Верьте или не верьте, но самым важным парниковым газом на Земле является водяной пар: он один повышает температуру на 25 °C, а остальное добавляет углекислый газ. Почему же мы сваливаем всю вину за парниковый эффект на углекислый газ? Главным образом по той причине, что концентрация CO₂ растет очень быстро. Ученые могут заглянуть в прошлое планеты, проанализировав крошечные пузырьки воздуха, сохранившиеся в глубоких слоях арктических льдов. Этот анализ показывает, что на протяжении большей части человеческой истории концентрация углекислого газа в воздухе составляла 280 молекул на миллион других частиц. С наступлением Промышленной революции люди начали сжигать гигантское количество углеводородов, а этот процесс сопровождается выделением CO₂. Чтобы объяснить, о чем идет речь, воспользуюсь сравнением, которое привел в письме к внукам стальной магнат Генри Бессемер в 1882 г. Он писал, что одна только Великобритания ежегодно сжигает 55 гор угля, сравнимых по размеру с египетскими пирамидами. Из этого угля, писал он, можно «возвести вокруг Лондона стену длиной 200 миль, высотой 100 футов и толщиной 41 фут и 11 дюймов, что не только сравнимо по величине со всей Великой Китайской стеной, но позволяет удлинить ее еще на 361 милю». И все это за десятилетия до появления автомобилей, современных кораблей и нефтяной промышленности. В 1950 г. концентрация CO₂ в воздухе составила 312 ppm, а с тех пор перевалила за 400 ppm.

Люди, которые с пренебрежением относятся к проблеме глобального потепления, часто указывают (вполне справедливо), что концентрация CO₂ на планете колебалась на протяжении миллионов лет, задолго до появления человека, и иногда в десятки раз превышала современный показатель. Так же верно, что Земля имеет собственный хитроумный механизм избавления от лишнего CO₂: избыток углекислого газа поглощается водами океана, превращается в минеральные вещества и осаждается в виде минеральных отложений. Но при ближайшем рассмотрении эти доводы оказываются лишь полуправдой. Да, концентрация CO₂ изменялась и в прошлом, но никогда не изменялась так быстро, как за два последних столетия. И хотя CO₂ из воздуха может уходить в землю благодаря геологическим процессам, это происходит за миллионы лет. А мы только за последние 50 лет выпустили в воздух более 1000 млрд т дополнительного CO₂. Это более 700 т в секунду. Подумайте о том, как мало весят газы, и вы поймете, о каких гигантских объемах идет речь. Открытые водоемы и леса со временем смогут поглотить половину этого количества, но природа не может реагировать на подобные изменения так быстро, как нам хотелось бы.

Дело представляется еще серьезнее, если учитывать влияние других парниковых газов. Молекула метана поглощает в 25 раз больше тепла, чем молекула углекислого газа. Одним из важнейших источников метана на земле является домашний скот: одна корова ежедневно отрыгивает около 570 л метана и выпускает с кишечными газами еще 30 л. В мировом масштабе это составляет почти 100 млрд т CH₄ ежегодно. Часть разлагается естественным путем, но далеко не все. Другие газы причиняют еще больше неприятностей. Закись азота (веселящий газ) удерживает тепло в 300 раз эффективнее углекислого газа. Очень большую опасность представляют ХФУ, которые не только разрушают озоновый слой, но и поглощают тепло в несколько тысяч раз сильнее, чем углекислый газ. Антропогенный вклад в повышение температуры на планете примерно на четверть объясняется влиянием ХФУ, хотя их концентрация в воздухе не превышает нескольких молекул на миллиард молекул воздуха.

Но и ХФУ — еще не самая большая проблема. Самая большая проблема заключается в положительной обратной связи в круговороте воды. Положительная обратная связь означает усиление цикла и потерю контроля над ним (представьте звук, который вы услышите, сближая два микрофона). В данном случае избыточное тепло, накапливаемое парниковыми газами, заставляет воду Мирового океана испаряться быстрее, чем в норме. А вы помните, что вода является самым лучшим (что в данном случае означает самым худшим) парниковым газом, поэтому избыточный водяной пар удерживает еще больше тепла. Это приводит к дополнительному повышению температуры и, следовательно, к усилению испарения*. Так мы можем приблизиться к состоянию Венеры. Именно возможность выхода циклов из-под контроля заставляет нас задуматься о таких вещах, как, казалось бы, незначительное повышение концентрации ХФУ. Всего несколько частей на миллиард может показаться ничтожно малой величиной, но, если теория хаоса нас хоть чему-нибудь научила, мы должны понять, что даже крошечные изменения могут приводить к колоссальным последствиям.

