Арктическая полярная шапка Земли в 1980 году (внизу) и в 2012 году. Карты построены на основе данных метеорологического спутника Nimbus 7 и программы DMSP. Многолетние льды показаны ярко-белыми пятнами с голубой каймой, бледным белым цветом показаны сезонные льды. Изображение с сайта earthobservatory.nasa.gov


Фиксируемый в последние десятилетия рост средней температуры климатической системы Земли происходит неравномерно. Метеорологические наблюдения указывают, что рост температур в Арктике идет в два раза быстрее, чем на остальной планете. Как это скажется на климате в других регионах? Частично на этот вопрос отвечает выполненное американскими и бельгийскими геологами и климатологами моделирование климатических условий раннего и среднего голоцена, указывающее, что потепление, происходившее 11–8 тыс. лет назад в арктическом регионе, создало предпосылки для засухи в средних широтах.

Главный источник нагрева атмосферы Земли — энергия Солнца. Эта энергия распределяется по земной поверхности неравномерно — прежде всего из-за того, что в высоких широтах солнечные лучи падают под более острым углом к поверхности планеты (см. Солярный климат). Поэтому, как всем хорошо известно, на экваторе воздух теплее, а над полюсами холоднее. Разница температур между экваториальной и полярными зонами — основная движущая сила атмосферной циркуляции, ответственной за погоду и климат на планете. Количественно эту разницу можно выразить в виде широтного температурного градиента — величины, показывающей, на сколько градусов меняется средняя температура воздуха при смещении на один градус географической широты.

Чем выше широтный температурный градиент, тем сильнее проявлена атмосферная циркуляция, в которой задействованы воздушные массы не только разной температуры, но и разной влажности. В тропических широтах главными элементами атмосферной циркуляции являются ячейки Хэдли. Воздушные потоки в них поднимаются над экватором, на высоте 10–15 км смещаются к полюсам, в субтропической зоне спускаются к поверхности и возвращаются к экватору. С действием ячеек Хэдли связаны такие явления как пассаты и высотные струйные течения. Конвекция в ячейках Хэдли — главная причина образования облаков, приносящих влагу в субтропические широты. При длительном ослаблении конвекции в ячейках Хэдли в субтропической зоне начинается образование пустынь.

Не менее важна атмосферная конвекция и для умеренной климатической зоны средних широт. Над средними широтами встречаются два восходящих потока — горячий и сухой субтропический встречается с холодным и влажным арктическим. Свою роль вносят и так называемые западные ветры умеренного пояса, которые дуют с запада на восток над средними широтами. Там, где эти ветры встречаются с конвекционными потоками, при достаточно высоком температурном градиенте возникают внетропические циклоны, являющиеся важным источником влаги умеренного пояса.

Согласно новому исследованию, проведенному группой ученых под руководством Брайана Шумана (Bryan N. Shuman) из Университета Вайоминга (США), сегодня, так же как и 11 тысяч лет назад (в голоцене), потепление в Арктике уменьшает разницу температур между тропиками и полюсами (снижает широтный температурный градиент). Это, в свою очередь, приводит к ослаблению атмосферной циркуляции, снижению потока влажного воздуха из Арктики в средние широты и интенсивности циклонов (рис. 2). Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.



Рис. 2. Схема атмосферных циркуляций при высоком (a) и низком (b) широтном температурном градиенте. а — когда в Арктике становится холоднее, усиливаются западные ветры умеренного пояса (westerlies), высотные струйные течения (jets), а также циркуляции в ячейках Хэдли, что приводит к образованию насыщенных влагой воздушных масс над средними широтами и появлению внетропических циклонов. b — когда в Арктике теплеет, все указанные выше процессы ослабевают и, как следствие, сокращается количество осадков в средних широтах. По горизонтали указаны географические широты: от экватора до Северного полюса. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature

Суть исследования заключалась в количественной оценке влияния изменений широтного температурного градиента на количество атмосферных осадков в средних широтах Северного полушария (в широтном коридоре от 30°С. Ш. до 50°С. Ш.) за последние 10 тыс. лет. При этом оценивалось так называемое чистое количество осадков (net precipitation — объем выпадающих атмосферных осадков за вычетом суммарного испарения), так как именно этот показатель дает представление о том, сколько влаги остается в почве и может быть использовано растениями.

