например, что за счет парникового эффекта от сгоревшего углерода и образования окислов азота и их влияния на озоновый слой [21 — Об этом сказано в статье: Геворкян С.Г., Геворкян КС. Преднамеренные антропогенные экологические катастрофы. «Эволюция», 2006, № 3 со ссылкой на работу Кзраэль Ю.А. Экологические последствия возможной ядерной войны // Метеорология и гидрология, 1983, № 10.] температура Земли резко повысится.
Внезапные и длительные похолодания не обязательно означают человеческое вымирание. Это следует из того, что, например, Финляндия имеет примерно десятилетний запас еды плюс топливо в виде лесов, печи и навыки выживания при низких температурах. Чтобы все люди действительно погибли, ядерная зима должна длиться более ста лет и сопровождаться антарктическими температурами, но если учесть человеческую способность приспосабливаться, даже этого может быть недостаточно. (Конечно, если ядерная зима будет единственным неблагоприятным фактором, что неверно.)
Наиболее современные исследования климатических последствий полномасштабной ядерной войны опубликованы в статье Алана Робока и соавторов «Ядерная зима в современной модели климата при существующих ядерных арсеналах: последствия по-прежнему катастрофичны». [22 — Robock A., Oman L., Stenchikov G.L. Nuclear winter revisited with a modern climate model and current nuclear arsenals: still catastrophic consequences. J. Geophys. Res., 112, D13107, 2007. Русский перевод: http://climate.envs- ci. rutgers. edu/ pdf/ RobockNW2006 JD008235 Russian. pdf] Статья содержит обзор предыдущих исследований и разумные варианты ожидаемого выброса сажи. Расчет выполнен на основании современной метеорологической модели, проверенной на других приложениях.
В результате получается, что при полномасштабной войне современными (то есть сокращенными со времен холодной войны) ядерными арсеналами среднее снижение температуры по всей Земле составит около 7 градусов в течение нескольких лет, а последствия ядерной зимы будут ощущаться около 10 лет. Время очищения верхней тропосферы от сажи составит 4,6 года. При этом над континентами снижение температуры составит до 30 градусов, и в частности над Украиной не будет положительных температур в течение трех лет. Все это сделает невозможным ведение классического сельского хозяйства почти по всей Земле в течение нескольких лет. С другой стороны, над тропическими островами (Куба, Мадагаскар, Шри-Ланка) снижение температуры составит только несколько (5–7) градусов. Очевидно, что значительное число людей могли бы пережить такое похолодание. Однако подобная ситуация может спровоцировать борьбу за оставшиеся ресурсы, которая повысит риски дальнейших катастроф. Серия крупных вулканических извержений (вулканический пепел уходит из тропосферы с характерным временем в 1 год) могла бы дать такой же эффект.
Учитывая неопределенность в моделях, а также возможность затяжной ядерной войны и других причин затемнения атмосферы, можно предположить следующие теоретические варианты ядерной зимы:
1) Падение температуры на один градус, не оказывающее значительного влияния на человеческую популяцию. Как после извержения вулкана Пинатубо в 1991 году.
2) «Ядерная осень» – несколько лет температур, пониженных на 2–4 градуса, неурожаи, ураганы.
3) «Год без лета» – интенсивные, но относительно короткие холода в течение года, гибель значительной части урожая, голод и обморожения в некоторых странах. Это уже происходило после крупных извержений вулканов в VI веке нашей эры, [23 — См. статью из журнала «Знание – сила» с обзором этих событий: Волков А. Природа скрывает «бомбы с часовым механизмом».] в 1783 и в 1815 годах.
4) «Десятилетняя ядерная зима» – падение температуры на всей Земле на 10 лет на 30–40 градусов. Этот сценарий подразумевается моделями ядерной зимы. Выпадение снега на большей части Земли, за исключением некоторых экваториальных приморских территорий. Массовая гибель людей от голода, холода, а также оттого, что снег будет накапливаться и образовывать многометровые толщи, разрушающие строения и перекрывающие дороги. Большая часть населения Земли погибнет, однако миллионы людей выживут и сохранят ключевые технологии. Риски – продолжение войны за теплые места, неудачные попытки согреть Землю с помощью новых ядерных взрывов и искусственных извержений вулканов, переход в неуправляемый нагрев ядерного лета.
Однако даже если допустить этот сценарий, окажется, что мирового запаса рогатого скота (который замерзнет на фермах и будет храниться в таких естественных «холодильниках») хватит на годы, чтобы прокормить все человечество.
