ВЕРНУТЬСЯ К ПРЕЖНЕМУ КЛИМАТУ!

Зимой 2008-2009 года продолжает нарастать интенсивность публикаций в мировой научной и научно-популярной печати материалов по планетарным климатическим переменам.

И это - в якобы противоречивых условиях замедления (по некоторым данным - даже приостановки) наблюдавшегося в предыдущие годы парникового повышения глобальной температуры [Nature, 453, 1 May 2008, 43-45].

Условия, совсем недавно диктовавшие неизбежность этого повышения, - избыточный, техногенный выброс в атмосферу основного парникового газа, СО2, - сохраняются:

ЗА 1 ГОД СЕЙЧАС СТРЕМИТЕЛЬНО СЖИГАЮТ В СО2 И Н2О ТАКУЮ МАССУ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ, КОТОРАЯ НАКАПЛИВАЛАСЬ В БЛАГОДАТНЫХ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ В ТЕЧЕНИЕ МИЛЛИОНОВ ЛЕТ !

Представляется, что главным толчком для наступивших радикальных перемен явились климатические события 2007 года, а именно - его рекордно высокие темпы таяния льдов, приведшие в Арктике к сползанию, дроблению, обрушениям, рассыпанию, поверхностному увлажнению ледовых массивов Гренландии [New Scientist, Vol 198 № 2653, 24 April 2008,12], и к масштабным подвижкам, растрескиванию и сползанию в океан крупных фрагментов ледникового щита в Антарктиде.

На первый взгляд, парадоксальный факт: рост поглощения планетой тепла Солнца приводит к затормаживанию или прекращению её разогрева. Объяснение - в простейшей модели: только после мелкого дробления компактной глыбы льда, внесённой в комнату, температура в помещении начинает заметно снижаться.

Предлагаемый для объяснения простой механизм резкого ускорения теплообмена между несущей парниковое тепло атмосферой и постоянно ДРОБЯЩИМИСЯ, ДВИЖУЩИМИСЯ льдами, вначале — особенно — гренландскими: рост поверхности контакта в десятки и сотни раз, её увлажнение настолько ускоряют теплопередачу, конвекционное перемешивание и, в итоге, глобальную циркуляцию воздуха, что трансформация его теплоты в теплоту плавления материковых льдов, подогрева стекающей в океан воды и создаёт столь позитивный прецедент - нейтрализацию избытка антропогенного тепла.

Нейтрализация парникового тепла атмосферы ледовыми массивами — не единственный работающий механизм подавления опасного потепления. Потоки талой воды интенсивно вымывают из воздуха легко растворимый СО2 в его главный сток — океан, где он почти необратимо усваивается и биохимически, и химически, а парниковый подогрев воздушной среды, естественно, ослабевает. Планета защищается!

Начавшаяся сейчас автоматическая корректировка мирового климата отчасти будет ей во благо. Стали работать против парникового потепления резко возросшие — через талую воду — потоки холода из Антарктики (Западноавстралийское, Бенгельское и Перуанское течения). Совершая апвеллинг вблизи тропической зоны, они усмиряют или гасят в зародыше (hot spots) ураганы и тайфуны. (Который год, вопреки прогнозам, «не удаются» в Атлантическом океане катаклизмы масштаба «Катрины», а мегаураган Эль Ниньо явно сникает теперь— 13 -й год задержки - перед мощью всплывающих холодных течений, Перуанского и Гумбольдта).

К настоящему моменту - через десять лет - по той же причине возродилось Северо-Атлантическое холодное течение [Nature, 29 November 2008, doi:10.1038/news.2008.1262].

Вывод о подобной приостановке с последующим глубоким и крайне длительным похолоданием (неотвратимое наступление одного из астрономических циклов Миланковича) верен, но преждевремен [www.newscientist.com/article/dn16026-]. Будущее усиление в течение тысяч лет невиданных холодов временно замаскировано сейчас бурным (но трансформированным в плавление ледовых куполов) парниковьем, однако, набрав силу впоследствии, оно может достичь крайней степени, snowball — полного смерзания, оледенения планеты.

