Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Устойчивость климата, леса и океаны

Начало: 17.03.2009 | Окончание: 08.04.2009


Макарьева Анастасия Михайловна


Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Петербургского института ядерной физики РАН.

Выпускница физико-механического (кафедра биофизики) и филологического (кафедра скандинавской филологии) факультетов Санкт-Петербургского государственного университета, Анастасия Михайловна Макарьева занимается теоретическими проблемами изменений климата, экологической и биологической устойчивости биосферы – исследованиями на стыке геофизики, экологии, биологии.

Научная деятельность Анастасии Михайловны связана с развитием теории биотической регуляции ("http://www.bioticregulation.ru"), согласно которой приемлемое для жизни человека состояние окружающей среды и климата поддерживается естественными экосистемами Земли. Именно глобальное разрушение естественных экосистем человеком – уничтожение лесов и освоение океана – главная причина происходящих глобальных изменений климата, а вовсе не парниковые газы. Если современная скорость антропогенного разрушения биосферы сохранится, предотвратить деградацию климата и окружающей среды будет невозможно даже при полном переходе к “чистым” технологиям, исключающим выбросы парниковых газов.

А.М. Макарьева – автор более 30 научных публикаций в российских и международных научных журналах, соавтор одной монографии. Организатор нескольких международных семинаров, включая семинар “Роль девственной наземной биоты в современных условиях глобальных изменений окружающей среды”, посвященный теории биотической регуляции. Анастасия Михайловна – постоянный автор научно-популярного журнала “Экология и образование” (Санкт-Петербург), приглашенный автор “Энциклопедии систем жизнеобеспечения” (Encyclopedia of Life Support Systems, Elsevier) и “Экологической энциклопедии” (Encyclopedia of Ecology, Elsevier). В 2008 году она стала лауреатом премии ЮНЕСКО-L’Oreal «Для женщин в науке», которой награждают женщин- молодых ученых.


Просмотров: 42823 | Комментариев: 14


Вопросы и ответы:


Вопрос:

Кочаровская Екатерина
В антропогенном воздействии на разрушение природных комплексов Земли трудно сомневаться. Что более разрушительно, на Ваш взгляд, несовершенство используемых технологий, невероятно огромная численность населения или потребительское отношение человека к природе? Какие конкретные пути выхода из этой критической ситуации Вы видите?

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
Сначала необходимо выяснить, ПОЧЕМУ необходимо предотвратить разрушение природных комплексов и нужно ли вообще предотвращать это разрушение. До выяснения этого вопроса неясно, как определить несовершенство технологий, что означает потребительское отношение к природе и можно ли, как это делается сейчас, рассматривать численность населения как независимый фактор высшего приоритета, к которому все остальные факторы должны быть подстроены. В последнем случае состояние природных комплексов и использование природных ресурсов должны определяться потребностями увеличивающегося населения Земли. Как Вы знаете, именно в этом состоит современное отношение к природным комплексам Земли государственных элит, поддерживаемое средствами массовой информации. Это отношение разделяется и большинством населения Земли, которому нет времени думать самостоятельно над этими вопросами, поскольку надо все время работать, чтобы поддерживать функционирование современной цивилизации и выживать в ней.

В современном обществе, основанном на юридическом признании норм демократии, сформулированных две тысячи лет назад и практически не изменившихся с тех пор, есть место и для немногочисленных любителей природы, зеленых движений, заповедников и Красных книг. В нем признается возможность охраны природных комплексов, но только так, чтобы эта охрана не мешала прогрессу цивилизации и экономическому росту, обеспечивающему рост численности населения.

Итак, если будет научно доказано, что современное отношение к разрушению природных комплексов Земли, поддерживаемое средствами массовой информации, не обеспечивает выживания человечества, то только тогда можно будет дать однозначные ответы на Ваши вопросы. Основная трудность получения этого доказательства состоит в том, что более трехсот лет научная элита – то есть люди, чья работа состоит в том, чтобы думать, – занималась проблемами технологического развития цивилизации. В этом направлении были достигнуты феноменальные результаты, как по технологическому оснащению жизни людей, так и по неизбежному при этом технологическому развитию средств уничтожения природных комплексов Земли. Престижные проблемы геофизики состояли только в исследованиях залежей и разработки полезных ископаемых. Океанология обслуживала только кораблевождение и рыболовство. Вопросами устойчивости климата и погоды занимались энтузиасты, не нашедшие себе места в фундаментальной и прикладной науке, обслуживающей технологический прогресс. Триста лет научные проблемы климата были «в загоне» и исследовались практически без использования фундаментальных достижений физики, химии и биологии.