Для подобной оценки авторами исследования была проведена компиляция всех возможных индикаторов эволюции температурного градиента в Северном полушарии в целом (от 10°Ю. Ш. до 90°С. Ш.) и влажности в его средних широтах (от 30°С. Ш. до 50°С. Ш.) за последние 10 тыс. лет (рис. 3).


Рис. 3. Места забора и распределение по времени проб, использованных для расчетов температурного градиента (а) и влажности (b) за последние 10 тыс. лет. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature

В качестве индикаторов палеотемпературы и влажности использовались: изотопные отношения в минералах, ископаемых раковинах фораминифер и панцирях диатомей (использовались показатели 15N/40Ar, ?13С, ?18О, ?D); специфические органические соединения GDGT (glycerol dialkyl glycerol tetraethers) в археях Thaumarchaeota (так называемый палеотермометр TEX86 и др.), алкеноны в ископаемых представителях фитопланктона класса Prymnesiophyceae (индекс UK?37), индекс LDI (индекс длинноцепочечных гликолей — long-chain diol index) и др.; химические соотношения элементов в раковинах фораминифер и арагоните кораллов (Mg/Ca, Sr/Ca); индекс потери массы при прокаливании (LOI — loss on ignition), указывающий на количество воды и летучих соединений в минералах; содержание в осадочных отложениях торфяной золы; анализ пыльцы; годовые кольца деревьев и другие, в том числе и чисто геологические (стратиграфические) индикаторы. Для последних 2 тысяч лет авторы использовали результаты палеотемпературных реконструкций PAGES2k (PAGES2k Consortium, 2017. A global multiproxy database for temperature reconstructions of the Common Era).

Первичными источниками данных для палеоклиматических индикаторов служили морские, озерные и болотные отложения, ледяные керны, натечные пещерные образования, а также растения (годовые кольца деревьев). Помимо компиляции опубликованных данных, авторы использовали результаты собственных анализов осадочных отложений трех озер в штате Вайоминг. Всего было использовано 236 индикаторов палеотемпературы и 72 индикатора влажности.

Данные по индикаторам сопоставлялись с климатической моделью PMIP3, а также с моделью широтных климатических наблюдений TS4.01 Центра по изучению климата CRU (Climatic Research Unit) при Университете Восточной Англии — одного из ведущих мировых институтов по изучению антропогенного и естественного изменения климата. Модель TS4.01, в частности, показывает, что за счет более активного потепления в Арктике за последнее столетие широтный температурный градиент снизился на 0,02°С/градус широты.

По результатам моделирования были построены климатические кривые для временного интервала, охватывающего последние 10 тыс. лет. Они показывают, что наименьшее значение широтного температурного градиента в Северном полушарии непосредственно после окончания ледниковой эпохи последнего оледенения, полностью завершившейся 8 тыс. лет назад, совпадает по времени с сильнейшей засухой в средних широтах (самый низкий показатель чистого количества осадков, рис. 4).

Рис. 4. Сводные кривые изменения палеоклиматических показателей в Северном полушарии за последние 10 тыс. лет
Рис. 4. Сводные кривые изменения палеоклиматических показателей в Северном полушарии за последние 10 тыс. лет: а–с — широтный температурный градиент, посчитанный тремя различными способами (а — усредненный для 20-градусных широтных зон, в °С/градус широты, b — по всем индикаторам, в °С/градус широты, с — абсолютные значения градиента, разница между температурой в высоких и низких широтах, в °С); черными ромбами показаны значения, полученные из модели PMIP3; d — широтный градиент инсоляции, в Вт/м2 на градус широты; е — чистое количество осадков в средних широтах, в единицах стандартного отклонения. Вертикальной пунктирной линией показано окончание ледниковой эпохи и периода влияния ледникового щита на климат Северного полушария. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature

Наблюдаемая картина полностью согласуется с гипотезой о том, что низкий температурный градиент между арктическим и экваториальным регионами приводит к уменьшению объемов осадков в средних широтах. Подтверждают это и результаты изучения авторами озер штата Вайоминг, территория которого находится в средних широтах Северного полушария: 10 тыс. лет назад эти озера сильно обмелели, а некоторые полностью пересохли, и на их месте были песчаные дюны. А все восточное побережье Северной Америки, ныне покрытое богатой растительностью, в середине голоцена было таким же сухим и безжизненным, как Великие равнины сегодня.