Тем временем подспудно разворачивается невиданное доселе планетарное бедствие: бурное таяние ведёт к ускоряющемуся подъёму уровня моря. Только от полного плавления Гренландии он повысится на 7 метров, с исчезновением ледового щита Антарктиды, в общем итоге — на 70 метров.

Сбрасывая ледовое отягощение — свыше 30 миллионов кубических километров (! ), эти колоссальные фрагменты земной суши — континент и крупнейший остров — претерпят быстрый и существенный ПОДЪЁМ их поверхности над уровнем океана (аналогично вздыманию гористой Скандинавии, в последнее ледниковье пребывавшей ниже уровня моря под бременем льдов), - при сходе этого гнёта.

Рост крутизны склонов ускорит сползание, заполнение океана льдами и талой водой, его подъём, тепловое расширение, а также, вследствие изменений нагрузки на земную кору и смещения масс на её поверхности, появление сбоев в геодинамике: сублитосферные подвижки магмы, активацию метаморфизма, тектоники, сейсмических явлений, выброса СО2,- дополнительное оживление парникового процесса.

ИТАК, ПРЕОБРАЖАЮЩАЯСЯ ПАРНИКОВАЯ КАТАСТРОФА ОБРЕТАЕТ НОВЫЙ, ЕЩЁ БОЛЕЕ МРАЧНЫЙ ОБРАЗ! К исходу ХХI века мировой океан может, по некоторым оценкам, подняться на 5 метров. На поверхности Земли исчезнет несколько государств, и это будет только началом неисчислимых бедствий рукотворного «всемирного потопа».

За недавним достижением атмосферной концентрацией СО2 уровня 0,039% (рекорд за 650 000 лет) [The Guardian, May 13, 2008,16], считающегося точкой невозврата, последует тупиковая ситуация: ограничения выброса уже не остановят пагубных последствий, с 2050 года «потепление в форме стаивания» будет идти даже при исключении роста эмиссий диоксида углерода, просто за счёт тепла жизнедеятельности человеческого сообщества [www.newscientist.com/article/mg20026845/200-],«теплового загрязнения окружающей среды».

В связи с новым осложнением климатических перспектив — переходу к новой форме утилизации Землёй парникового тепла путём плавления ледяных массивов — по-новому излагаются и выдвигаются новые предложения по существенному ограничению вброса этого тепла в систему «атмосфера-океан-криосфера». Нужно отметить, что с наибольшей энергией в кампанию включились бывшие «противники потепления», многие из которых отрицали само явление в пользу «позиции» транснациональной корпорации Exxon Mobil, борющейся запрещёнными средствами за сверхгигантские нефтяные доходы [George Monbiot, Heat. Penguin Books, London, 2007]. Они явно предчувствуют доходы и здесь, но конструктивных предложений пока не имеют.

В их арсенале убедительно отвергнутые средства типа геоинженерных, особенно неприемлемые как вмешательство в фундаментальные природные процессы, и порочные технически приёмы лишения Земли части солнечного потока засорением стратосферы или ближнего космоса. Потребные на эти цели расходы способны ввергнуть человечество в страшное светопреставление ещё до реализации «проектов».

Вновь выставляются доказавшие свою недееспособность предложения, подобные: ------переходу на биотопливо (невзирая на бразильский негативный опыт); ------ секвестрации диоксида углерода (приобретшего сленговое название carbon), концентрируемого с непозволительными энергозатратами и превращаемого при хранении - в недрах суши или на дне океана - либо в геофизическую (в литосферных пустотах), либо (на окeанском дне) геохимическую бомбу (после недавнего открытия реакции swapping [Energy Fuels, ASAP Article, 10.1021\ef80002087] донное взаимодействие СО2 с вездесущими метановыми гидратами даст драматический выброс в воздух водонерастворимого СН4 с парниковым эффектом в 21 раз выше); ----- кстати, подобное химическое или термическое (заброс тёплой воды или магматического материала) разложение этих гидратов и было, всего вероятнее, стартом для загадочных эпизодов внезапного перегрева планеты, известных из геологической истории.

