Роджер Ревелл, который возглавлял океанографическое направление в рамках Международного геофизического года, хотел, по его словам, обеспечить «надлежащее документирование влияния углекислого газа». С учетом этого Ревелл встретился с тремя другими учеными в Вудсхоулском океанографическом институте, штат Массачусетс, чтобы выработать программу исследований. Они решили, что одной из целей Международного геофизического года должно быть количественное определение того, что более полувека назад пытался рассчитать Аррениус, – влияния углекислого газа на атмосферу¹².

Но можно ли получить достоверные данные по углекислому газу? Один из участников встречи поведал, что он слышал о «перспективном молодом человеке», исследователе Калифорнийского технологического института, который работает над задачей количественного определения влияния углекислого газа.

Предметом, который Чарльз Дэвид Килинг решительно не хотел изучать, была экономика. Его отец был экономистом, он вырос в доме, где об экономике говорили постоянно, а потому он всеми правдами и неправдами старался избежать изучения экономики. В Иллинойсском университете он отказался от химии как профилирующей дисциплины, потому что она предполагала изучение экономики, выбрав в качестве профилирующей дисциплины гуманитарные науки. Тем не менее ему удалось поступить в аспирантуру по специальности «химия» в Северо-Западном университете. Во время учебы в аспирантуре ему на глаза попалась книга «Геология ледников и плейстоцен», которая оказала на него огромное влияние. «Я представлял себя восходящим на горы и определяющим физические свойства ледников», – вспоминал он. Как и в случае с Джоном Тиндалем, ледники очаровали Килинга, и он целое лето провел в «изобилующих ледниками» Каскадных горах в штате Вашингтон¹³.

Для своей докторской диссертации Килинг хотел найти возможность объединить обожаемые им химию и геологию. И такая возможность представилась в виде программы исследований в области геохимии Калифорнийского технологического института. Он сосредоточился на углекислом газе. При помощи прибора собственной разработки Килинг, располагаясь на крыше одного из корпусов института, измерял содержание углекислого газа в воздухе. Но локальное загрязнение приводило к крайне нестабильным показаниям. В поисках более чистого воздуха Килинг отправился в малонаселенный, омываемый океаном район Биг-Сур в северной части Калифорнии¹⁴.

Но и Биг-Сур ему не очень помог – уровень углекислого газа в лесу циклически менялся в течение суток. Чтобы получить истинное значение содержания углекислого газа, измерения необходимо было проводить в условиях «стабильного атмосферного фона». Для этого требовалось финансирование.

Примерно тогда к Килингу и обратился Ревелл, предложив ему место в Институте океанографии Скриппса, а также средства на исследования. Ревелл осознавал, что идет на определенный риск, но его подкупала одержимость Килинга. «Он хотел измерять уровень углекислого газа, измерять его всеми возможными способами и постичь все, что касается углекислого газа, – позднее говорил Ревелл. – Это все, что ему было нужно. Его не интересовало ничто другое».

Килинг приступил к работе, полностью отдавая свою исследовательскую энергию, как он выразился, «изучению молекулы углекислого газа во всех ее проявлениях». В то время это была чистая наука. «Тогда я не чувствовал чего-то угрожающего, – вспоминал Килинг. – Только живой интерес к знаниям»¹⁵.

Бюро погоды США предоставило Килингу подходящее место для проведения измерений – новую метеорологическую обсерваторию на Гавайях, на высоте 3394 м, неподалеку от вершины действующего вулкана Мауна-Лоа. Воздух там был чистым, не было ни городских загрязнений, ни суточных лесных циклов – в общем, Килинг получил нужный ему «стабильный атмосферный фон». Второй его прибор был отправлен на антарктическую станцию Литл-Америка.

Результаты измерений на метеостанции на Мауна-Лоа оказались поразительными. В 1938 г. к докладу Гая Каллендара на заседании Королевского метеорологического общества профессиональные метеорологи отнеслись с насмешкой. Но данные Килинга подтвердили его правоту. Эффект Каллендара действительно существовал. Исследование Килинга, проводившееся в течение нескольких десятков лет, указывало на очевидную тенденцию: содержание углекислого газа в атмосфере неуклонно возрастает. В 1959 г. его средняя концентрация составляла 316 частей на миллион. К 1970 г. она выросла до 325 частей на миллион, а к 1990 г. достигла 354 частей на миллион. Графическое представление этих данных назвали «кривой Килинга». Анализ кривой показывал, что содержание углекислого газа в атмосфере удвоится в середине XXI в. Но как рост концентрации углекислого газа повлияет на климат?

Ответ на этот вопрос, пусть и косвенно, дал Международный геофизический год. Ранее о планете Венера писали в основном в таких научно-популярных журналах, как Astounding Science Fiction. Теперь же ученые на примере Венеры получили представление о том, что может означать парниковый эффект в его крайней форме. Поскольку концентрация парниковых газов в атмосфере Венеры была гораздо более высокой, ее поверхность очень сильно нагревалась – почти до 500 °С. Венера стала классическим образцом неуправляемого изменения климата¹⁶.

Год за годом Килинг проводил измерения, упорно работая, повышая точность результатов, ведя базу данных о содержании углекислого газа в атмосфере. В Институте океанографии Скриппса все знали, что Килинг одержим своим предметом. Когда химик Густаф Аррениус, внук Сванте Аррениуса, вез в больницу свою беременную жену, у которой уже начались схватки, Килинг остановил его машину и стал рассказывать о какой-то проблеме, с которой он столкнулся при измерении содержания углекислого газа. Аррениус терпеливо слушал его, но, когда жена дала ему понять, что для нее сейчас дорога каждая минута, все же его перебил. «Извини, – сказал он, – но у нас скоро должен родиться ребенок». И добавил: «Через несколько минут». Только тогда Килинг понял, что происходит, и не стал их задерживать¹⁷.

Работа Килинга стала важной вехой в развитии науки о климате. Концентрацию углекислого газа в атмосфере измеряли уже не для того, чтобы разрешить загадки ледникового периода и ледников. Это делали для того, чтобы спрогнозировать развитие ситуации. В 1969 г. Килинг уже имел все основания предостерегать об опасности, которую несло увеличение концентрации углекислого газа. Через 30 лет, заявил он, «угроза для человечества будет куда более серьезной, нежели сегодня».

В результате исследований Чарльза Килинга на смену малоизвестному эффекту Каллендара пришла весьма значимая для общественного мнения кривая Килинга. Его работа стала основой для современных дискуссий об изменении климата и для нынешних попыток преобразовать энергетику. Кривая Килинга стала «главным символом парникового эффекта» – она высечена на стене здания Национальной академии наук в Вашингтоне¹⁸.

Все эти годы обеспокоенность в связи с изменением климата росла, но по разным причинам. Некоторые рассматривали изменение климата как стратегическую угрозу: они опасались изменения климата Советским Союзом, либо намеренного, с целью получения военного превосходства, либо случайного, вследствие поворота рек или таких «гениальных» идей, как строительство плотины через Берингов пролив¹⁹.

Результатами работы Килинга стали интересоваться и в политическом сообществе. Так, отчет Консультативного комитета по науке при президенте Линдоне Джонсоне о «загрязнении окружающей среды» 1965 г. включал 22-страничное приложение, написанное среди прочих Ревеллом и Килингом. В нем подчеркивалось, что «сжигая ископаемое топливо, человечество, само того не осознавая, проводит масштабный геофизический эксперимент», который почти наверняка приведет к росту температуры у поверхности Земли.