Сейчас, когда проблемы устойчивости климата остро заинтересовали государственную элиту, средства массовой информации и всё население Земли, человечеству пришлось впервые за свою историю серьезно обратиться к метеорологической научной общественности и метеорологической науке, сформировавшейся в последние триста лет вне тесной связи с другими науками. Экспериментальная метеорология и климатология находятся на самом высочайшем уровне техники измерений, используя все достижения технологического прогресса. Но ЧТО нужно измерять в первую очередь, неизвестно, – фундаментальной метеорологической теории нет. Её заменили математические компьютерные модели, которые переписывают совокупность накопленных эмпирических данных через полученные из этих же данных феноменологические параметры, не создавая никакой дополнительной информации и не давая возможности делать прогнозы, не содержащиеся в исходной совокупности всех эмпирических данных, заложенных в модель. В качестве примера я могу привести "обсуждение" современной теории ураганов, работы автора которой в метеорологической литературе называют классическими, – теории, построенной на основе вечного двигателя второго рода (диссипативная тепловая машина), отвергнутого наукой в середине XIX века. Отмечу, что глубокая неудовлетворенность господствующим модельным подходом в последнее время начала остро ощущаться и самими членами мирового метеорологического сообщества, о чем свидетельствуют многочисленные открытые научные дебаты, как, например, "недавняя дискуссия" в журнале “Гидрология и науки о Земле” Европейского Союза Наук о Земле.

Ответ на вопрос, почему недопустимо разрушать природные комплексы Земли, я могу дать на основании наших собственных исследований по теоретической метеорологии и устойчивости климата. Климат Земли физически неустойчив (Доклады РАН 2001 376(6): 810-814, Геоэкология 2006 (3): 483-495, статьи можно прочитать на нашем сайте). Устойчивость климата поддерживается ненарушенными естественными экосистемами Земли. После разрушения естественных экосистем, превышающего определенный порог (порог этот близок), климат Земли скатывается либо в полное оледенение с температурой порядка –100 оС, либо в полное испарение океанов с температурой +400 оС, где жизнь невозможна. Время перехода в эти состояния (после разрушения биотической устойчивости) от одной до нескольких сотен лет. Помимо этого, суша может быть обводнена и пригодна для жизни в течение длительного времени только при существовании сплошного ненарушенного лесного покрова большой протяженности порядка тысяч километров (подробнее читайте "здесь".) Сокращение величины лесного покрова приводит сначала к чередованию ураганов, наводнений, засух и пожаров, а затем к превращению суши в устойчивую пустыню.

Вот теперь мы можем дать ответы на все Ваши вопросы, которые становятся очевидными.

1. Никакая технология не может скомпенсировать разрушение природных комплексов Земли и обеспечить устойчивость климата. Потребительское отношение к природе человека и всех живых существ на Земле содержится в их генетической программе и не может быть изменено (см. подробнее об экологической роли человека "здесь").

2. Единственная причина возникшей критической ситуации – это невероятно огромная численность населения Земли. (Разрушение естественных экосистем происходит, в основном, в результате сведения лесов под пашни и пастбища и потребления древесины, то есть обуславливается биологическими потребностями людей и домашнего скота в пище. Эти биологические потребности живых организмов существенно изменены быть не могут, поэтому давление на биосферу может быть уменьшено только путем сокращения численности населения).

3. Выход из критической ситуации только один и вполне реальный. Это немедленный переход к плановому глобальному сокращению рождаемости. Немедленное изменение отношения к этой проблеме государственных элит всех стран и средств массовой информации. Детально эти вопросы обсуждаются в "соответствующей статье" на нашем сайте.




Вопрос:

Гоша Куценко
Здравствуйте, Анастасия Михайловна. Можно ли однозначно сказать, нас ждет глобальное потепление или глобальное похолодание? В последнее время все больше говорят о грядущем глобальном похолодании. Какие факторы указывают на глобальное потепление или глобальное похолодание? Возможен ли переход к похолоданию/потеплению, например, в течение 1 года или нескольких месяцев, как достоверный, доказанный прогноз? Что для человека лучше, в смысле выживаемости, холод или жара?

