Текст книги "Похолодание, а не потепление"
Автор книги: Василий Поздышев
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 12 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]
В уже близком нам 1932 году сильнейшие дожди в Китае вызвали массовые затопления и выход рек из берегов. Погибло столько народа, что китайские власти тогда смогли дать только примерное количество погибших… в 3 МИЛЛИОНА человек.
А два самых страшных климатических события XXI века, часто вспоминаемые для того, чтобы поразить воображение слушателя, – ураган Катрина 2005 года в Соединенных Штатах (погибло чуть более 1000 человек) и трагедия 2008 года в Бирме (около 100 000 погибших).
2004 год на самом деле считается метеорологами «самым дождливым» в течение последних 50 лет. Именно в 2004 году было «самое сильное наводнение в Китае XXI века». В результате этого бедствия на юге Китая погибло около 1000 (одна тысяча человек– сравните с наводнением 1932 года…). А в результате знаменитого наводнения в Мозамбике, в феврале 2009 года, погибло… 30 человек. Это – все равно трагедии, но случись они веком раньше – никто бы и не знал…
Даже если очень цинично, как это и делают средства массовой информации, считать разрушительность циклонов по унесенным человеческим жизням, да еще и вспомнить, что сто-двести лет назад населения было гораздо меньше, да и плотность была гораздо ниже – эта страшная арифметика не подтверждает, что сами циклоны стали разрушительнее. Человеческая жизнь стала более ценной – это правда. Узнаем мы о катастрофе почти мгновенно – тоже правда. Поэтому и надо тратить деньги не на борьбу с потеплением, а на системы предупреждения и эвакуации людей из зон повышенного риска.
А вот цунами, которые тоже можно часто увидеть в длинном списке климатических катастроф, – никак не связаны ни с СО 2, ни с климатом вообще. Нужно быть настоящим профаном, чтобы такое заявить. Причина цунами – подводные землетрясения. А ведь даже с экранов телевизоров такую ахинею несут…
Что важно понимать по теме стихийных бедствий?
• Сточки зрения статистики, сейчас невозможно утверждать, что в XX веке стихийных бедствий было больше или что они становятся сильнее, чем в веке XIX, XVIII или XVII, – просто нет данных.
• В более изученной второй половине XX века количество климатических феноменов не увеличивается (осциллирует вокруг цифры 90 в год).
• Нацеленная на «события» и «катастрофы» бизнес-модель современных средств массовой информации (задача которых– привлечь внимание аудитории, чтобы дороже продать рекламное время), безусловно, создает впечатление «что катастроф стало больше».
БИОСФЕРА
Еще вас пугают тем, что «глобальное потепление уничтожает биосферу, так как из-за увеличения концентрации СО 2и потепления многие виды растений, животных и насекомых исчезают». Такие заявления делаются в средствах массовой информации уже постоянно.
Например, погибают пчелы. В последние несколько лет миллионы пчелиных колоний погибают, этот феномен замечен по всему миру. И опять во всем винят глобальное потепление. Причины этого явления не понятны. Ученые склоняются к версии не объясненного пока ослабления иммунитета пчел к пока еще не определенному патогену (предполагается, что это моноклеточный грибок Nosema Сегапае.).Но не погибнут все пчелы – те, кто выжил, передадут иммунитет последующим поколениям. Биосфера развивается по законам естественного отбора.
Да, действительно, некоторые виды растений и животных исчезают. Во многом, просто потому, что человек оказывает все большее «давление» и занимает их экологические ниши (по поводу этого вопроса особенно внимательно прочитайте следующую главу…).
Но поверьте, увеличение концентрации СО 2в атмосфере– это наименьший фактор, которого биосфера боится. Как это ни парадоксально, но дело обстоит как раз наоборот – биосфера планеты всячески приветствует увеличение концентрации СО 2.
Чтобы это понять, нужно осознавать существование связи между жизнью на Земле и наличием углекислого газа в ее атмосфере: а именно, понимать базисную роль СО 2в феномене Жизни, в ее пищевой пирамиде.