Геологические, биологические и антропологические данные, относящиеся к периоду климатического оптимума (теплого периода) голоцена, пик которого приходился на 8 тыс. лет назад, говорят о том, что в это время климат в умеренных широтах Северного полушария был намного суше, чем сейчас. Зато во всей тропической зоне (в Северной Африке, Центральной и Восточной Азии, Центральной Америке) он был значительно влажнее. Данное исследование предлагает объяснение причин таких климатических сдвигов.

Сейчас потепление в северных высоких широтах идет темпами, вдвое превышающими средние мировые. По оценкам авторов, это в ближайшее время может привести к быстрому снижению значений широтного температурного градиента в Северном полушарии до величин, сопоставимых с теми, которые были в раннем и среднем голоцене. А это ставит под угрозу обеспеченность регионов средних широт влагой и водными ресурсами. При этом главным драйвером потепления Арктики в наше время является не рост инсоляции (как это было в голоцене), а увеличение содержания парниковых газов в атмосфере.

Источник: Cody C. Routson, Nicholas P. McKay, Darrell S. Kaufman, Michael P. Erb, Hugues Goosse, Bryan N. Shuman, Jessica R. Rodysill, Toby Ault. Mid-latitude net precipitation decreased with Arctic warming during the Holocene // Nature. 2019. DOI: 10.1038/s41586-019-1060-3.

У нас осталось примерно 12 лет, чтобы что-то изменить. К такому выводу пришли ученые из Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), проведя масштабное исследование. Чтобы избежать наиболее разрушительных последствий климатических изменений, мир должен сократить выбросы углекислого газа на 45% к 2030 году и полностью отказаться от использования углеводородов к 2050 году (однако выбросы продолжают расти).

МГЭИК оценила разницу в последствиях от глобального потепления «всего» на 2°C (цель, установленная на глобальных климатических саммитах в Копенгагене и Париже) и удержания его на уровне 1,5°C. Последняя задача потребует гигантских усилий «беспрецедентного масштаба». Мы столкнемся с серьезными проблемами в любом случае, но каждые полградуса значительно сказываются на благополучии людей, планеты и экономики.

Неутешительным прогнозом делится не только МГЭИК. 13 правительственных учреждений США выпустили доклад «Национальная оценка климата», согласно которому климатические изменения могут снизить ВВП США как минимум на 10%. В других исследованиях говорится, что уровень моря может подняться выше, чем мы думали, площадь Антарктиды уменьшается в три раза быстрее, чем мы считали десять лет назад, а Гренландия быстро теряет запасы льда. Если оба ледяных покрова исчезнут, уровень моря может подняться более чем на 60 м, что приведет к разрушительным последствиям, среди которых исчезновение всего побережья Атлантического океана (Бостон, Нью-Йорк, Вашингтон и т.д.), всей Флориды, Лондона, Стокгольма, Дании, Парагвая и территории в Азии, на которой проживает более миллиарда человек.

Все это говорит о том, что бизнес должен существенно изменить свое поведение. Компаниям придется выйти далеко за пределы зоны комфорта, принимая решения по ряду вопросов: от политики, законов и правил до взаимоотношений с потребителями и инвестиций.

Целые города уничтожаются погодными катаклизмами


В этом году последствия стихийных бедствий достигли «библейских» масштабов. Город Парадайс в Калифорнии был практически уничтожен лесными пожарами, которые усиливаются из-за изменений климата. В них погибли не менее 85 человек. Большинство домов в городе Мексико-Бич во Флориде было разрушено ураганом Майкл. Беспрецедентные ливни и ураган Флоренс обрушились на Северную Каролину и временно превратили крупнейшее шоссе в реку. Тайфун Мангхут опустошил Филиппины и некоторые части Китая, в результате чего погибли десятки людей. Невероятная жара накрыла этим летом четыре континента, в Европе и Азии были зарегистрированы температурные рекорды. В Венесуэле исчезает последний горный ледник. А Кейптаун практически лишился воды. Из-за засухи в этом году в городе чуть не отключили водоснабжение, удержаться от этой меры позволили ограничения использования воды и гражданская активность.

Эти происшествия имеют реальные последствия. Какой экономический ущерб наносится территории, лишившейся воды, оказавшейся под водой или полностью сгоревшей? К примеру, только в США в позапрошлом году потери от климатических катастроф составили $306 млрд.

