Профессор ТГУ Ольга Соломина: «Кораллы, деревья и ледники рассказывают о неизбежных переменах в климате нашей планеты»

– В составе межправительственной группы экспертов есть люди, которые верят в то, что человечество должно знать об изменении климата как можно больше, их миссия – нести это просвещение. Для них «Нобелевка» была очень важной, ведь это признание значимости проблемы на самом высшем уровне. Для меня, кроме того, важно было получить уникальный опыт работы в команде высокопрофессиональных ученых, оценить свои знания и возможности.
Ольга Соломина, ведущий российский эксперт по вопросам реконструкций климата прошлого, рассказала «Alma Мater» о том, что нового написали авторы в пятом оценочном докладе IPCC и как встраивается нынешняя тенденция к потеплению в долговременные климатические циклы Земли.

Справка «Alma mater»
Ольга Соломина – член-корр. РАН, доктор географических наук, зам. директора по науке Института географии РАН, профессор геолого-географического факультета ТГУ.
Автор множества научных трудов. Один из авторов Четвертого и Пятого оценочных докладов Межправительственной группы экспертов по изменениям климата (МГЭИК, Intergovernmental panel on Climate Change, IPCC). В 2007 году в составе МГЭИК стала лауреатом Нобелевской премии мира. Специалист по палеоклиматологии.

– Что такое оценочный доклад IPCC? Почему он вызывает такой общественный резонанс?
– Потому что в этом докладе люди ожидают увидеть самые последние новости о состоянии окружающей среды на планете. IPCC – это очень представительная организация, в работе которой участвуют действительно выдающиеся ученые. Группа создана при ООН в 1988 году, когда начали появляться основания для беспокойства: с климатической системой происходит что-то необычное, в чем может быть виновато человечество. Конечно, цели были не только научные, но и политические: люди, которые принимают ответственные решения в разных странах, хотели знать реальное положение дел с климатом. Поэтому решили делать обзоры информации, которая появилась по теме за прошедший период, дополняя их моделируемыми сценариями будущего. Первый доклад вышел в 1990 году. Нынешний – уже пятый по счету и второй, в котором я принимала участие как автор одной из глав.

– Какова структура доклада?
– Оценочный доклад состоит из трех томов. Первый том пятого доклада вышел в сентябре 2013-го, в него вошли все самые свежие научные данные о физической природе изменений климата. Две следующие части, презентованные этой весной, носят прикладной характер: одна из них посвящена адаптации к меняющимся условиям климата, а другая – смягчению последствий.
Для ученых, конечно, наибольший интерес представляет первая часть доклада. Это фундаментальное произведение на 1500 страниц. Мало кто может осилить такое чтиво. Поэтому для исследователей смежных наук делают краткий вариант примерно на 130 страниц – Technical Summary. Этот документ я рекомендую для изучения всем, кто всерьез, с научной точки зрения, интересуется темой изменения климата на планете. Для широкой общественности (политиков, журналистов) делается еще более сухая и короткая выжимка – Summary for Policymakers, 27 страниц.

– Что нового можно найти в пятом докладе?
– Появились новые данные, новые более тонкие технологии анализа, более совершенные модели. Поэтому доклады раз от раза становятся все толще, а объем «перелопаченной» составителями литературы – все больше.
Кардинально нового ничего: данные, полученные в последние годы, подтверждают, что тренд глобального потепления сохраняется. Причем, растет не только среднегодовая температура (ожидается, что ее прирост к концу века составит от 1,5 до 2 градусов по Цельсию – ред.). Авторы доклада говорят о том, что волны тепла, такие как, например, в Москве в 2010 году, будут происходить чаще. Кроме того, с потеплением климата, вероятно, еще более вырастет контрастность выпадения осадков: там, где влажно, станет еще мокрее, где сухо – еще суше.
Я работала вместе с коллегами над главой о криосфере, поэтому могу более подробно говорить о ней. Криосфера Земли включает в себя крупные ледниковые покровы, такие как Антарктида и Гренландия, и отдельные ледники, лед водоемов, морской лед, вечную мерзлоту, снежный покров. И все эти части криосферы страдают от изменений климата, все демонстрируют последствия потепления. Катастрофически выглядит ситуация с морским льдом. В 2012 году, если вы помните, была зарегистрирована минимальная площадь арктического льда за весь период спутниковых наблюдений. Деградирует, конечно, и толщина вечной мерзлоты, уменьшается площадь снежного покрова. Яркая демонстрация происходящего потепления – отступающие горные ледники.
Самый важный тезис оценочного доклада: в последние десятилетия складывается положительный баланс тепла. Замечу, что «глобальное потепление» – это неполное и неточное описание процесса. Это такой ярлык, которым принято обозначать увеличение энергии в климатической системе, вследствие которого атмосфера становится неустойчивой, меняются циркуляционные механизмы, учащаются погодные аномалии, растет амплитуда колебаний температур, осадков и других климатических показателей.

– Растет в сравнении с каким периодом? Ведь наблюдения ведутся не так давно, от силы лет сто?
– Да, большинство рядов инструментальных наблюдений – это 50-100 лет, для климата очень маленький срок. А современные изменения нужно вложить в более широкий контекст. Вот зачем нужна наука палеоклиматология, которой я занимаюсь. Если двадцать лет назад мы, например, рассматривали изменения климата плейстоцена (геологическая эпоха, длившаяся в период от 2,588 млн. до 11,7 тысяч лет назад – ред.) на качественном уровне: оледенение-межледниковье, тепло-холодно, то сейчас, когда стало ясно, что в последние 100-150 лет температура растет, нам также очень важно понять, естественный это тренд или антропогенный, и получить количественные данные об изменениях климата в прошлом.
Конечно, хотелось бы найти такие палеоданные, которые были бы сравнимы с теми, что мы получаем инструментально. И современные методы реконструкции высокого разрешения дают такую возможность. Они основаны на знании природных процессов, новых тонких технологиях анализа, статистическом моделировании, математических моделях глобального климата.

