Знание-сила, 2004 № 02 (920) - [31]
Платить придется за воздух. В любом смысле этого слова.
Правда, академик РАЕН О. Г. Сорохтин сомневается, что углекислый газ является парниковым. Целая группа исследователей считают, что на ранних этапах истории Земли (в архее), когда нарождающаяся жизнь особенно нуждалась в тепле, а Солнце еще не могло ее обогреть, утеплителем служил метан, а вовсе не двуокись углерода. Именно под метановой атмосферой процветали метанокисляющие бактерии, оставившие многочисленные следы в изотопной и молекулярной летописи планеты, и древнейшие бактериальные сообщества.
Изменение содержания O>2 а СО>2 в атмосфере и биотические события за последние 550 млн лет
С разрушением метанового утеплителя на Земле и начались похолодания. Причем совершенно непохожие на нынешнее (напоминаю, что мы живем в ледниковую эпоху: если кто- то не верит - может выглянуть в окно). Около 600 миллионов лет назад, к примеру, оледенение в большей степени затронуло тропические широты, чем полярные. За последние 250 миллионов лет наи высшее содержание углекислого газа в атмосфере пришлось на вторую половину мелового периода: в пять—восемь раз больше, чем ныне. Но средние температуры не превышали современные даже в два раза: в Заполярье было потеплее, а в экваториальном поясе, видимо, даже попрохладнее. Так что о какой-то определенной связи между уровнем содержания в атмосфере СО>2 и температурами говорить не приходится.
Однако большинство ученых считают, что по крайней мере с протерозоя (то есть от 2,5 миллиардов лет назад и позднее, вплоть до наших дней) основным атмосферным газом, влияющим на температуру на поверхности нашей планеты, был все-таки углекислый. Правда, что именно и как влияло на содержание двуокиси углерода в атмосфере (а также гидросфере и литосфере) остается загадкой, по крайней мере для думающих специалистов.
Для недумающих — все очень просто: часто, к примеру и сожалению, приходится читать, что хорошим поглотителем углекислого газа служат рифовые экосистемы. Действительно, в них сосредоточены о!ромные запасы карбоната кальция (прибавляя ежегодно по 900 миллионов тонн). Соблазнительно допустить, как многие и делают, что на образование всех разновидностей этого минерала уходит атмосферная двуокись углерода. Однако элементарная формула процесса обызвествления (кораллов, губок, водорослей, простейших), обеспечивающего рост и расширение рифов (Са>2 + 2НСО>3 -> СаСО>3 + Н>2O + СO↑ выявляет как раз обратное. Причем процесс этот отнюдь не равновесный и происходит с явным сдвигом в правую строну, в результате чего рифы подгазовывают атмосферу на 245 миллионов тонн углекислоты в год. Немногим меньше наземных (в смысле неподводных) вулканов (около 65 миллиардов тонн в год, но к этой цифре мы еще вернемся...), не говоря уж о каком-нибудь Северном Габоне. Хорошо, что мудрецам, породившим Киотский протокол, никто ничего про рифы не сказал. А то бы велено было самую разнообразную на Земле экосистему срыть с лица этой самой Земли.
То самое здание в Киото, где создали протокол
Идея о связи содержания в атмосфере Земли углекислого газа с ее температурой и процессами на поверхности родилась чуть более ста лет назад. В 1899 году английский геолог Т. Чамберлин предположил, что этот газ расходуется на выветривание горных пород, главным образом вступая в реакцию с содержащимися в них силикатными минералами. Значит, в период интенсивного горообразования, когда в контакт с атмосферой вступают значительные объемы "свежих" силикатных минералов, может происходить резкое падение уровня атмосферной двуокиси углерода и столь же быстрое похолодание. К этой незамысловатой гипотезе возвращались неоднократно: ведь, действительно, многим периодам похолодания и оледенения в истории Земли предшествовали эпохи горообразования. Но добыть более-менее обоснованные доказательства смогли лишь десять лет назад, когда по изотопной летописи научились привязывать к определенному интервалу столь длительные события, как рост гор и интенсивность этого явления. Одновременное возвышение столь мощных горных систем, как Альпийско-Гималайский пояс и Анды, в кайнозойскую эру, особенно начиная с миоценовой эпохи (около 20 миллионов лет назад), совпало по времени с наступлением последней ледниковой эпохи. Причем по мере усиления горообразовательных процессов возрастала и степень химического выветривания горных силикатных минералов. Казалось бы, загадка великих оледенений наконец решена...
Однако почти тут же последовало "разоблачение": ведь горообразование связано с существенным нагревом пород, ведущим к выделению в атмосферу углекислого газа. Причем в таком количестве, что образование Гималаев должно было бы привести к повышению наземной температуры на полградуса Цельсия, в то время как его поглощение — к понижению на две десятых. В итоге получаем дополнительный прирост в +0,3 °С, что никак не вяжется с обещанным глобальным похолоданием.
Вырубка лесов, их рост и разведение скота - все влияет на уровень парниковых газов
Тем не менее Янцзы, Ганг с Брахмапутрой и Амазонка - реки, берущие свое начало именно в Тибете, Гималаях и Андах, — выносят в океан свыше 20 процентов карбонатных растворов, образовавшихся при химическом выветривании. Значит, поглощение "излишков" углекислого газа в этих регионах все-таки происходит. Но как?
