Человек сам наносит вред собственной планете

Глобальные антропогенные выбросы парниковых газов в 2010 году по секторам экономики. Источник: Всемирный фонд дикой природы

Проблема климатических изменений не сходит со страниц научных исследований и газетных статей. Насчет климата на сегодня существуют диаметрально противоположные мнения. Одни пропагандируют теорию похолодания на планете, а другие – потепления. Проблема климатических изменений имеет не только научное, но и самое практическое значение. Холодная зима, к примеру, предполагает увеличение потребления топлива, а теплый зимний период – уменьшение. В этом плане интересен последний анализ, представленный на этот счет МГЭИК в 2014 году. Надо сказать, что под этой аббревиатурой скрывается межправительственная группа экспертов по проблеме изменения климата, созданная в 1988 году по инициативе Всемирной метеорологической организации и Организации ООН по охране окружающей среды. МГЭИК не проводит собственных исследований, а готовит обзоры имеющихся.

В докладе отмечается, что начиная с 1950-х годов происходит повышение температуры приземного воздуха и океана. Так, в Северном полушарии последние 30 лет были самыми теплыми за 1400 лет. С 1880 по 2012 год повышение температуры приземного воздуха на континентах и океанах составило 0,85 (от 0,65 до 1,06) градуса Цельсия. Эту величину принято называть повышением глобальной температуры с доиндустриальной эпохи. Кстати, в докладе отмечается, что замедление роста приземной температуры связано с естественными колебаниями климатической системы и не может служить доказательством прекращения глобального потепления.

В докладе рассмотрены возможные естественные и антропогенные факторы, влияющие на энергетический баланс планеты и определяющие изменения климата. С доиндустриальной эпохи (с 1750 года) главным фактором изменения энергетического баланса является повышение концентрации в атмосфере СО2, существенен и постоянно растет вклад метана и других парниковых газов. Рост концентрации СО2 превысил 40% прежде всего из-за сжигания ископаемого топлива, вторым по важности фактором стали сокращение лесов и деградация земель.

В докладе представлены оценки по новому поколению более совершенных моделей климата, которые хорошо описывают изменения температуры крупных регионов с середины ХХ века, а также охлаждающий эффект извержения вулканов. Было предложено новое «семейство» прогностических сценариев, отличающихся скоростью роста концентрации в атмосфере парниковых газов. Отмечается, что в большинстве регионов будет больше аномально жарких периодов и меньше дней с сильными морозами. Жаркие периоды будут чаще и дольше. Одновременно будут возможны эпизоды экстремально низких зимних температур.

В результате повышения температуры произойдут неравномерные изменения глобального круговорота воды. Почти во всех регионах планеты увеличатся контрасты между сухими переувлажненными регионами, между сухими и дождливыми сезонами.

Доклад имеет гораздо более определенное «расписание» повышения уровня Мирового океана, причина которого – тепловое расширение воды и таяние льдов. Подъем на 1 м может произойти уже к концу века.

Очень настораживает как наблюдаемое, так и прогнозируемое на текущий век повышение кислотности поверхностных вод океана. Непосредственную опасность это повышение представляет для кораллов, однако могут пострадать и планктон и рыбные ресурсы.

Наблюдения не показывают наличия тренда Гольфстрима (Атлантической меридиональной возвратной циркуляции вод). Однако очень вероятно, что в текущем веке эта циркуляция станет слабее.

Очень вероятно, что арктические льды будут сокращаться. По максимальному сценарию выбросов Арктика может быть свободной ото льда (в сентябре) уже до середины текущего столетия.

Главным для России прогнозом, где не ожидается дефицита воды или сильных потерь от повышения уровня моря, является прогноз изменения частоты опасных гидрометеорологических явлений. Например, аномально сильные паводки или «волны жары», встречавшиеся пока раз в 20 лет, будут каждые четыре–шесть лет. Понятно, что это обстоятельство необходимо учитывать не только в деятельности МЧС РФ, но и российских компаний и частных лиц.

Для Европы вероятные воздействия потепления и связанные с этим проблемы сильно отличаются на севере и юге континента. В гораздо худшем положении окажется Средиземноморье, где ожидаются сильные волны жары, уменьшение количества осадков. К середине века вероятны значительные потери для туризма, сельского хозяйства, энергетики и других секторов экономики. В Альпах лыжный туризм останется только на больших высотах и сезон сократится. Большое беспокойство вызывает судьба виноградарства: жаркие температуры могут привести к необходимости менять традиционный уклад этой отрасли сельского хозяйства и промышленности региона. Для центральной, северной и восточной части континента дается более негативный прогноз, в частности для сельского и лесного хозяйства. Большая негативная роль отводится таким эффектам, как проникновение южных вредителей и патогенные заболевания лесов и сельскохозяйственных культур, резкие перепады погоды с вторжением то арктических, то жарких воздушных масс. Что касается проблемы наводнений, болевыми точками Европы будут Нидерланды и Венеция. Однако доклад предполагает, что Европа сможет адаптироваться к ожидающим ее последствиям потепления климата. Но это потребует значительных финансовых расходов. Только для защиты от наводнений расходы европейских стран до 2050 года составят 1,2–1,6 млрд евро в год.