– Откуда берутся данные для реконструкций климата?
– О методах датирования и источниках палеоинформации я рассказывала на лекциях в университете. Один из самых распространенных подходов – дендрохронология. Это метод непрерывных реконструкций климата высокого разрешения (вплоть до года и даже до сезона). Датирование происходит на основании исследований годичных колец древесины. Достоинство этого метода – в его точности. При создании модели климата прошлого дендроданные можно приблизить к современным метеорологическим данным. Для анализа используют не только растущее (живое) дерево, подойдут и строительная древесина, и археологические находки, «законсервированные», к примеру, в торфе. Каждое годичное кольцо несет информацию о том времени, когда оно сформировалось. По данным дендрохронологии можно восстановить температуру, влажность, солнечную активность, состояние атмосферы и другие показатели. Полученный результат (на севере европейской территории России, например) можно с уверенностью распространять на зону в 500 квадратных километров и более.

– А парниковые газы – главных виновников потепления – в атмосфере прошлого годичные кольца помогут найти?
– Для этого вопроса лучше подойдет другой метод. В последнем докладе IPCC можно найти данные о том, как выросло количество парниковых газов за период с 1750 года: содержание СО2 увеличилось на 40%, метана – на 150%, окиси азота – на 20%. Эти данные получены из ледниковых кернов – вернее, из пузырьков воздуха, законсервированных в вековых льдах.
Ледниковый керн, который добывают при помощи глубокого бурения либо высоко в горах, либо на больших ледниковых щитах, где нет таяния, – практически неисчерпаемый источник данных примерно за последний миллион лет. Можно определить количество осадков, температуру, солнечную активность, состав и замутненность атмосферы (например, найти частицы пепла вулканов), особенности атмосферной циркуляции… Иногда внутри керна находят биологический материал – пыльцу, остатки растений, насекомых.

– То есть, данные о трансформации климата в прошлом можно получать из разных источников?
– Конечно! Это и озерные отложения, и кораллы, пещерные отложения – сталагмиты, и измерение температуры в скважинах при бурении горных пород – источников данных много. Но основное волшебство происходит, когда эти совершенно непохожие по характеру данные вдруг обнаруживают сходство и подтверждают друг друга. Я всегда замираю от восторга, когда это случается. Потому что это дает нам основание считать, что полученная климатическая информация соответствует действительности.
Сейчас вряд ли можно найти ученых, которые занимались бы всеми методами сразу. Наука очень сильно специализировалась. Поэтому ученые живут в глобальной кооперации. Даже по собственной теме не успеваешь за всем уследить, что уж говорить о смежных областях. Во многих вопросах приходится полагаться на знания коллег.

– И какой информацией о трансформациях климата на Земле кооперация ученых располагает сегодня?
– Есть, например, данные ледниковых кернов, которые позволили построить график климатической изменчивости за последние 800 тысяч лет. Оказалось, что на протяжении жизни планеты ледниковые периоды и межледниковья сменяли друг друга с определенной частотой. Наиболее характерный период их смены – примерно 100 тысяч лет. Длительность теплых промежутков короче и в среднем составляла около 10 тысяч лет.
Последний ледниковый максимум датирован примерно 20 тысячами лет назад. Похолодание в высоких широтах было сильнее, чем в тропиках. Уровень океана был почти на 120 м ниже, чем современный: вода перемещалась в ледниковые покровы. Около 14 тысяч лет назад начался активный подъем уровня океана. Резкое потепление закончилось примерно 12 тысяч лет назад, начался современный теплый межледниковый период – голоцен.

– То есть, если исходить из циклов, можно в ближайшем будущем уже ждать новое оледенение?
– Вопрос о том, что наше межледниковье заканчивается, поднимается регулярно. Незачем, мол, говорить о глобальном потеплении, скоро все равно похолодает. Но, рассчитывая по теории Миланковича (о солнечной радиации – ред.) приход инсоляции на Землю, мы можем предположить, что голоценовое межледниковье похоже не на предыдущее, а на то, что было три «срока» назад, самое длинное. То есть, у нас есть еще тысяч тридцать лет теплого времени. Но это очень «механические» данные. Они не учитывают никаких внешних воздействий, антропогенных в том числе. Имея в виду нынешнюю тенденцию к потеплению, можно говорить скорее о перегреве, чем о похолодании и ледниковом периоде.

– И, несмотря на все данные и доказательства, до сих пор находятся скептики?..
– Ну а как же? Во многих все еще сильны устои: большинство современных ученых получали базовые знания тогда, когда было очень мало информации о том, что происходит с климатом. Кто-то убежден, что история с глобальным потеплением – не более чем способ заработать на этом имя и деньги. Большая часть скептиков вовсе отрицает роль человеческого фактора. Другие указывают на то, что мы не знаем долгопериодного тренда солнечных циклов: ряд наблюдений и реконструкций солнечной активности все еще очень короток, амплитуда изменчивости тоже достоверно не известна.
Словом, можно найти основания для скептицизма. Климат на планете – это очень сложный сюжет, многообразный, многоаспектный. А человек смотрит на него как будто через такую маленькую дырочку своих знаний, что он там видит? Обзор еще очень ограничен. Наверняка есть параметры, о которых мы, возможно, не знаем, но которые оказывают значимое влияние на климат. Однако, если вернуться к докладам IPCC, то я могу вас уверить – им можно доверять.

Яна Пчелинцева