Сейчас вообще слишком поздно говорить о снижении выбросов СО2, экономии топлива, альтернативных источниках энергии как о мерах спасения. Время упущено, концентрация главного парникового газа недопустимо завышена, всё быстрее прирастает процент метана. Потоки ледяной воды уводят вглубь много диоксида углерода, но именно там он убивает кораллы и моллюски, а в ходе своппинга замещается на опаснейший парниковый агент СН4.

Оказалось, что другой крупный поставщик этого газа, тундра, регулярно, на стадии осеннего замерзания, выделяет его в весьма значительных объёмах. Сюда же плюсуется метан рисовых полей, тление и гниение биомассы, добыча углеводородов и т.д. Триллионы тонн метана запрессованы в угольных залежах [NewScientist, 24 May 2008, 8].

Неприемлемая «идея» всерьёз навязывается в последнее время: огромные порции биомассы — прежде всего, стволы деревьев - закладываются в выработанные шахты, подземные пустоты, специальные рвы — с последующей герметизацией. Якобы так осуществится глобальный секвестр углерода и будет решена главная парниковая проблема [www.halfbakery.com/idea/Bury_].

На деле- произойдёт подскок содержания в атмосфере идущего изо всех щелей СН4, дополнительный парниковый подъём температуры, останутся необратимо заинфицированные, покрытые гнилью ЗАПОВЕДНЫЕ недра Земли.

Иное дело — секвестр НАСТОЯЩЕГО, элементного углерода, древесного угля, продукта термолиза древесины, в том числе и в примитивнейших условиях (ямное выжигание — технология, известная ещё неандертальцам). Для многих богатых лесом развивающихся стран это — важная статья энергообеспечения и доходного экспорта, развитые страны владеют современными высокопроизводительными технологиями (ретортный пиролиз, например), способными к быстрому развёртыванию в любых масштабах.

Сейчас передовые страны и производят, и импортируют в год миллионы тонн древесного угля — основы современной прецизионной металлургии и полупроводниковой индустрии, промышленных сорбционных и каталитических процессов, медицинской техники и мн.др.

УНИКАЛЬНЫЙ, НЕПРЕВЗОЙДЁННЫЙ материал — углерод - вне всякой конкуренции по жаростойкости, радиационной и химической стойкости, твёрдости (алмаз), прочности (волокна), каталитической активности и многим другим показателям, а также как сырьё для синтеза графита, карбидов, углеводородов, восстановления металлов из руд и пр.

Будучи, в итоге, произведён в миллиардах тонн, древесный уголь должен стать - после прессования или иной простейшей модификации — универсальным строительным (здания, дороги, дамбы) и конструкционным материалом.

Он же - идеальное сырьё для водородной экономики: С + 2Н2О ------> CO2 + 2Н2,

(ХОТЯ УМЕСТНЕЕ БЫЛО БЫ ГОВОРИТЬ УЖЕ ОБ ЭКОНОМИКЕ УГЛЕРОДНОЙ !).

А в очень отдалённом ледниковом будущем грядут не виданные человечеством холода (snowball). Показано, что и в условиях климатического экстремума критическая роль остаётся за СО2 [Nature 456, E8 (18 December 2008) doi:10.1038/Nature07653;], и накопленный искусственный минеральный ресурс - спасительное средство, сжигание его в атмосфере добавит в неё диоксид углерода и как греющий, парниковый компонент:

С + О2 -------> CO2.