5) Новый ледниковый период. Является результатом предыдущего сценария за счет того, что от большого количества снега возрастет отражающая способность Земли и начнут нарастать новые ледяные шапки от полюсов и вниз, к экватору. Однако часть суши у экватора останется пригодной для жизни и сельского хозяйства. В результате цивилизации придется радикально измениться. (Трудно также представить огромные переселения народов без войн.) Многие виды живых существ вымрут, но большая часть разнообразия биосферы уцелеет, хотя в поисках хоть какой-то пищи люди будут уничтожать ее еще более безжалостно.
6) Необратимое глобальное похолодание. Оно может быть следующей фазой ледникового периода – при развитии событий в наихудшем случае. На всей Земле на геологически длительное время установится температурный режим, как в Антарктиде, океаны замерзнут, суша покроется толстым слоем льда. (Или как на Марсе – холодная сухая пустыня. Кстати, если все парниковые газы из атмосферы Земли исчезнут, то равновесная температура поверхности составит минус 23 градуса по Цельсию.) Жизнь уцелеет только около геотермальных источников на морском дне. Только высокотехнологичная цивилизация, способная строить огромные сооружения подо льдом, сможет пережить такое бедствие, но такая цивилизация могла бы, вероятно, найти способ обратить этот процесс. Последний раз Земля вошла в это состояние примерно 600 млн. лет назад, то есть до выхода животных на сушу, и смогла выйти из него только благодаря накоплению СО ——-в атмосфере. [24 — См. подробно: http://www- eps. harvard. edu/ people/ faculty/ hoffman/ snow- ball_ paper. html или краткий обзор на русском языке в Википедии: http://ru. wikipedia. org/ wiki/ Snowball_ Earth] В то же время за последние 100 000 лет было четыре обычных оледенения. Наконец, в случае, если бы Солнце вообще перестало светить, наихудшим исходом было бы превращение всей атмосферы в жидкий азот, что выглядит абсолютно невероятным.
Хотя варианты 5 и 6 относятся к самым маловероятным, они несут в себе наибольший риск. Эти варианты могли бы быть возможными при экстраординарно большом выбросе сажи и при наихудшем раскладе неизвестных нам природных закономерностей. Однако следует обратить внимание на то, что точная вероятность и продолжительность ядерной зимы и ее последствия невычислимы по причинам, которые обсуждаются в главе «Невычислимость». Это происходит потому, что мы по определению не можем поставить эксперимент, а также точно определить, насколько Моисеев и Саган были заинтересованы преувеличить опасность ядерной зимы, чтобы избежать войны.
Если бы некая сила задалась целью устроить ядерную зиму нарочно, то она смогла бы ее организовать, взорвав водородные бомбы в каменноугольных шахтах. Это, возможно, даст неизмеримо больший выброс сажи, чем атака на города. Если установить водородные бомбы с таймером на разные сроки, то можно поддерживать ядерную зиму неограниченно долго. Теоретически таким образом можно достичь устойчивого состояния «белого холодного шарика», отражающего весь солнечный свет, с полным вымерзанием океанов, которое станет самоподдерживающимся состоянием.
С другой стороны, когда сажа осядет, Земля, возможно, окрасится в черный свет, и ее способность нагреваться в солнечных лучах резко возрастет. Такое ядерное лето тоже может принять необратимый характер (с учетом остальных факторов глобального потепления) с переходом в «венерианскую» фазу нагрева. Есть и другие факторы, которые могут привести к ядерному лету после или вместо ядерной зимы. Например, выброс большого количества парниковых газов при взрывах. Ядерное лето гораздо опаснее ядерной зимы, так как человек легче переносит охлаждение, чем нагрев (то есть, если принять комнатную температуру за 20 градусов, то человек вполне переносит мороз на улице в минус 50, то есть на 70 градусов ниже, но сможет выдержать подъем температуры не более чем на 30 градусов, то есть не больше 50 градусов по Цельсию на улице). Кроме того, системы обогрева работают индивидуально (лес плюс печка), а холодильники требуют наличия устойчивой централизованной инфраструктуры (производство холодильников плюс электроэнергия). Хранение продуктов питания при резком потеплении станет невозможным – они сгниют и сгорят. Поэтому, если у человечества будет выбор, то ему следует выбирать глобальную зиму, а не глобальное лето.
При этом необходимо отметить, что инициация извержения сверхвулкана с помощью ядерного оружия приведет к аналогу ядерной зимы – к вулканической зиме. Но по модели запаздывающего управления фон Неймана попытки людей исправить ситуацию с помощью искусственной ядерной зимы или искусственного ядерного лета крайне опасны и могут только усугубить проблемы за счет перехода климата в режим раскачки.