Из уроков биологии все знают о том, что такое пищевые цепочки (их еще называют пищевыми пирамидами): внизу растут растения, их едят травоядные, травоядных едят хищники (находящиеся в самом верху пищевых цепочек). Так вот, поскольку биологическая наука изучает только живые организмы, то пищевые цепочки «останавливаются в самом низу на простейших растениях (ряске, микроскопических водорослях) и на фитопланктоне. Это все правильно, но как вы думаете – ЧТО ЕДЯТ РАСТЕНИЯ и ФИТОПЛАНКТОН?
А они «едят» (то есть потребляют) углекислый газ, расщепляя СО 2в сложном процессе фотосинтеза на углерод – С (из которого растения и строят свое тело – биомассу) и чистый кислород – О 2(который они выбрасывают в атмосферу).
Не будем сейчас спекулировать на туманных и ненаучных предположениях, что биосфера самостоятельно таким образом реагирует на сокращение лесов и уничтожение человеком флоры и фауны планеты, увеличивая концентрацию СО 2– корм растительного мира. Но то, что с увеличением концентрации СО 2в атмосфере фотосинтетические процессы в клетках растений усиливаются и растения растут быстрее и больше по биомассе, – это научный факт, доказанный многими эмпирическими данными.
Именно поэтому в чрезвычайно разумной природе существует 2 вида живых существ: растения и животные, которые взаимно компенсируют химический баланс жизнедеятельности друг друга. Изначально на планете были только растения, которые «съели» почти весь атмосферный СО 2(довели его концентрацию в атмосфере с 90 % до 4 миллионных) и накачали ее до 20 % кислородом (то есть отходами своей жизнедеятельности).
Еды для растений (С0 2) становилось все меньше и меньше, тогда-то и появились животные, способные процессом дыхания (абсолютно необходимого для их жизнедеятельности) перерабатывать «отходы растений» (кислород) обратно в СО 2, в основную пищу растений.
Я опять преднамеренно оставляю в стороне всяческие религиозно-гностические спекуляции на тему «великого замысла», но факт сам по себе интересный и должен навести читателя на нетривиальные мысли.
А вот человека биосфера боится, потому что человек осуществляет недружественную биосфере урбанизацию и ее, биосферу, очень загрязняет – это правда. А углекислый газ, который биосфера как потребляет, так и эмитирует гигатоннами в сутки, или потепление на несколько градусов Цельсия за тысячу лет – природе это не повредит. Да, некоторые виды могут, приспосабливаясь к климатическим изменениям, мигрировать, эволюционировать или даже исчезнуть из своих экологических ниш. Но в этом и есть смысл эволюции – заставлять живые организмы находить решения, чтобы существовать в балансе с окружающей средой (об этом подробнее в следующей главе).
Что нужно осознать после анализа взаимосвязи между концентрацией СО 2и биосферой:
• Углекислый газ является основой пищевой пирамиды для всего живого на этой планете.
• Повышение его концентрации в атмосфере есть не смертельная угроза жизни на планете, а наоборот – увеличение «корма» для растительного мира и фитопланктона, соответственно– увеличение «корма» для травоядных и, соответственно, – для хищников (в том числе и нас с вами).
• Снижение концентрации СО 2 приводит к сокращению атмосферной «пищи» для растительных организмов.
ЭЛЬ-НИНЬО – ОН ЖЕ ENSO
(EL NINO SOUTHERN OSCILLATION)
Этим словом называют океанический феномен, периодически проявляющийся у берегов Южной Америки. Название Эль-Ниньо (по-испански Ninjo– «ребенок», то есть вновь рожденный Иисус Христос) этот феномен получил потому что происходит он обычно на Рождество (декабрь – январь). Иногда (но не ежегодно) меняется скорость прибрежного течения. Прибрежное холодное Гумбольдтовое течение, которое поднимается на север от Антарктиды и даже в экваториальных водах имеет температуру, не превышающую 12–15 °C, имеет огромное значение в жизни населения этого региона. Оно приносит к берегам Южной Америки холодную воду, богатую планктоном и, соответственно, рыбой.