Понятно, что, несмотря на изменения климата, жизнь продолжится — только нет никакой гарантии, что продолжится жизнь человечества. И если мы не хотим собственными руками погубить наш вид, нужно что-то делать. Я очень сомневаюсь, что нам когда-нибудь удастся остановить загрязнение окружающей среды по собственной воле и вернуться к более простому образу жизни: мы слишком любим мясо, сотовые телефоны и быстрые способы перемещения. А вот штрафы и налоги, в принципе, могли бы снизить рост потребления. Некоторые экономисты считают целесообразным ввести систему поощрений, при которой те, кто придерживается чистых технологий, таких как использование солнечной энергии, смогут получать дополнительное финансирование. В частности, такой подход позволил в 1980-х гг. снизить количество кислотных дождей, что в значительной степени решило проблему.

К сожалению, с парниковым эффектом справиться труднее, чем с кислотными дождями. В возникновении кислотных дождей задействовано лишь несколько газов (главным образом диоксид серы и некоторые оксиды азота). В случае парникового эффекта речь идет о нескольких десятках газов, включая вездесущий CO₂, что значительно усложняет проблему. И даже если мы сумеем затормозить выделение парниковых газов, трудно сказать, насколько нам удастся возместить ранее нанесенный ущерб, поскольку из-за положительной обратной связи в круговороте воды глобальное потепление уже набрало обороты. Мы не можем просто понемножку нагревать планету, а потом выжидать.

Мне кажется, единственным реальным решением является внедрение методов климатической инженерии — выполнение конкретных шагов, направленных на охлаждение атмосферы. Честно говоря, климатическая инженерия тоже может оказаться невозможной или бессмысленной. Мы не можем опробовать эту идею на какой-либо модели, а только во всепланетном масштабе, и существует вероятность, что мы только усугубим ситуацию. Но хотя я верю в закон непреднамеренных последствий, я еще больше верю в последовательность человеческой натуры. Учитывая, что в прошлом в нашем поведении преобладали леность и недальновидность, я не вижу причины, по которой мы избавимся от них в будущем. Я вовсе не насмехаюсь над человеческой природой — некоторые из моих лучших друзей тоже относятся к человеческому роду. Но у нас есть изъяны, и борьба с изменением климата демонстрирует худшие из них (с другой стороны, поиск технологического пути решения проблемы, пусть даже сложной, раскрывает лучшие способности человека: мы умеем собираться вместе, когда дела плохи, и еще больше усугублять ситуацию).

Один метод климатической инженерии может заключаться в том, чтобы связывать газообразный CO₂ и превращать его в твердые соединения. В частности, когда муравьи роют землю и строят муравейники, в качестве побочного продукта они производят кальций. Кальций взаимодействует с CO₂ в дождевой воде с образованием извести, которая не взлетает в воздух и не удерживает тепло. Может быть, нам стоит открыть в Сибири гигантскую ферму по выведению муравьев? В качестве альтернативного решения можно привлечь к работе одноклеточных водных существ, называемых фитопланктоном. Во многих местах в океане не хватает железа — важного питательного компонента, поэтому введение в воду порошка железа в этих местах приведет к активному размножению фитопланктона. Экзоскелет этих маленьких существ состоит из углерода, который они забирают из углекислого газа. Когда фитопланктон отмирает и осаждается на дно, углерод оказывается в связанном виде на дне океана. Возможно, муравьи и фитопланктон кажутся смехотворным оружием против глобального потепления, но людям свойственно недооценивать разнообразие подобных существ и количество работы, которую они могут выполнить. Кроме того, это живые существа, и они воспроизводят себе подобных, так что человеку не нужно заботиться о поддержании их численности.