«Одеяло Будыко»: как остановить глобальное потепление

Американская компания IV разработала дешёвый и эффективный способ борьбы с глобальным потеплением – это закачка диоксида серы в стратосферу Земли на высоту 30 км, в районе полюсов. Операция будет стоить 250 млн. долларов ежегодно – на 50 млн. меньше, чем тратит бывший виц-президент США Альберт Гор на PR-поддержку борьбы с потеплением.

За последние двадцать лет повышение средней температуры у поверхности Земли составило почти 1,5 градуса. «Глобальное потепление» объявлено одной из главных проблем человечества. Бывший вице-президент США Альберт Гор, ставший адептом спасения Земли от перегрева, оценивает затраты всех стран мира на борьбу с «глобальным потеплением» в 1,2 трлн. Долларов ежегодно.

Однако всё больше учёных задаются вопросом: если деятельность человека способствует потеплению планеты, то может ли человеческая изобретательность привести к её охлаждению? И можно ли эту операцию провести так, чтобы затраты на неё оказались существенно ниже, чем по «плану Альберта Гора»?

Американцы Стивен Левитт и Стивен Дабнер в своей книге «Суперфирикономика» дают ответ на этот вопрос: да, можно, и к тому же ещё и дёшево.

«Люди пытались манипулировать погодой испокон века. Почти в каждой религии есть молитвы, призывающие дождь. Однако светские круги в последние десятилетия внесли в это свою лепту. В конце 1940-х годов трое учёных, работавших на компанию General Electric в Скенектади, штат Нью-Йорк, обработали облака йодистым серебром. В состав этого трио входил химик Бернард Воннегут, а связями проекта с общественностью занимался его младший брат Курт, который впоследствии стал писателем мирового класса — и многое из того, что использовал в своём творчестве, он узнал, работая в Скенектади.

Доклад Национальной академии наук (НАН), опубликованный в 1992 году, придал новый импульс развитию геоинжиниринга, который прежде не вызывал общественного доверия, считался тупиковой ветвью научного прогресса и вотчиной всяческих жуликов. Тем не менее некоторые из предложений НАН оказались довольно смелыми даже по сравнению с фантазиями из романов Воннегута. Например, идея «шаров с множеством экранов» имела своей целью рассеивание солнечного света за счёт запуска в небо миллиардов алюминиевых шаров. Схема «космического зеркала» предлагала запуск на околоземную орбиту пятидесяти пяти тысяч парусов-отражателей.

В докладе НАН также был поднят вопрос о возможности намеренного распространения диоксида серы в стратосфере. Суть этой концепции была изложена в трудах белорусского учёного-климатолога Михаила Будыко. После извержения Пинатубо ни у кого не осталось сомнений в том, что диоксид серы в стратосфере способствует охлаждению планеты. Но разве стоит полагаться лишь на то, что всю необходимую для этого работу проделают вулканы?

Потепление в значительной степени наблюдается на полюсах планеты: верхние широты в четыре раза более чувствительны к изменению климата, чем район экватора. По оценкам геоинжиниринговой компании IV, распыление сотни тысяч тонн диоксида серы в год позволит обратить процесс потепления в арктических широтах и снизить скорость потепления на большей части Северного полушария.

Этот объём химиката может показаться большим, но по сути он является каплей в море. Как минимум 200 млн. тонн диоксида серы уже сейчас ежегодно попадают в атмосферу: примерно 25% — в результате деятельности вулканов, еще 25% — вследствие использования человеком автотранспортных средств и угольных электростанций, а остальное — в результате природных явлений, например таких, как морские брызги.

Таким образом, всё, что необходимо сделать для достижения эффекта, важного для всей планеты, — это просто перебросить одну двадцатую процента нынешнего уровня выбросов соединений серы на более высокий уровень атмосферы. Каким образом это можно сделать?

Пожалуй, самые сильные научные аргументы в пользу этого плана возникли в результате работы голландского учёного Пола Крутцена. Он получил Нобелевскую премию в 1995 году за свои исследования в области разрушения озонового слоя атмосферы. Тем не менее в 2006 году он написал статью в журнале Climatic Change, в которой с горечью признал, что усилия по снижению объёма выбросов парниковых газов были «в высшей степени неудачными», а также сообщил, что, по его мнению, введение серы в стратосферу «является единственным вариантом быстрого снижения растущей температуры и противодействия другим климатическим последствиям».

Принятие Крутценом точки зрения геоинженеров выглядело в кругах научного сообщества климатологов настолько сильным еретическим актом, что некоторые его коллеги пытались даже остановить публикацию этой статьи. Как могло получиться, что человек, которого благоговейно называли Доктор Озон, одобрил этот план? Разве нанесение ущерба окружающей среде не окажется более значительным, чем преимущества этого плана?

На самом деле не окажется. Крутцен пришел к выводу, что повреждение озонового слоя будет минимальным. Диоксид серы в конечном счете осядет в полярных регионах, но в настолько небольших количествах, что вероятность сколь-нибудь значительного ущерба очень мала. Если же такая проблема возникнет, то, как пишет Крутцен, серные инъекции «могут быть остановлены в кратчайшие сроки, что позволит атмосфере вернуться в свое прежнее состояние всего за несколько лет».

В компании IV этот проект между собой называют «садовым шлангом на небеса». Когда сотрудникам компании хочется поговорить техническим языком, они называют проект «стратосферным щитом для стабилизации климата».