В года Эль-Ниньо происходит быстрое возрастание температуры воды на огромной акватории, заключенной между экватором и 12° южной широты. По площади – это гигантская акватория, примерно 25 миллионов квадратных километров (для сравнения – площадь территории всей России – 17 миллионов квадратных километров).
Эта холодная акватория чрезвычайно важна для мировой рыбной промышленности – именно в ней ежегодно вылавливается от 30 до 40 процентов мирового улова рыбы.
В года Эль-Ниньо холодное течение замедляется, и прибрежные воды сильно теплеют и происходит «замор» рыбы (в теплой воде меньше кислорода для рыбы и меньше углекислого газа для фитопланктона – ее основного корма).
Кроме того, огромные массы теплой экваториальной воды меняют влажность атмосферы, возникают перепады давления, поэтому в года Эль-Ниньо на берега Перу и близлежащие прибрежные области (обычно имеющие очень сухой климат) обрушиваются тропические ливни.
Этот грозный феномен происходит обычно каждые три-пять лет и может длиться несколько лет, но потом все возвращается в норму.
А еще есть ведь и обратный феномен – да-да. Он называется Ла-Нинья (тот же ребенок, только девочка). Он абсолютно обратен «мальчику» (по поводу которого столько шума в мире) как по времени, так и по температурному эффекту. «Девочка» тоже приходит каждые 4–5 лет и забавляется с океанскими течениями от года до двух лет. В этот период океанские ветра дуют с востока на запад с большой силой, «сгоняя» теплые экваториальные воды с поверхности Тихого океана к берегам
Азии, что усиливает скорость подъема холодных вод у побережья Южной Америки (и рыбы там в эти годы – пруд пруди). Правда, «что русскому хорошо – то немцу смерть», поэтому в годы Ла-Ниньи в Австралии и на Азиатском побережье Тихого океана идут ливни, а в Калифорнии слегка «примораживает».
Именно поэтому перуанские рыбаки молятся, чтобы «девочка родилась», а малазийские крестьяне просят своих богов «чтобы был мальчик».
Иногда, кстати, оба феномена компенсируют друг друга, и тогда ничего на происходит.
Всего в XX столетии было зафиксировано 25 «мальчиков» и 17 «девочек».
На самом деле – это два проявления одного и того же океанического и атмосферного феномена инверсии ветров и зон низкого и высокого давления над Тихим океаном.
Несмотря на многочисленные дебаты о причинно-следственной связи глобального потепления и этого феномена, и существовании этой связи вообще, которые ни к чему не привели, очевидно, что СО 2тут ни при чем.
Что касается связи этого океанического феномена с глобальным потеплением и эмиссией СО 2человеком: во-первых, Эль-Ниньо стал проявляться задолго до начала индустриальной революции, а во-вторых, цикличность и непредсказуемость феномена Эль-Ниньо исключает его связь с концентрацией СО 2, которая растет постоянно.
Что нужно осознать после анализа феномена Эль-Ниньо: холодные и теплые океанские течения играют очень важную роль в формировании климата литоральных зон континентов (где проживает основная масса растений, животных, и людей в том числе).
ОЗОНОВАЯ ДЫРА
Еще нас любят пугать озоновой дырой, тоже привязывая ее образование к глобальному потеплению. Эта история, на самом деле, никак не связана с СО 2и с глобальным потеплением вообще. Тем не менее, она достойна более детального описания, так как является замечательным примером связи научных теорий, бизнеса и международной политики. Вернее, историей использования науки и политики в целях бизнеса.
Итак, что такое озон и где его найти? Озон есть в какой-то степени «кислород кислорода» – не О 2, а О 3. То есть молекула его состоит не из двух атомов, а из трех.
Особенность молекулы озона заключается в ее форме, позволяющей поглощать ультрафиолет. Озон формируется и разрушается в верхних слоях атмосферы, в результате сложной фотохимической реакции. Если ее упростить – солнечные лучи разбивают молекулу кислорода на два свободных атома, некоторые из которых прикрепляются к другим молекулам кислорода. Все это происходит на высоте от 30 до 50 километров, выше – недостаточно кислорода, ниже недостаточно солнечного излучения.
Баланс фотохимического создания и разрушения молекул озона ненулевой. Это приводит к малому накоплению озона в атмосфере и его концентрации в 10 миллионных. Это чрезвычайно мало, но вполне достаточно, чтобы окружить земной шар тончайшим UV-фильтром (как солнечные очки).
Кроме того, озоновый слой – горячий, он нагрет поглощенным излучением, благодаря чему атмосфера и структурируется (тропосфера, стратосфера – помните, да?).
Содержание озона в атмосфере непостоянно – формируясь в стратосфере на широте тропиков, озон концентрируется в полярных зонах, где он удерживается циркулярными воздушными потоками. На полюсах максимальная концентрация озона достигается весной, минимальная – осенью.
Ученые измеряют концентрацию озона в Антарктике с I960 года и примерно с тех же времен пытаются понять механизмы образования и разрушения озона.
В 1970 голландский ученый Поль Крутзен доказал, что оксиды азота, выделяемые бактериями в результате процессов ферментации и попадающие в атмосферу, играют роль катализатора в реакции разрушения молекул озона.
В 1974 году группа американских ученых во главе с Ральфом Цицероном предположила, что одним из катализаторов в реакции, разрушающей молекулу озона, является хлор. Одним из источников хлора мог быть фреон, массово используемый в холодильных установках и спреях.
Осенью 1985 года японские ученые сигнализируют о странном феномене– минимальная концентрация озона гораздо меньше обычной. То же подтверждают и замеры англичан. Это и назвали «озоновой дырой». Ученые предупреждают о потенциальном риске фреонов.
Патентом на производство фреона владела корпорация «Дюпонт де Немур», которая стала защищаться в прессе и в массмедиа, обвиняя ученых в спекуляциях.
Это противостояние науки и бизнеса продолжалось недолго – до 1987 года, когда «Дюпонт де Немур» смогла зарегистрировать новый патент – молекулу без хлора, которая могла заменить фреон.
Сразу началась массовая медийная кампания об опасности фреона и озоновых дыр, и уже в том же году при поддержке США и спонсорстве все той же компании «Дюпонт де Немур» была созвана международная конференция в Монреале, где был подписан заранее подготовленный международный протокол о полном запрещении фреонов к 1997 году.
Индия и Китай, компании которых не имели этой технологии, понимая, что этот протокол дает полную монополию компании «Дюпонт», отказались его подписать.
Дальше были долгие и тайные переговоры в рамках ВТО, с использованием механизмов экономического и политического давления и обмена, которые закончились общим согласием на запрещение фреонов. Об условиях этого согласия мы умалчиваем, но то, что все холодильники теперь производятся в Китае – мы догадываемся.
Прошло 20 лет. Все покупают китайские холодильники и спреи с патентом компании «Дюпонт де Немур». Ученые, открывшие механизм разрушения озона хлором, получили Нобелевскую премию. А Ральф Цицерон стал ни много, ни мало – президентом Американской академии наук.
Вам эта история ничего не напоминает? Правильно – сценарий, очень похожий на историю с Киотским протоколом. Актеры те же, призы – те же: кому-то рынок, кому-то бесплатный трансферт технологий, кому-то нобелевские премии. Зрители – те же. Но спектакль новый.
А что там с озоновой дырой? О ней «двадцать лет спустя» уже мало говорят. Вспомнили вот опять из-за глобального потепления. Она больше не увеличивается. Но и не уменьшается. Может, это был естественный процесс? Может, роль фреона была преувеличена? Может, есть какие-то другие реагенты, разрушающие озон? Это уже никого не беспокоит. До нового патента, наверное…
И еще один наивный вопрос напоследок: озоновая дыра появилась в Южном полушарии, так ведь?
А почти все фреоносодержащие товары в 70-е – 80-е годы производились и использовались в полушарии Северном (Северная Америка и Западная Европа).
В Арктике озоновой дыры пока не наблюдалось! Никто на это внимания не обратил. В общем – еще одна загадка природы…
Что нужно понимать после этой замечательной истории с озоновой дырой?
То, что наука в современном мире является не только «двигателем прогресса» (к чему мы привыкли с советских времен), но и «инструментом» для продвижения промышленными корпорациями своих продуктов на мировой рынок.
Точно таким же «инструментом» для промышленности является и политика, но об этом в конце книги.
Глава 2
О ВРЕМЕНИ, КЛИМАТЕ,
ЖИЗНИ И ЧЕЛОВЕКЕ
На базе этого общественного беспокойства основным драйвером (вектором развития) мировой экономики и мировой политики предполагается сделать «CLIMATE CHANGE»– ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА, а если быть более точным, то БОРЬБУ с ИЗМЕНЕНИЕМ КЛИМАТА. Я обещаю читателям, что эти слова и словосочетания они в ближайшем будущем увидят и услышат с голубых экранов тысячи раз.
Давайте посмотрим на все это глазами человека разумного.
Что такое климат?
Климатом принято называть стабильность метеорологических параметров в данном районе на протяжении более 30 лет. Параметров этих много, и температура – только один из них.
Давайте согласимся с очевидными утверждениями:
• климат – есть понятие локальное (нельзя говорить о глобальном климате);
• климат – есть понятие временное.
Климат в разных местах планеты меняется, это правда. Это – не новость, и самое главное – зачем этим пугать? Где-то становится теплее, а где-то холоднее. Где-то будет суше, а где-то будет выпадать больше осадков, а через несколько веков или тысячелетий – наоборот.
А еще – климат на Земле менялся всегда, он меняется и будет меняться.
Изменение климата есть процесс (вернее, есть результат всех физических, химических, геологических и даже астрономических процессов), который постоянно идет вот уже 5 миллиардов лет, начиная от образования Солнечной системы и нашей (и других) планет.
Самое интересное – это то, что именно климат и его изменения является основным фактором появления, развития и исчезновения разных форм и видов жизни на Земле, а также человеческой цивилизации и ее различных культур.
Некоторые из читателей наверняка были в Египте, но даже те, кто не был, хорошо представляют себе пейзаж: величественные пирамиды в пустыне. У всех возникает справедливый вопрос: а зачем великим царям – фараонам– жить в пустыне, посреди песков. Даже воды нет, чтобы помыться. Ответ простой: а они в ней и не жили – во времена фараонов огромные территории Северной Африки были плодородными долинами. С точки зрения климатической и геологической – это было совсем недавно. Потом климат сменился – и цивилизация пришла в упадок.
После посещения другого континента – Южной Америки и знакомства с остатками цивилизации майя, возникает тот же вопрос: зачем высокоразвитые индейцы майя строили свои города дворцы и храмы в глухих джунглях? Боялись захватчиков? Да нет, они никого не боялись, некого было им бояться. А как питались? Во всем регионе климат не дает возможности вести сельское хозяйство– слишком влажно. Да и вообще там тропический климат, нездоровый – рай для микроорганизмов и грибков, а значит, и для болезней. Города в такой местности построить так же невозможно, как и жить в них. Та же история, что и в Египте. Когда строили – там не было тропического климата. А когда до этих мест добрались конкистадоры Кортеса, от великой цивилизации уже мало что оставалось.
Такие же заброшенные города можно встретить в джунглях Юго-Восточной Азии (в Таиланде, Вьетнаме, Камбодже). Жарко, сыро, жить невозможно.
Ответ везде напрашивается простой: когда они свои города там строили и в них жили, то климат был ДРУГИМ.
Эти простые наблюдения наводят на мысли о том, что глобальные и локальные климатические изменения во-первых, могут быть достаточно резкими, а во вторых – именно климат (благоприятные или неблагоприятные климатические условия) и его изменения являлись важным факторам появления и декаданса «цивилизаций».