(Хотя тогда же, при наличии обильной энергии, появится альтернатива, подобная цементному производству из неограниченных запасов песка, карбонатов кальция и магния:

MCO3 + SiO2 -------> MSiO3 + CO2).

Сырьё для производства углерода не ограничено: выведены древесные породы, созревающие через 3 — 5 лет, избыток незанятых земель и рабочей силы в мире — гарантия реальности доведения годовой наработки искусственного угля до уровня, необходимого для

РЕАЛЬНОЙ УГЛЕРОДНОЙ РАЗРЯДКИ АТМОСФЕРЫ !

Новый вариант удаления критической массы углерода из атмосферы — превращение его в почвенный по технологиям средневековой Латинской Америки. Подсечно-огневое земледелие во влажной сельве превращало почвы в небывало высокоурожайные (TERRA PRETA) c содержанием углерода до 9% (в обычных почвах его около 0,5%). ЯСНО, ЧТО ПОДОБНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ в масштабе планеты В ИТОГЕ ПЕРЕНЕСЁТ В ПЛОДОРОДНУЮ ЗЕМЛЮ ВЕСЬ ИЗБЫТОК УГЛЕРОДА ИЗ АТМОСФЕРЫ.

Около 50% СО2 уходит в океан, оставаясь в динамическом равновесии с атмосферным, и тотальное наступление на катастрофический перегрев внешней оболочки планеты мыслимо лишь с подключением океанской атаки на эту вредоносную в наше время субстанцию.

Идея отвода парниковой энергии в виде тепла перегреваемого океана трансформацией в электроэнергию имеет единственный недостаток: накопление СО2 в воздухе будет продолжаться. Простейшая модификация плавучих газотурбинных электростанций в комбинированные агрегаты, заодно удобряющие океан для массового выращивания фитопланктона (sinking СО2), не только удалит этот пробел, но, через запуск главной пищевой цепи гидросферы, кардинальным образом скажется на решении глобальной продовольственной проблемы [https://lebed.com/2006/art4717.htm].

Более того, природой здесь, видимо, подготовлен большой приятный сюрприз: охлаждающая океанская вода с уровня ниже термоклина сохраняет pristine минерализацию, и дополнительные удобрения — ионы железа, а также кремния и фосфора, могут не понадобиться; истину установит практика.

(Хотя здесь можно бы подумать о сопряжённой очистке планеты от вездесущей ржавчины: ранее удобрять океан предлагалось не недолгоработающими растворимыми солями Fe, а мелкодисперсными окисленными его формами, в том числе и ржавчиной, частично нанодисперсной [С.А. Щепинов, Земля и Вселенная, 1993, №2, 11]. В природе едва ли не основная часть одноклеточных водорослей взрастает на аэрозольном, нано-железе[C.Brahic, www.newscientist.com/article/dn16245-]).

«Стихийно», без привязки к биосинтетическим задачам, уже выдают опреснённую теплом океана воду японо-индийские аммиачные газотурбинные плавучие агрегаты опытно-промышленного класса. Удобрение фитопланктона, поглощение СО2 при этом идут естественным путём.

Колоссальные проекты ОТЕС (США), SUNSHINE PROJECT (Япония) и другие, срочно подготовленные в начале 80-х в ответ на арабский нефтяной кризис, вселяют надежду: помимо обилия электроэнергии (мощность станции поначалу 200-400 МВт) на поверхность океана изливается от одного агрегата до 1000 кубометров в секунду поступившей из глубины охлаждающей воды. Соизмерим поток прошедшей через испаритель забортной воды: её избыточное тепло стало электроэнергией.

Вот отличная среда для роста микроводорослей, связывания углекислого газа и солнечного тепла (фотосинтез — эндотермичный процесс) и даже отражения части энергии Солнца: цветущие сине-зелёные приповерхностные поля фитопланктона отбрасывают в космос эту часть видимого света без парникового поглощения, затеняя в то же время от нагрева нижележащий водный слой.

