О проблеме глобального потепления сегодня слышал каждый. Средние температуры на Земле растут быстрее, чем когда-либо за прошедшие две тысячи лет. По данным Всемирной метеорологической организации, до 2027 года уровень глобального потепления может превысить рекордный порог 1,5 °C. Рост этого показателя может привести к тому, что климат престанет быть таким, к какому мы привыкли. Ученые часто связывают эти процессы с деятельностью человека, однако вина лежит не только на промышленности, сельском хозяйстве, транспорте или энергетике…

О важных, но малоизвестных причинах глобального потепления с точки зрения современной геологии в интервью порталу наука.рф рассказал доктор геолого-минералогических наук, доцент Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, старший научный сотрудник Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН Руслан Габдуллин.

– Говоря о климате и глобальной температуре, большинство экспертов сосредотачиваются на антропогенном воздействии. Иногда вспоминают про Эль-Ниньо (природный феномен, для которого характерно аномальное повышение температуры поверхностного слоя воды в центральной и восточной зонах экваториальной части Тихого океана – прим. ред.) и атмосферную макроциркуляцию. Есть ли еще какие-то факторы, которые определяют или существенно влияют на глобальный климат?

– Советский ученый Василий Синицын выделил две основные причины изменения климата. Первая связана с чисто земными процессами, например, состав атмосферы и гидросферы, циркуляция в этих двух системах, соотношения площадей материков и океанов, вулканическая деятельность. Сюда же можно поместить и антропогенный фактор – тот самый «вклад человека». Вторая вызвана влиянием космоса.

Первая группа причин – это, по сути, так называемые физиками автономные колебания. Вторая же определяется процессами, протекающими в космическом пространстве, что и логично, ведь Земля – не только планета Солнечной системы, но и часть Вселенной. Скорость вращения нашей планеты неизменно замедляется. Да, если бы человек жил сотни миллионов лет назад, то пятница наступала бы быстрее, но зато и выходные дни были бы короче.

Помимо вращения Земли вокруг своей оси существуют и другие циклические процессы вариации ее орбитальных параметров. Впервые в начале прошлого века об этом заговорил сербский ученый Милютин Миланкович. Он искал причину частых оледенений в четвертичном периоде – времени, в котором мы сейчас живем, и выяснил, что существуют циклы прецессии оси вращения Земли длительностью около 20 тыс. лет.

Все помнят, что если раскрутить волчок, то вначале, когда скорость вращения высокая, ось юлы перпендикулярна плоскости поверхности, на которой эта юла стоит. Однако по мере замедления вращения верхушка оси начинает описывать окружность – это называют эффектом прецессии. Поэтому эти циклы сербский ученый назвал циклами прецессии. Помимо них он установил и другие циклы, например, наклонения эклиптики длительностью около 40 тыс. лет, когда меняется угол положения оси вращения Земли к плоскости ее орбиты.

Третьей группой процессов, открытых Миланковичем, стали циклы изменения эксцентриситета орбиты Земли, когда орбита то «вытягивается», приближаясь к эллипсу, то, наоборот, «сжимается», приближаясь к окружности. Циклы эксцентриситета самые долгопериодические и имеют продолжительность около 100 и 400 тыс. лет и далее – первые миллионы лет.

Когда все эти три вида циклов «работают друг против друга», существенных изменений климата не происходит. Однако во времена, когда их эффекты суммируются в «плюс» или в «минус», наша планета получает, соответственно, относительно больше или меньше тепла, и наступает относительное потепление или похолодание климата. Эти циклы называют циклами Миланковича.

– Что еще может влиять на климат?

– Свой вклад в его формирование вносят и короткопериодические 11-летние циклы солнечной активности, открытые российским и советским ученым Алексеем Леонидовичем Чижевским. Их суть в том, что Солнце периодически дает то больше, то меньше света и тепла, а в гипотезе Миланковича этот фактор, например, не учитывается. Есть и более долгие по своей сути периоды солнечной активности. Они приводили к так называемым малым ледниковым периодам, временам, когда за весной сразу наступала осень, а лета могло и не быть.

В такие годы люди не успевали вырастить урожай и на фоне голода обострялась пандемическая обстановка, происходили социальные взрывы. Например, Смутное время в России, поход Наполеона на Москву, череда королей-Людовиков во Франции косвенно вызваны влиянием солнечной активности.

Еще влияние оказывают галактические циклы, связанные с обращением всех тел нашей галактики вокруг ее центра, которое занимает около двух сотен миллионов лет. В процессе этого медленного круговорота многие небесные тела гравитационно взаимодействуют друг с другом, могут пересекаться траектории комет или астероидов и метеоритов, например, с траекторией Земли. Это приводит к периодическому падению на Землю небесных тел – от космической пыли до астероидов диаметром 11 км. Один из таких упал в Мексиканский залив в самом конце мелового периода, вызвав кратковременное глобальное потепление, а потом – похолодание.

– А есть ли какие-то материальные подтверждения этих гипотез? Можно ли, условно говоря, что-то потрогать и убедиться.

– Климатическая летопись запечатлена в окаменелостях. Как сейчас, так и в геологическом прошлом были климатические пояса, в каждом из которых жили свои представители флоры и фауны. Где-то – теплолюбивые, где-то – более выносливые к холодам. Кроме того, есть геохимические методы определения палеотемпературы по горным породам или содержащимся в них органическим остаткам.

– Не слишком ли быстро происходят климатические изменения в наше время? Ведь геология оперирует миллионами лет, а у нас буквально на протяжении десятилетий такие изменения.

– Климатическая система очень чувствительна. Содержание парниковых газов в современной атмосфере Земли составляет всего сотые доли процента, однако вариации такого небольшого объема газов в масштабах всей планеты приводят к изменению климата.

С каждым извержением вулкана, лесным пожаром выбрасывается много парниковых газов. Они могут иметь и «человеческий след» – сжигание ископаемого топлива, к примеру. В геологической ретроспективе мы выходим из последнего ледникового периода, и температура на Земле будет расти вне зависимости от вклада человека. То, что в условиях потепления представляет проблему для человека, скажем, подъем уровня океана, не станет, например, проблемой для тараканов, которые пережили множество катаклизмов, вымирание динозавров и существуют уже более 300 млн лет.

– Стоит ли нам вычеркнуть экологические причины, игнорировать антропогенные выбросы парниковых газов и винить во всем космические явления?

– Нужно учитывать полный комплекс причин во всей их сложности, а не увлекаться чем-то одним, игнорируя остальное. Те же циклы Миланковича достаточно важны для того, чтобы их изучать, использовать в прогностических моделях и вообще развивать фундаментальную науку.

В частности, ученые геологического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова и лаборатории геохимии осадочных пород Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН предложили новую климатическую модель Северного полушария Земли для мезозойской и кайнозойской эр – это последние 250 млн лет, где основные моменты изменения климата увязаны с фазами совпадения разнопорядковых циклов эксцентриситета Земли и циклов Миланковича.

Беседовал Дмитрий Самарин.
Источник: Наука.РФ.