Давайте совершим интересный экскурс в историю Земли, жизни на ней и человеческой цивилизации и рассмотрим это совместно с историей климата?
Итак, 4–5 миллиардов лет назад процесс уплотнения облаков звездной пыли вокруг желтой звезды, работающей в «термоядерном режиме» на окраине одной из небольших Галактик (которую потом назвали «Млечный Путь») подошел к завершающей фазе – планетогенезу (образованию планет).
Из пыли под действием силы гравитации образовались «комки» – планетоцимали, которые, сталкиваясь друг с другом, образовали ядра «горячих» протопланет. Горячих – потому что энергия удара и компрессии богатых железом и другими металлами планетоцималей позволила запустить реакции распада.
Такие планеты называют теллурическими – такие, как Марс, Меркурий, Венера и Земля. Сколько их было тогда– точно не известно (часть из них, наверняка была поглощена Солнцем). Теллурические – от латинского tel I us – земля (в русском языке есть слово «тело», а еще «бог создал человека из земли» – тут много о чем можно порассуждать, но не сейчас). В отличие от «гигантских» планет (Юпитер и Сатурн), расположенных гораздо дальше от звезды, планеты теллурические имеют неглубокую и не подогреваемую изнутри атмосферу.
Почти сразу (по астрономическим меркам) – то есть уже 2,5 миллиарда лет назад– на одной из них произошло чудо – появилась Жизнь.
Механизм появления жизни на нашей планете наукой пока не раскрыт, но теория отдает основную роль в этом процессе именно атмосфере и ее составу:
• азот является важным компонентом органической химии, участвуя в синтезе белков, нуклеиновых кислот и в процессе фотосинтеза;
• кислород – окислитель, благодаря которому возможен процесс дыхания живых организмов;
• а вот углерод – то самое «С» в молекуле СО 2– база, на которой построены молекулы живых организмов. Органическая химия возможна благодаря способности атомов этого углерода образовывать очень большое количество сочетаний с атомами других химических элементов.
Иначе говоря – наша форма жизни была создана из того набора элементов, который находился в пра-атмосфере. Что было в воздухе – из того жизнь и появилась.
Справедливости ради надо отметить, что та атмосфера, что Земля имеет сегодня, – не есть ее «естественная», природная атмосфера. Изначально примитивная атмосфера планеты состояла из тех же легких (летучих) газов, из которых состояла сама туманность, ставшая Солнечной системой – из водорода, гелия и аргона.
Эту атмосферу Земля потеряла. Предполагают, что в результате ужасной катастрофы – столкновения с другой планетой или неизвестным космическим «телом», размерами примерно с Марс. Столкновение это превосходит любую научную фантазию, поэтому никто и не пытается его восстановить, но вот последствия его для появления жизни чрезвычайно важны:
• во-первых, у Земли появилась Луна, которая есть не что иное, как оторванный и выброшенный на орбиту кусок нашей планеты, благодаря которому с завидной регулярностью прибрежная зона имеет приливы и отливы (где жизнь и появилась);
• во-вторых, от удара сама планета «накренилась на бок», и так и осталась вращаться «лежащей на боку», то есть солнечная радиация распределяется неравномерно (об этом позже).
Это и другие столкновения – в те древние времена в небесной механике было немало хаоса, – а также сильный солнечный ветер содействовали тому, что атмосфера Земли потеряла большую часть летучих газов атмосферы первичной, и на ее место пришла «вторая» атмосфера.
Считается, что примерно в это же время на планете появился океан. Откуда на планете появилось столько воды – до сих пор большая загадка. Наиболее распространенная версия – бомбардировка либо гравитационный захват большого количества осколков комет (которые действительно могут состоять изо льда). А может, то самое небесное тело, что оторвало будущую Луну от Земли, и было огромной космической «ледышкой» (его следов ведь пока не обнаружили)… По другой версии вода появилась из реакции первичной атмосферы (там было много водорода с кислородом). В общем, все гадают, но никто не знает.