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
Похолодание и потепление, что это такое? Если климат устойчив, то при любом отклонении к похолоданию или потеплению он будет возвращаться силами, обеспечивающими устойчивость, к исходному состоянию, не характеризующемуся ни похолоданием, ни потеплением. Но если разрушить силы, поддерживающие устойчивость нормального состояния климата, то произойдет переход в другое устойчивое состояние. Теоретический анализ показывает, что это уже не будет похолодание или потепление, а будет либо адская жара с температурой +400 оС и полностью испарившимся океаном, либо адский холод с температурой –100 оС и полностью оледеневшей Землей. Оба эти состояния одинаково катастрофически плохи для человека и всей жизни. Наблюдаемые увеличения частоты и амплитуды локальных колебаний температуры, которые никогда не наблюдались раньше, указывают на то, что произошло существенное ослабление сил, поддерживающих устойчивость климата. Главная из этих сил – это функционирование лесов, управляющих водным режимом как суши, так и прилегающих к ней областей океана. Прогнозы на год или несколько месяцев сейчас никто дать не может. Но можно оценить, как будет происходить опустынивание континентов в течение десятков лет, если сохранится современная практика эксплуатации и вырубки лесов.


Вопрос:

Илья К.
Уважаемая Анастасия Михайловна! Разрешите обратиться к Вам со следующими вопросами. 1. Насколько реально уменьшить выбросы парниковых газов, то есть отказаться от углеводородного топлива или хотя бы снизить энергопотребление и освоить новые источники энергии, например, водородное топливо или биотопливо?
2. Однажды на одной из лекций нам было сказано о том, что потепление климата было на нашей планете "практически всегда" (имеется в виду каменноугольный период), а также о том, что человечество не является основным поставщиком СО2 в атмосферу. Сколь мне известно, тот же СО2 действительно может поступать в атмосферу и при извержениях вулканов, и при тектонических сдвигах, а один из активных субстратов для фотоокисления - метан выносится в больших объёмах северными реками. Действительно ли угроза потепления так опасна для нас сегодня? Или может, стоит бояться похолодания?
Спасибо. Илья К.

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
1) Главная проблема состоит не в выбросах СО2 и других загрязнений, а в том, что любое энергопотребление человечества с неизбежностью связано с хозяйственной деятельностью и, как следствие, с разрушением естественных экосистем. Сегодня только незначительная часть населения Земли понимает, что антропогенное влияние на естественные экосистемы необходимо резко сократить. В этой ситуации беспрецедентную угрозу существованию цивилизации и жизни на планете представляет собой потенциальная доступность практически неисчерпаемых запасов энергии ядерного синтеза (или любых других неограниченных запасов энергии). Использование неограниченных источников энергии приведет к быстрому и тотальному уничтожению того механизма, который поддерживает устойчивость климата Земли, -- естественных экосистем Земли.

Современное энергопотребление человечества основано на углеводородном топливе и составляет 1,5x1013 Вт. Мощность гидроэлектростанций — 3x1011 Вт (в 50 раз ниже). Реальная доступная мощность всех возможных возобновляемых источников энергии (ветровая, геотермальная, приливная и пр.), включая наибольшую из них – гидромощность, не превосходит 1012 Вт (в 30 раз ниже современного). Запасов свободного водорода на Земле не существует. Создание водородного топлива из жидкой воды требует во много раз больших затрат энергии, чем оно само содержит. “Биотопливом” питаются люди и все живые существа на Земле. Чтобы производить биотопливо, надо изъять для этого соответствующее количество земель, производящих пищу людей и скота, или уничтожить леса.

Поэтому реально только сокращение потребления истощающегося углеводородного топлива при сокращении численности населения Земли, по крайней мере, в 10 раз.

2) Проблема потепления или похолодания не связана исключительно с СО2 и практически не зависит от метана, концентрация которого ничтожна. Главным парниковым веществом, определяющим температуру Земли, является водяной пар и облачность, регулируемые лесным покровом суши и планктоном океана. Изменение водного режима Земли может изменить температуру Земли в десятки раз сильнее, чем любое изменение концентрации СО2 в атмосфере.

Изменение климата Земли в прошлом не выходило, согласно существующим данным, за пределы отклонения среднеглобальной температуры на плюс-минус 5 oС от современного значения (+15oС). Скорости изменения температуры составляли порядка градуса Цельсия за сто тысяч лет. Существует или нет изменение среднеглобальной температуры сейчас, не установлено. Достоверно наблюдается лишь значительное увеличение локальных флуктуаций температуры, что весьма неприятно и опасно для нас сегодня.





Перейти к обсуждению на форуме >>
Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее