Часть третья. Океан и мы Глава 7. Будущее

Невозможно защитить то, чего не понимаешь. Но этого мало. Надо, чтобы тебе было не все равно.

Лейси Вич, астронавт НАСА

Все это время я сознательно не затрагивала вопрос о том, какой ущерб человечество наносит океану. Слишком уж часто при обсуждении глобальных проблем современности авторы просто бичуют социум и говорят о негативных последствиях как таковых, не показывая их в контексте. Поэтому моей главной целью при написании книги было другое: очертить контуры удивительной природной машины по имени Океан, рассказать о ее устройстве и объяснить, как сопрягаются отдельные ее звенья и почему их работа так важна. Понять всю сложность протекающих в океане физических и биологических процессов – значит новыми глазами посмотреть на планету и собственную жизнь, что само по себе немало. Мировой океан – неповторимая по красоте и цельности система, восхищаться и любоваться которой можно бесконечно, и мне кажется, размышляя над дилеммами будущего, стоит постоянно держать это в голове.

Не могу и передать, как бы мне хотелось, чтобы книга заканчивалась на бравурной ноте, чтобы последние ее страницы были полны ничем не омраченной радости и радужных прогнозов. Увы, это невозможно. Более глубокое понимание океана влечет за собой осознание своей ответственности. И, оглядываясь на историю человечества, мы можем честно себе признаться, что на протяжении последних двухсот лет не были хорошими гражданами нашей голубой планеты. Чаще всего у нас имелись более или менее убедительные оправдания: недостаточная информированность, отсутствие глобального взгляда, нехватка опыта. Теперь подобные отговорки уже не принимаются. Теперь, когда мы окончательно прозрели, наш долг – трезво оценить положение и посмотреть в лицо фактам: человеческая цивилизация пагубно отражается на здоровье океана. Да, мы пока разменяли не все его богатства, но много ли этих сокровищ нам удастся сберечь и передать следующим поколениям? У нас еще есть шанс стать более достойными гражданами планеты, однако для этого потребуются серьезные усилия. А потому имеет смысл сказать несколько слов о состоянии Мирового океана в наши дни. Так нам будет проще упорядочить свои знания, определиться с приоритетами и обрести единый моральный компас, дабы выработать стратегию на будущее.

При изучении сюжетов, изложенных в книге, я обратила внимание, что авторы научных статей почти всегда упоминают в первую очередь о тревожных тенденциях, и это не случайно. Шестерни грандиозной океанической машины, конечно, продолжат вращаться и дальше, но ее хрупкое равновесие и неотрывная от нее сложная биологическая ткань не являются константами. Хотя машина не может пребывать в покое, нет никаких гарантий, что она будет и впредь работать именно так и сможет сохранить все свое разнообразие. Если же мы это невероятное изобилие потеряем, залатать потери будет непросто: эволюции и физической динамике придется долго и напряженно трудиться. Пусть мы и не постигли всех тайн природы, нашего сегодняшнего понимания вполне достаточно, чтобы осознать ценность Мирового океана и наметить доступные способы его защиты. Зафиксировать причиненный нами вред необходимо – но не для того, чтобы ужаснуться, а чтобы перестать чувствовать себя беспомощными. Чем больше у нас будет знаний, тем скорее появятся и основания для оптимизма. Главная проблема

Люди далеко не первый год беззаботно крутят ручки управления планетой, сжигая ископаемое топливо и наращивая объемы неэкологичного землепользования. Результат – нарушение глобального теплового баланса, связанное с тем, что поступление энергии превышает ее отдачу. Как подсчитали ученые, величина этой разности составляет примерно 0,3 % суммарного баланса. Иными словами, чистый приток энергии в систему «атмосфера – Земля» составляет порядка 500 тераватт (полмиллиона миллиардов джоулей в секунду). Происходит, таким образом, медленная аккумуляция избыточной энергии, к чему, в общем, и сводится пресловутое глобальное потепление. Куда же уходят эти излишки? Ответ однозначен: в океан. Более 90 % избыточной энергии, выбрасываемой в климатическую систему в результате антропогенной деятельности, поглощается его водами. Мировой океан есть, по сути, глобальный термометр, так что, отслеживая количество запасенного в нем тепла, можно оценить динамику климатических изменений. Стоит ли говорить, что столбик этого термометра неуклонно ползет вверх^[245].

Беда в том, что попавшая в океан избыточная энергия вовсе не консервируется где-то в дальнем углу. Основная ее часть оседает в верхнем слое, отчего поверхностные воды нагреваются быстрее, чем нижележащие. Как мы помним, в океане действуют механизмы, за счет которых питательные вещества поднимаются из холодных глубин к солнечному свету, снабжая фитопланктон строительным материалом для новой жизни. Однако ускоренное повышение температуры верхнего слоя препятствует такому переносу, поскольку возникает более резкое расслоение водных масс, и перемешивание сильно затрудняется. Неизбежный итог – истощение запасов строительного сырья у поверхности, что ударяет по всем звеньям экосистемы. Усиление вертикальной стратификации становится тормозом для всех обменных процессов в водной толще, включая перераспределение тепла, газов и питательных веществ, – словом, вызывает дефицит материала, необходимого для работы океанической машины. Итак, потепление верхнего слоя влечет за собой более жесткое вертикальное расслоение океана и снижает интенсивность внутренней циркуляции. Но этим дело не ограничивается: перегретый океан выделяет в атмосферу больше энергии, меняя климатическую картину, отчего штормы становятся более мощными и разрушительными. Особенно серьезной опасности подвергаются тропические страны, где не редкость тайфуны и ураганы, от которых страдают в первую очередь самые бедные и незащищенные районы.

Мы привыкли благоговейно говорить о кислороде как важнейшем газе для всех живых существ^[246]. Не секрет, что даже при незначительном снижении его концентрации в воздухе человек быстро теряет сознание. А между тем за последние 50–100 лет среднее содержание растворенного кислорода в открытом океане сократилось на 2 %. Факторы этой неутешительной динамики сложны и многообразны, и действие их в разных точках планеты проявляется неодинаково. Отчасти процесс связан с потеплением океана, но основной вклад вносят другие факторы: усиление стратификации, перестройка водных потоков и изменение в распределении морских сообществ, которые вырабатывают кислород в процессе фотосинтеза или, наоборот, потребляют его в процессе дыхания. Насыщенность водной толщи кислородом может меняться в довольно широких пределах в зависимости от зоны, поэтому точно уловить механику процесса не такая уж простая задача. Но тенденция очевидна. Падение уровня кислорода в промежуточном слое океана обещает стать одним из самых заметных последствий глобального потепления и несет серьезную угрозу для глубоководных экосистем. Как ни крути, количество еды становится уже не важно, если во время обеда тебе банально нечем дышать. Слоистое строение океана оптимально, когда соответствует принципу золотой середины: оно необходимо, поскольку структурирует водную среду, но чрезмерная стратификация парализует систему.

Вдобавок ко всему здесь таится еще одна неприятность. Чем выше температура акваторий, тем менее охотно они поглощают углекислый газ. А значит, в ситуации продолжающегося глобального потепления все больше CO₂ остается в атмосфере, что, в свою очередь, усугубляет парниковый эффект, и в результате океан нагревается еще сильнее – то есть еще хуже «откачивает» избыточный углекислый газ. Океан и так долго делал нам одолжение, нейтрализуя антропогенные выбросы. Сможет ли он и дальше помогать нам в тех же объемах, если климатический кризис будет усугубляться, – большой вопрос.

А когда в океан поступает слишком много углекислого газа, это приводит к еще одной проблеме, почти такой же коварной, как глобальное потепление, хотя о ней и меньше говорят. Речь идет о закислении океана – процессе, который чреват тяжелейшими последствиями для морских организмов из-за истощения запасов главного океанического стройматериала: карбоната кальция. Как мы выяснили в 5-й главе, именно из этого минерального вещества состоят раковины устриц и морских улиток, скелеты кораллов и панцири кокколитофорид – тех шарообразных фитопланктонных крох, из останков которых почти целиком сложены Белые скалы Дувра.

Попадающий в океан углекислый газ включается в сложный химический танец, вступая в неустойчивые временные союзы с содержащимся в воде водородом и кислородом и переходя в ионы карбоната и гидрокарбоната. Каждый из этих новообразованных кластеров имеет определенный заряд, и они постоянно распадаются и вновь соединяются, кружась в бесконечном вальсе. В океане таких структур и без того великое множество; когда же концентрация определенных ионов возрастает, происходит сдвиг общего кислотно-щелочного баланса. В результате меняется базовая характеристика морской воды: показатель pH^[247]. Почему это важно? Не в последнюю очередь потому, что для формирования минерального карбоната кальция – того самого незаменимого строительного материала – необходима щелочная среда. А закисление океана (то есть снижение уровня pH) существенно затрудняет этот процесс. Около 250 лет назад средний показатель pH поверхностной морской воды составлял 8,25. К 2020 году он упал до 8,1 – и продолжает падать. Изменение на 0,15 кажется незначительным, но надо учитывать, как устроена шкала pH: с точки зрения химии океана такая разница весьма существенна. Кальцифицирующим организмам становится сложнее мастерить прочные домики, что влияет на их самочувствие и выживание и автоматически отражается на функционировании всей экосистемы: страдают зоопланктон, рыбы, моржи и многие другие животные, чье пропитание зависит от этих крошечных архитекторов (не исключая и людей, которые добывают в океане моллюсков и ракообразных).

Избыток тепловой энергии в природной системе вызывает и другие эффекты, напрямую влияющие на состояние океана. На сегодняшний день около 2,1 % всей воды на планете заморожено в наземных ледниковых покровах, главным образом в Антарктиде и Гренландии. Но потепление полярного климата приводит к их ускоренному таянию. Кроме того, на суше растет количество осадков, и эта влага в конечном счете тоже просачивается в океан. В итоге приток дополнительной воды становится важнейшим фактором подъема уровня моря. Другая причина – термическое расширение: по мере нагревания океанских вод они увеличиваются в объеме. По оценкам ученых, наблюдаемое повышение уровня моря примерно на одну треть обусловлено именно этой тепловой «экспансией». Не будем также забывать, что вся поступающая в океан вода – пресная, а значит, ее излишек может привести к трансформации внутренней структуры океана, поскольку изменится толщина и плотность слоев (и соответственно, их способность опускаться или, наоборот, всплывать). О конкретных последствиях говорить пока рано, но почти наверняка опреснение поверхностных вод существенно перестроит анатомию полярных бассейнов.

Вот уже два столетия люди извлекают захороненный в земных недрах углерод и накачивают им атмосферу. Как видим, это отнюдь не безобидным образом сказывается на работе океанической машины: на глубинном уровне нарушает ее внутреннюю динамику и сильно усложняет жизнь морским обитателям.