Коралловые рифы умирают, насекомые исчезают, судьба крупнейших экосистем туманна


Ведущий мировой специалист по коралловым рифам подтверждает, что при потеплении Земли на 2 градуса все кораллы погибнут. Их исчезновение разрушит важный элемент морской экосистемы, которая обеспечивает белком сотни миллионов людей, ослабляет штормовые волны в прибрежной полосе и служит источником дохода для людей, занятых в сфере рыбной ловли и туризма.

Умирают не только кораллы: исчезают тихоокеанские леса водорослей, радикально сокращаются популяции насекомых, в том числе пчел, продолжают уменьшаться популяции всех млекопитающих.

Как все это связано с бизнесом? Для некоторых секторов экономики связь очевидна: пищевая и сельскохозяйственная отрасль не смогут накормить нас без насекомых-опылителей, а туризм будет терпеть убытки с исчезновением кораллов и других представителей живой природы. Но если взять шире, общество не сможет процветать, ведь столпы благополучия нашей планеты рушатся. А если не будет процветать общество, не будет процветать и бизнес.

Система защиты окружающей среды США продолжает разрушаться… изнутри

Агентство по охране окружающей среды и Министерство внутренних дел США сворачивают многолетние программы по защите воздуха, воды и земель. В 2018 году администрация президента США Дональда Трампа открыла все удаленные от берега воды для морского бурения, снизила требования к безопасности бурения, значительно ослабила влияние научного сообщества на законодательный процесс, снизила внимание к проблемам детского здоровья и облегчила требования к загрязняющим воздух угольным электростанциям.

Главный вопрос сейчас: выразят ли свое несогласие представители бизнеса, и выберут ли они сами более экологичный путь развития? Легко представить, почему так поступят транснациональные корпорации: они сталкиваются с давлением со стороны государства на региональном уровне. Так, губернатор Калифорнии Джерри Браун провел Глобальный климатический саммит, на котором многие американские города и штаты обозначили свои задачи по защите природы. Браун также подписал ряд строгих законов, призванных обеспечить Калифорнию электроэнергией, добытой без выбросов углекислого газа, к 2045 году и обязующих оборудовать все новые дома солнечными панелями. Поэтому, даже если инициативы государственного уровня в США захлебнутся, губернаторы и мэры, влияющие на условия ведения бизнеса на региональном уровне, будут продвигать проклиматическую повестку.

В противоположность США Европейский союз поддержал предложение не заключать новых торговых сделок со странами, не входящими в Парижское соглашение (то есть только с США). Во Франции к 2021 году будут закрыты все угольные электростанции. Индия недавно отменила планы на строительство таких электростанций. А в Китае запретили 500 моделей автомобилей, неэффективно расходующих топливо.

Все больше инвесторов считают климат и устойчивое развитие вопросами первой значимости

В мире финансов происходят сдвиги. Инвестиционная компания Vanguard хочет, чтобы CEO были «силой добра». Глава Банка Англии Марк Карни утверждает, что «70% [британских] банков, обычно ориентирующихся на более короткую перспективу, считают климатические изменения финансовым риском, а не просто вопросом социальной ответственности». CEO крупнейшей по количеству активов инвестиционной компании Blackrock, Ларри Финк в весьма резких выражениях призвал гендиректоров крупных компаний думать об экологических, социальных и управленческих вопросах в долгосрочной перспективе.

Из бесед с руководителями некоторых крупных банков мне стало известно, как изменилось их отношение к целям их организаций и системным рискам. А один из крупных инвесторов в недвижимость из Майами постепенно начал выводить средства из активов на побережье из-за риска повышения уровня моря. Следите за новостями в этой сфере.

Распространение чистых технологий продолжается и ускоряется

Три новости из мира чистых технологий поразили меня в этом году.

Возобновляемые источники энергии продолжают дешеветь. Согласно ежегодному анализу стоимости строительства новых электростанций, который проводит компания Lazard, возобновляемые источники энергии сейчас как никогда дешевы. Другой глобальный анализ показал, что строительство новых ветряных и солнечных электростанций сегодня обходится дешевле, чем эксплуатация трети из существующих угольных, а к 2030 году будет обходиться дешевле эксплуатации 96% работающих электростанций.
2. Корпоративные закупки чистой энергии продолжают расти. За первую половину 2018 года предприятия купили больше чистой энергии, чем за весь 2017 год. Компании вроде Owens Corning (отмечу для прозрачности: она является моим клиентом) покупают достаточно энергии из возобновляемых источников, чтобы называть свои продукты произведенными без ущерба для окружающей среды (что она и делает с конца 2017 года).

