я могу 
Все гениальное просто!
Машины и Механизмы
Все записи
текст

Будущая Атлантида: Дагестан, Астрахань, Волгоград

В России есть обширные и густонаселенные территории, где море может подняться на 27 метров уже в ближайшие десятки лет. Однако, к сожалению, никаких шансов вовремя подготовиться у нас нет. И это несмотря на то что в этом же месте море поднималось на десяток метров всего несколько сотен лет назад, а ученый из города на Неве предсказал его подъем в XXI веке.
Будущая Атлантида: Дагестан, Астрахань, Волгоград
Каспийское море, caspian-atlas.com

Очень часто попытки человечества охранять что-то от угроз зависят в первую очередь от того, насколько мы вообще осознаем наличие и – что самое важное – причины этих самых угроз. Если правильного понимания у нас нет, то попытки борьбы ничего не могут изменить. А то еще и ухудшат положение.

Пожалуй, один из наиболее серьезных примеров такого рода – это Каспийское море. Все знают о нем хоть что-то: в него впадает Волга, это самое большое озеро (вопреки названию) на Земле, максимальная глубина его – больше километра, а еще оно соленое, хотя соленость вод там втрое меньше, чем в открытом океане. Но самое важное про это море знают немногие. И именно в этом – его главная угроза для людей.

Спасение рядового Каспия

Сегодня площадь моря – а это действительно море, потому что под Каспием тонкая, океаническая земная кора, а не толстая, континентальная – 390 тысяч квадратных километров. А вот если мы попробуем сказать, сколько она составляет «в норме», то обнаружим, что никакой нормы нет. Уровень Каспия с помощью стационарных столбов начали измерять в 1837 году. И в XIX веке он был на 25,5–26,0 метров ниже уровня мирового океана (такие отметки еще записывают как –25,5 метра).

В 1929 году, вне всякой связи с человеческой деятельностью, море начало стремительно опускаться. До 1941 года, всего за 12 лет оно упало с –25,88 до –27,84 метра, больше чем на 160 миллиметров в год. Для сравнения можно напомнить: беспокоящие всех изменения уровня мирового океана пока не превышают четырех миллиметров в год.

Колебания уровня воды в Каспийском море. Иллюстрация: Г. А. Разумов «Тонущие города», history.wikireading.ru

После 1941 года падение замедлилось, но шло до 1977 года – тогда была достигнута отметка в –29,01 метра. С 412 тысяч квадратных километров в XIX веке его площадь сократилась на полсотни тысяч квадратных километров (территория, примерно равная Московской области). Естественно, это привело к тому, что портовые сооружения и рыболовецкие поселения в большом количестве мест оказались на суше, далеко от воды. Власти забили тревогу: началось вполне логичное «спасение рядового Каспия».


Для этого решено было отгородить плотиной от моря его крупный залив – Кара-Богаз-Гол. Туда регулярно утекала (через узкий пролив) часть вод Каспия: полагали, что, если этого не будет, падение моря замедлится. К 1980 году удалось осилить плотину, отчего площадь залива уже к 1982 году упала с 10 до двух тысяч квадратных километров. Все прошло хорошо?

Увы, эти усилия были не просто бесполезными, но и вредными. В 1978 году Каспий начал подниматься. Сперва это посчитали случайной временной аномалией. Стройку плотины в Кара-Богаз-Голе не остановили, потому что никто из ученых той эпохи не предсказывал подъем этого моря, только снижение. Но, как показала реальность, все ученые в тот момент ошибались. Подъем не прекратился и шел довольно быстро: на 138 мм в год до 1995 года (всего на 2,35 метра).

Переместившиеся «вслед за морем» портовые сооружения и рыбаки оказались под угрозой затопления. А многие дома и сооружения, отстроенные на новых местах, реально ушли под воду. Получалось, что, отгородив Кара-Богаз-Гол, люди ускоряли и без того быстрое наступление моря. Естественно, в плотине начали пробивать дыры, но этого было мало, и к 1992 году ее просто взорвали.


Что день грядущий нам готовит?