А могучие МОБИЛЬНЫЕ ЭНЕРГОАГРЕГАТЫ, КРЕЙСИРУЯ В ОПАСНЫХ регионах ОКЕАНА И ОПЕРАТИВНО ВЫДВИГАЯСЬ В HOT SPOTS, СПОСОБНЫ ЗАЛИВАТЬ ХОЛОДНОЙ ГЛУБИННОЙ ВОДОЙ УРАГАНЫ, ТАЙФУНЫ И ДАЖЕ ЭЛЬ НИНЬО В ЗАРОДЫШЕ, ПОВЫШАЯ ПРИ ЭТОМ собственную мощность!

И ЯВЛЯЯСЬ, В ИТОГЕ, НЕОГРАНИЧЕННЫМ ИСТОЧНИКОМ ЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ [P.McKenna, NewScientist, 19 November 2008, Issue 2683].

(Непродуманным, недалёким выглядит на этом фоне предложение Дж. Лавлока о монтаже в океане громадных вертикальных труб с насосами для подачи на поверхность холодной глубинной воды. Финансов всего человечества не хватит на его реализацию).

Итак, международное сообщество располагает столь мощными средствами урезания атмосферного СО2 даже до уровня ниже предпарникового, как

-карбонизация биомассы;

- науглероживание почвенного слоя;

- трансформация океанского тепла в электроэнергию с сопряжённой трансформацией СО2 в биомассу океана).

Быстро, за 10 — 20 лет, каждый из них мог бы убрать из атмосферной циркуляции нужную массу углерода; чтобы ледовую массу; в сложившейся чрезвычайной ситуации уместно аврально включить все три.

САМОНАПРАШИВАЮЩЕЕСЯ СОЧЕТАНИЕ ЭТИХ СУПЕРТЕХНОЛОГИЙ СОЗДАЛО БЫ УСТОЙЧИВУЮ И ГАРМОНИЧНУЮ СИСТЕМУ «ПРИРОДА-ЧЕЛОВЕК».

В ЧАСТНОСТИ, КОНЦЕПЦИЯ «УГЛЕРОДНОЙ ЭКОНОМИКИ» ОБЕСПЕЧИТ «ЗЕЛЁНЫЙ» И УПРАВЛЯЕМЫЙ КЛИМАТ В УСЛОВИЯХ СЫРЬЕВОГО ИЗОБИЛИЯ.

НО ГЛАВНАЯ ГЛОБАЛЬНАЯ, ВНЕОЧЕРЕДНАЯ ЗАДАЧА -ВОССТАНОВЛЕНИЕ НА ПЛАНЕТЕ ЛЕДОВЫХ ЩИТОВ НАМОРАЖИВАНИЕМ В НИХ ВОДЫ ИЗ УГЛУБИВШЕГОСЯ ОКЕАНА ПУТЁМ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СО2 В ВОЗДУХЕ ДО УРОВНЯ < 0,03%.

ПРОЦЕСС ПРЕДСТОИТ ЗАТЯЖНОЙ.

Недавно палеоклиматологами был открыт факт успешного протекания подобного события в истории Земли, когда накопившийся до нынешнего уровня СО2 был быстро поглощён изверженными породами щелочного характера [Nature,454, 28August 2008, 1102].

НА СПАСЕНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА И ЕГО СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ГЛОБАЛИЗОВАННОЕ МИРОВОЕ СООБЩЕСТВО ДОЛЖНО ЭКСТРЕННО НАПРАВИТЬ ВЕСЬ СВОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ, ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ И РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ.

====================

RETURN TO THE PAST CLIMATE !

Since the beginning of the Third Millenium the main new feature in the development of global warming is arising. The ice caps of Greenland and Antarctica are absorbing now — thanks to atmospheric heat transfer — all the abundance of sunny (greenhouse) warmth.

The great catastrophic consequency of the process — global sea level rising — can be avoided by general planetary tools, proposed here.