3. Наблюдается бум электрических транспортных средств, и речь не только о легковых автомобилях: даже контейнерные суда теперь работают на электричестве. UPS закупила свои первые грузовые электромобили по цене, сопоставимой с ценой автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, а Китай каждые пять недель вводит в эксплуатацию почти 10 тыс. электробусов (размер всего автобусного парка Лондона).

Китай отказывается от мирового мусора

Годами между США и Китаем существовало соглашение: когда контейнерные суда прибывали из Китая с товарами, обратно они отправлялись наполненными бумагой и стеклом, предназначенными для переработки. Но с 1 января 2018 года Китай прекратил принимать отходы из США. Последствия этого шага непредсказуемы и продолжают распространятся все шире, в некоторых регионах уже скопились материалы, предназначенные для переработки, а цены на вторсырье обрушились. В мире бизнеса, старающемся найти применение всему и избавиться от отходов, это событие стало тревожным сигналом и продемонстрировало, сколько отходов мы по-прежнему производим.

Борьба c одноразовым пластиком накаляется. Первая жертва — трубочки

Иногда неожиданные вещи полностью меняют ситуацию. По ряду причин (одна из них — вирусное видео с черепахой, в носу у которой застряла пластиковая трубочка) компании в этом году объявили войну соломинкам для напитков. Marriott, McDonald’s, Starbucks, Burger King, город Сиэтл и многие другие уже отказались от них или постепенно прекращают их использовать. Это лишь малая часть более широкого разговора об одноразовом пластике, особенно пластиковых пакетах, против использования которых выступают компания IKEA и Тайвань.

Повышаются требования к поставщикам

Повышения экологичности цепочки поставок — давняя история, но в последнее время произошли некоторые заслуживающие внимания события. Компания Apple учредила фонд в размере $300 млн, чтобы помочь китайским поставщикам построить больше солнечных электростанций, а также заключила соглашения с металлургическими компаниями Alcoa и Rio Tinto для разработки более совершенного процесса плавки и производства алюминия без выбросов углекислого газа.

Что касается рабочей силы, задействованной в цепочке поставок, PepsiCo и Nestle прекратили сотрудничество с поставщиком пальмового масла, обвиняемом в нарушении прав человека. Coca-Cola заявила, что будет работать с Госдепартаментом США над использованием технологий блокчейн для борьбы с принудительным трудом.

Появляются все новые заменители мяса

Учитывая условия, в которых в настоящее время выращивается большая часть скота, один из самых эффективных способов сократить выбросы парниковых газов — есть меньше мяса. Число мясозаменителей растет, и количество продуктов питания, произведенных из неживотного белка, впечатляет. The Impossible Burger, Beyond Meat и другие бренды, производящие котлеты без мяса, превратили скептиков в преданных фанатов (это действительно вкусно) и, по словам The Wall Street Journal, «захватили мясные отделы магазинов». Еще один удивительный пример — технологическая компания WeWork, которая отказалась от мяса в своих офисах и даже перестала оплачивать сотрудникам покупку блюд из мяса в командировках.

Что дальше…

Уверен, что я пропустил множество событий, особенно за пределами США. Сложно делать прогнозы, но могу предположить, что 2019 год тоже будет непростым. Сегодняшняя международная политическая ситуация непредсказуема. В Бразилии пришел к власти авторитарный лидер, который призывает вырубить леса Амазонии, но изменилась расстановка сил в Палате представителей США, где большинство получили демократы, которые хотят уделять больше внимания вопросам устойчивого развития. Что бы ни происходило на политической арене, ясно, что компании будут по-прежнему испытывать давление, как изнутри, так и извне, и будут вынуждены больше заниматься социальными и экологическими вопросами. И, хотя перед нами стоят очень серьезные проблемы, я сохраняю оптимизм и думаю, что в 2019 году компании сделают больше, чем когда-либо.

— Об авторе. Эндрю Уинстон (Andrew Winston) — бизнес-консультант по экологическим и социальным вопросам. Автор книг «The Big Pivot» и «Green Recovery», соавтор бестселлера «Green to Gold».