В докладе содержатся очень настораживающие оценки на будущее, особенно по мировой энергетике. Выбросы парниковых газов от сжигания топлива быстро растут и уже превысили 32 млрд т СО2-эквивалента. Без жестких мер по контролю за выбросами они к середине века могут вырасти до 50–70 млрд т и до 90 млрд т к концу XXI века. Тогда повышение средней температуры приземного воздуха составит от 3,7 до 4,8 градуса Цельсиа, а по отдельным прогнозам даже до 7,8 градуса, а значит, будет уже невозможно говорить о достижении принятой ООН цели удержать рост температуры в пределах 2 градусов Цельсиа.

Чтобы ограничить рост потепления уровнем 2 градусов, удельные выбросы СО2 при производстве электроэнергии должны к 2050 году снизиться в несколько раз – до уровня ниже 100 г СО2/кВт-ч, а к 2100 году упасть почти до нуля. К концу века мировая энергетика должна стать совершенно «чистой». При этом должен быть найден оптимум между развитием ВИЭ (с нулевыми выбросами) и применением технологий сжигания ископаемого топлива с улавливанием и захоронением СО2 (технология CCS).

АЭС является источником электроэнергии с низким удельным уровнем выбросов СО2. Однако потенциал использования АЭС в перспективе сдерживается высокими рисками применения этой технологии: проблемами безопасности эксплуатации АЭС; нерешенностью задачи безопасного захоронения ядерных отходов; рисками финансирования строительства АЭС; рисками распространения ядерного оружия и в конечном счете негативным общественным мнением в отношении развития ядерной энергетики.

Без заблаговременного и массового развития технологии улавливания СО2 из газов, образующихся при сжигании топлива, и его последующего подземного или подводного захоронения (технология CCS) достичь цели снижения выбросов крайне сложно. Для снижения выбросов предлагается ускоренными темпами прекращать использование угля по традиционным технологиям, а станции на газе переводить на высокоэффективные парогазовые и когенерационные технологии, а также массово оснащать все топливные станции системами CCS. Конкретный баланс ВИЭ, тепловой энергетики с CCS или без нее, добавки, вносимой АЭС на тот или иной период XXI века, сильно зависит от условий страны. Доклад не дает «рецептов» для отдельных стран, для этого служат национальные сценарии, но все в сумме они должны постепенно трансформировать мировую электроэнергетику к безуглеродному состоянию (полной «чистоте»). Вывод доклада однозначен: для достижения климатической цели  производство энергии и тепла и их доставка и потребление требуют кардинальной и скорейшей модернизации. К 2050 году доля низкоуглеродных технологий должна вырасти в мире в целом с нынешних примерно 30 до 80%, а к 2100 году – до 100%.

Новым элементом анализа в сценариях доклада стала технология биоэнергетики с системами CCS (BECCS). Она позволяет: а) поглощать СО2 из атмосферы при выращивании биомассы, то есть снижать концентрацию СО2 в атмосфере; б) при сжигании биомассы вырабатывать электрическую и тепловую энергию; и в) улавливать СО2 и хранить его под землей или на дне океанов (CCS). Возможности наращивания производства биомассы могут стать ограничением на масштабы применения BECCS.

Создание низкоуглеродного транспорта требует ускорения как краткосрочных шагов, которые уже делаются, – повышения топливной экономичности, развития общественного транспорта и большего использования энергоэкономичных видов транспорта (железнодорожного, водного), использования газа и гибридных схем, так и долгосрочных стратегий, например, перехода на электричество или водород. Масштабное применение этих мер способно снизить потребность транспорта в топливе по сравнению со сценарием традиционного развития на 40% уже к 2050 году. Особенно важно направить на низкоуглеродный путь развитие транспорта в быстро растущих развивающихся странах, поскольку именно в них быстро повышается потребность в транспортных услугах. Иначе и они, и весь мир на многие годы станут заложниками не столько морально устаревшего автопарка, который меняется практически полностью каждые 10–15 лет, сколько огромной транспортной инфраструктуры, ориентированной преимущественно на использование жидкого топлива, на перестройку которой уже потребуются десятилетия.