Океаны и мировой климат - долгосрочная зависимость

  Со времени начала промышленной революции количество сжигаемого минерального топлива растет по экспоненци­альному закону, поэтому неуклонно растет и содержание диоксида углерода (углекислого газа С02) в атмосфере. Эта тенденция проявилась в последние годы в повышении кон­центрации С02, зарегистрированном обсерваторией Мауна- Лоа (Гавайи) в 1958-1976 гг. (рисунок 1.3). Доля углекислого газа в воздухе возрастает каждый год примерно на одну миллионную.

 Содержание С02 в атмосфере, по данным обсерватории Мауна-Лоа на Гавайях за 1958-1976 гг.

Рисунок. 1.3. Содержание С02 в атмосфере, по данным обсерватории Мауна-Лоа на Гавайях за 1958-1976 гг., испытывает вековое повышение. Результаты наблюдений также указывают на существование определенного годового цикла. В некоторые годы отмечается внезапное изменение скорости возрастания концентрации СО, (например, в 1973 г. — предположительно из-за сокращения ввоза нефти). Сплошной линией изображено содержание С02 в атмосфере, вычисленное при условии, что весь газ при сжигании ископаемого топлива переходит в воздух. Точки — измеренные значения содержания CO2 в атмосфере. (По разным источникам.)

  Измеренные концентрации С02 (штриховая линия на рисунке) составляют только около 52% от всего количества углекислого газа, выделяющегося при сжигании ископаемо­го топлива (сплошная линия). Океаны забирают 35% из оставшихся 48% (штрихпунктирная линия). Другие факторы, в том числе ускорение роста трав и лесов (благодаря больше­му количеству С02), объясняют остальные 13%.

  Главный резервуар длительного хранения атмосферного С02 - углекислый газ, растворенный в морской воде. Он непрерывно удаляется из океана через карбонатные осадки, выпадающие на дно. В настоящее время в атмосфе­ре содержится около 700∙109 т углерода в виде углекислого газа, а в океанах углерода накоплено, как полагают, порядка 40∙1012 т - в составе растворенного С02 и в карбонатах.

  Однако скорость обмена С02 через поверхность моря очень мала. Чтобы поглотить новую порцию углекислого газа, вода из глубин должна подняться и прийти в контакт с воздухом, а для этого требуется очень длительное время. По нашим оценкам, для выведения глубинных атлантичес­ких вод на поверхность нужно около 700 лет; для вод Тихо­океанского бассейна это время гораздо дольше — около 2500 лет.

  Каковы возможные последствия тенденции к накопле­нию С02 в атмосфере? Чаше всего с увеличением содержа­ния С02 связывают усиление «парникового эффекта». В хо­де этого процесса углекислый газ действует как ловушка для длинноволнового излучения, идущего от земной поверхно­сти; результатом является повышение средней температуры земной поверхности. Некоторые исследователи считают, что даже небольшое увеличение этой температуры вызовет существенное ускорение таяния полярных ледяных шапок. Это приведет к повышению уровня моря и затоплению крупнейших портов и культурных центров, расположенных в низменных зонах побережья. Другие специалисты указы­вают на недавно замеченное увеличение содержания в возду­хе аэрозолей (взвешенных частиц), считая это потенциаль­ной причиной обратного эффекта. Возрастание «мутности» атмосферы сократит поступление солнечной энергии на зем­ную поверхность, что приведет к общему похолоданию.

  Означает ли это, что оба вызванных человеческой дея­тельностью эффекта компенсируют друг друга и температу­ра на Земле останется практически неизменной? Ответ мож­но получить только после всестороннего изучения динамиче­ского взаимодействия между океанами и атмосферой. Изба­вят ли нас океаны от излишнего углекислого газа своевре­менно, чтобы мы смогли избежать травмы глубоких клима­тических изменений, — один из вопросов, которые нам предстоит решить в ближайшем будущем.