Наступление с 1997 года сменилось отступлением: к 2021 году море упало с –26,66 до –28,10 метра – в среднем 55 миллиметров в год. «В среднем» – потому что были годы повышения, а были понижения, и какой-то системы во всем этом никто особенно не уловил. Снова портовые сооружения нужно переносить. Снова стала расти «толщина» каспийских (крайне живописных) пляжей. Как знает каждый отдыхавший на берегах этого моря, места, где вода еще 20 лет назад была выше роста человека, сейчас стали утомительно далеко уходящим в море мелководьем, из серии «раньше вспотеешь, чем искупаешься».

Все эти колебания еще в 1980-х вызвали естественное желание разобраться с темой, понять, что управляет изменением площади моря и что с ним будет дальше. Ставки в таком прогнозе огромны: большое число домов в том же Дербенте (и даже гостиницы для туристов) часто расположены ниже уровня моря в 1995 году. Что, если нынешнее понижение Каспия сменится его подъемом, как уже было в 1977 году?

Стройка плотины в Кара-Богаз-Голе. Фото: SPUTNIK, alamy.de
В 1988 году в Государственном гидрологическом институте под руководством Михаила Будыко была сделана попытка дать прогноз поведения уровня Каспия до середины будущего века с учетом потепления из-за роста концентрации парниковых газов. Здесь стоит напомнить: именно Михаил Будыко первым в научном мире – еще в 1971 году – заявил о неизбежности глобального потепления из-за антропогенных выбросов углекислого газа, вызвав в тот момент протесты абсолютно всех ученых – и отечественных, и зарубежных. Ему же принадлежал и первый прогноз силы потепления: за 1970–2020 годы, утверждал он, средняя температура на планете поднимется на 1,0 градус, а за 2020–2070 годы – еще на столько же.

Хотя сам ученый умер два десятка лет назад, его прогноз жив. За 1970–2020 годы по данным NASA потепление составило 0,99 градуса – то есть ошибка Будыко уложилась в 1 %. Для сравнения можно отметить, что ошибка Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), давшей в 1991 году свой прогноз потепления, превысила более 50 %. То есть не только в 1970-х, но и в 1990-х годах точность прогнозов Будыко осталась исключительной. Поэтому, когда человек с такими успехами предсказывает то, что случится с Каспием, к его мнению стоит прислушаться.

Михаил Будыко. public.wmo.int
Михаил Будыко и работавшие с ним ученые в своих прогнозах опирались на метод палеоаналогов. Так называют прогнозирование будущего потепления на основе изучения потеплений прошлых. Здесь следует отметить, что изменения уровня Каспия происходили не только в последние сто-двести лет, но и, в принципе, все последние миллионы лет.

Почему? Ключевой фактор – климат Земли. Когда наша планета в «холодном» состоянии – при среднемировых +16 и ниже – с поверхности ее морей испаряется меньше воды (просто в силу того, что в холодном воздухе испарение слабее). Чем на Земле теплее, тем больше испарение из океанов. Будыко обнаружил еще одну закономерность: чем теплее, тем сильнее работает перенос теплых воздушных масс на большие дистанции. Попросту говоря, те глубоко внутриконтинентальные районы, что сегодня получают мало осадков: Средняя Азия, Гоби, Сахара, центр Австралии, – при серьезном потеплении начинают получать этих осадков куда больше.

Что это значит на практике? Например, три миллиона лет назад на планете быстро потеплело до примерно тех температур, что мы увидим в конце XXI века. В итоге Каспий увеличил свою площадь в пять раз – выйдя сильно за миллион квадратных километров.

В общем-то, не только Каспий: в Сахаре на пиках потеплений шло много дождей, отчего образовывалось озеро Мегачад. По размерам оно было до сотни раз больше нынешнего Чада, занимало до миллиона квадратных километров (пара Франций). Кроме него в Сахаре тогда была масса и других озер, на берегах которых водились гиппопотамы и крокодилы.

Все это, конечно, звучит как пастораль. Но есть проблема. Возвращение потепления на Землю будет значить, что людей, живущих вокруг озера Чад сегодня, придется эвакуировать. Причем делать это быстро: скорость подъема озера после начала интенсивных дождей в Сахаре может достигать десятков сантиметров в год.

Еще хуже будет ситуация с Каспийским морем. Дело в том, что дальше Чада на север лежит пустыня, без людей и крупных животных. К северу от «русского Чада» лежит Поволжье. По ископаемым маркерам – да и просто по карте палеовысот уровня Каспия – получается, что при потеплении он поднимается до уровня Мирового океана и иногда даже несколько выше. А это значит – на 28–29 метров выше современных значений.

С одной стороны, это неплохо. Ведь поднимается он за счет резкого усиления дождей. Значит, ныне сухие области Средней Азии или Калмыкии станут влажными, а часть прибрежных районов Каспия с другой стороны - слишком влажными. Конкретно Астрахань находится на высоте –13 метров от уровня моря. При подъеме на 28 метров все здания ниже пяти этажей там просто скроются под водой. Остальным придется стать новой Венецией – или новой Атлантидой, то есть исчезнуть навсегда.

Но не только Астрахань под угрозой. За последние три миллиона лет в теплые периоды Каспий не раз доходил до юга современной Саратовской области. Современный Волгоград при этом был цепочкой островов, а нынешняя Волго-Ахтубинская пойма в принципе не существовала. Как и прибрежные районы современного Дагестана, они были дном морским.

Современное озеро Чад — тень прежнего голоценового гиганта Мегачад. В случае возвращения последнего массе местных жителей не избежать бегства на новые места. Фото: NASA Earth Observatory/Joshua Stevens, Landsat data from the U.S. Geological Survey, SRTM. earthobservatory.nasa.gov

Щелчок переключателя

Впрочем, вряд ли весь подъем пройдет одним махом. В 1988 году группа ученых во главе с Будыко спрогнозировала поведение Каспия при потеплении как не такое уж и линейное. В начале – в 1990-х – по расчетам море должно было отступать. С нулевых годов – подниматься. К середине XXI века там ожидался уровень подъема на пять метров.

Как мы сейчас знаем, отступление моря со второй половины 1990-х действительно началось, но не остановилось в нулевых, а все еще продолжается. Наиболее вероятная причина этого – пока еще недостаточный уровень потепления. Чтобы «переключиться» из состояния «прохладная планета – сухой Каспий – сухая Сахара» в режим «теплая планета – влажный Каспий – влажная Сахара», нужен сильный исходный толчок. Таким толчком должна быть серия особо теплых годов с более глубоким вторжением циклонических воздушных масс в глубины континентов. До сих пор этого не случилось ни для Сахары, ни для наших палестин. Все же спрогнозировать климат глобально проще, чем предсказать все его конкретные скачки в ближайшем к нам будущем.

Однако физику не обмануть. За последние полвека земные океаны накопили очень много тепла (90 % всей энергии глобального потепления ушло именно в них). По подсчетам NASA, разница между тепловой энергией океанов в 1970 и 2020 годах эквивалентна энергии взрыва 76 млн (это не опечатка!) мегатонн тротила. Что примерно в десять миллионов раз больше, чем мощность всех ядерных арсеналов Земли.

Каспийское море, Форт Шевченко. gas-kvas.com
Это значит, что с каждым годом вероятность «щелчка переключателя» повышается. Все более теплый океан при очередном «необычном годе» – скорее всего, годе Эль Ниньо – может принести вглубь континентов необычно много осадков. Как только это случится, отмечал в свое время Будыко, будут нарушены устойчивые зоны высокого давления над центрами континентов. Единожды заместив их, области низкого давления (где идут дожди) начнут «засасывать» влажные воздушные массы извне. И будут делать это каждый год. Собственно, что-то подобное наблюдается и сегодня – в центре Экваториальной Африки (Конго) или Южной Америки (Амазония).

Это означает, что подъем уровня Каспия на многие метры за короткий срок – считанные десятки лет – практически единственный реальный сценарий того, что случится с ним в XXI веке. И особенно грозным его делает то, что никто – ни Россия, ни любое другое прикаспийское государство – к нему совершенно не готовится.

А это значит, что беда, как это часто бывает, придет нежданно. Учитывая, что в зоне, затапливаемой «большим Каспием» при потеплении, только в России живет сильно более миллиона человек, масштабы будущих стихийных бедствий каждый легко может представить себе сам.





Наука

Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

OK OK OK OK OK OK OK