Помня об основоположнике идеи и учитывая метод обёртывания планеты в защитный слой, этот проект можно было бы назвать «одеялом Будыко».

Идея понравится многим любителям дешёвых и простых решений. Вот как она работает. На базовой станции сжигается сера. В результате возникает диоксид серы, который переводится в жидкое состояние. Технология этого процесса хорошо известна, потому что в начале XX века диоксид серы использовался в качестве основного газа в рефрижераторах.

Шланги, тянущиеся от базовой станции в стратосферу, будут чрезвычайно лёгкими и длинными (около 30 километров). Диаметр их будет составлять несколько сантиметров. Это не трубы магистральных газопроводов. По сути, этот шланг очень напоминает шланг, использующийся пожарными.

Шланг будет крепиться к цепочке воздушных шаров, сделанных из материала высокой прочности и заполненных гелием, с интервалом в 100-300 метров (в компании эту систему называют «нитями жемчуга»). Диаметр шаров будет различаться: от 7 метров у поверхности Земли до 30 метров в верхних слоях атмосферы.

Сжиженный диоксид серы будет направляться вверх с помощью системы насосов, прикрепленных к шлангам на расстоянии 100 метров друг от друга. Насосы будут сравнительно небольшими и легкими, весом около 20 килограммов. Есть несколько преимуществ использования большого количества небольших насосов по сравнению с одним гигантским насосом на базовой станции: сила притяжения на поверхности Земли создаст большее давление, которое, в свою очередь, потребует увеличения диаметра шлангов. Кроме того, если при использовании большого количества небольших насосов некоторые из них откажут, то это не помешает выполнению задачи. А использование небольших стандартных элементов позволит снизить издержки на реализацию проекта.

На верхнем конце шланга будет находиться сопло, с помощью которого стратосфера будет постепенно заполняться бесцветным туманом из жидкого диоксида серы.

Благодаря стратосферным ветрам, скорость которых обычно достигает 100 км/ч, облако накроет Землю примерно через десять дней. Именно такое время требуется для создания «одеяла Будыко». Поскольку стратосферный воздух обычно устремляется к полюсам и вследствие того, что арктические регионы больше страдают от глобального потепления, имеет смысл распылять аэрозоль серы в высоких широтах, разместив одну группу шлангов в Южном полушарии, а другую — в Северном.

В ходе своих недавних путешествий инженер компании IV Мирволд наткнулся на одно потенциально подходящее место для базовой станции. Вместе с Биллом Гейтсом и Уорреном Баффетом он принимает участие в образовательной программе, организованной производителями разных видов энергии: атомной, ветровой и так далее. Одно из мероприятий этой программы проходило в нефтяных песках Атабаски в канадской провинции Северная Альберта. В этом регионе можно добывать миллиарды баррелей нефти, однако это крайне сложно. Нефть находится не в жидком состоянии под земной корой, а почти у поверхности и смешана с песком и грязью. В Атабаске нет смысла бурить землю, достаточно просто черпать ее огромными лопатами, а затем отделять нефть от грязи.

Одним из основных отходов при таком методе добычи нефти является сера, цена которой столь незначительна, что для нефтедобывающих компаний оказывается проще не торговать ею, а просто складывать в горы. «Я видел огромные жёлтые горы, высотой в сотню метров и шириной в тысячу! — говорит Мирволд. — Они были ступенчатыми, как мексиканские пирамиды. Где-нибудь в углу можно было бы поставить базовую станцию и, понемногу отщипывая по небольшому кусочку с краешка всего одной из этих гор, решить все проблемы глобального потепления в Северном полушарии».

В итоге «одеяло Будыко» представляет собой простой план. Учитывая сложность климата в целом и то, что мы многого о нём не знаем, имеет смысл начать с малого: с небольших шлангов и вентилей и тоненькой струйки серы, наблюдая, к каким результатам приведут наши действия. Объем подачи можно легко увеличить или уменьшить, а в случае необходимости вообще отключить. В этом процессе нет ничего постоянного или необратимого.

Реализация этого проекта была бы нереально дешевой. Разработанная в компании IV смета проекта «Сохранение Арктики» позволяет реализовать план за два года при бюджете первого этапа около 20 млн. долларов и ежегодных эксплуатационных расходах, равных 10 млн. долларов. На случай, если окажется, что охлаждения полюсов будет недостаточно, у IV имеется план под названием «Спасение планеты», в соответствии с которым по всему миру нужно выстроить пять базовых станций (а не две), на каждой из которых установить по три шланга. Это позволит увеличить закачку диоксида серы в стратосферу в 3-5 раз. При этом величина подобных контролируемых выбросов будет по-прежнему составлять менее 1% объёма нынешних мировых выбросов серных парниковых газов. По расчетам IV, план может быть реализован в течение трёх лет, затраты на его запуск составят 150 млн. долларов, а ежегодные эксплуатационные расходы — 100 млн. долларов.

Таким образом, «одеяло Будыко» может эффективно справиться с проблемой глобального потепления при затратах в 250 млн. долларов. По сравнению с 1,2 трлн. долларов, которые предлагается ежегодно использовать для борьбы с этой проблемой, идея IV представляется почти что бесплатной. Затраты на реализацию этого проекта на 50 млн. долларов меньше, чем сумма, которую фонд Альберта Гора тратит на повышение осведомленности общественности по вопросу глобального потепления».