Вторая атмосфера Земли – ее еще называют «вторая примитивная праатмосфера» – для живых организмов тоже была непригодна. Восстановить ее состав с высокой степенью точности невозможно, но предполагается, что она напоминала атмосферу других теллурических планет Солнечной системы сегодня – таких как Марс и Венера (которые тоже пережили немало космических коллизий и также потеряли первую атмосферу). То есть в основном она состояла из эмиссий газов от горячей коры планеты – из того же углекислого газа – СО 2, а также из азота – N 2, аммиака – NH 3, серных газов – таких как SО 2, и еще паров воды – Н 2О.
А ту атмосферу, которую мы имеем сегодня, наша планета «создала» сама за более чем 4 миллиарда лет, выпаривая океаны, извергая пар, а потом терпеливо выкачивая из нее тот самый СО 2растущими растениями и планктоном. Процесс биологического роста растений (известный нам со школьной парты фотосинтез) связывает углерод в биомассе, то есть основная «пища» растений – это углекислый газ СО 2. «Поедая» СО 2, растения накачивают атмосферу кислородом О 2, освобожденным в фотосинтетическом процессе.
Почему я так подробно об этом пишу– хочется, чтобы читатели понимали, что климат и жизнь на нашей планете есть одна, нераздельная система.
Не будем исследовать сейчас научные и ненаучные теории происхождения жизни [1]1
Второе направление – панспермическое – гипотеза о занесении жизни на Землю астероидом, обломками кометы (в замороженном виде тем самым, уже упоминаемым в связи с Луной и с водой, небесным телом) или даже… пришельцами – экспериментально подтвердить невозможно, поэтому обсуждение этих гипотез находится больше в сфере научной фантастики.
[Закрыть]. Отметим только, что сегодня мировое научное сообщество предпочитает теорию «примитивного супа», предложенную нашим с вами соотечественником – советским ученым Александром Ивановичем Опариным (умер в 1980 году). По этой теории, растворенные в горячей воде элементы второй атмосферы под воздействием ультрафиолетовых лучей и сильнейших электрических разрядов произвели сложную химическую реакцию, в результате которой получились молекулы органической химии – аминокислоты (из которых состоят протеины).
Эта часть теории была подтверждена известными всему миру экспериментами Стэнли Миллера, который в 1953 году в Чикаго слил в пробирку нечто, напоминающее по составу примитивный суп и в течение недели пропускал через суп разряды тока в 60тысяч Вольт. Результаты потрясли научный мир – Миллер (ему тогда было всего 23 года) получил из «примитивного супа» многочисленные аминокислоты. Вторая часть теории Опарина – появление в «примитивном супе» гетеротрофов (организмов, способных синтезировать органические элементы из минеральных) – пока экспериментами не доказана.
Мы знаем, что климат на Земле в эпоху зарождения жизни был суровый. Солнце тогда грело Землю гораздо меньше– планета получала примерно на четверть меньше солнечной радиации, чем в наше время. Как ни парадоксально, но на ней не было холодно: геологи и палеоклиматологи не находят следов оледенения на геологических формация тех времен. Этот феномен назвали «Парадоксом слабого Солнца» (Weak Sun Paradox).
Предполагается, что, во-первых, собственное излучение молодой Земли в инфракрасном диапазоне было более сильным, а во-вторых, концентрация углекислого газа и паров воды в атмосфере примерно в 100 раз превышала ту, что мы имеем сегодня. Результатом этого была высокая влажность и высокая температура у поверхности планеты – около 60 градусов Цельсия. Что (по теории Опарина) и являлось одним из факторов создания на поверхности нашей планеты «примитивного супа» из углеродных соединений.
Некоторые следы той жизни на нашей планете можно увидеть и сегодня – на юго-востоке Гренландии (местечко Изуа). Это «поля» странного вида скал, похожих на круглые столбики – на самом деле, это окаменевшие остатки колоний простейших живых организмов. Это были колонии примитивных анаэробных бактерий (прокариотов), питавшихся… углекислым газом. Прокариотами их называют по причине простейшего строения клеток – нет отделения ядра от цитоплазмы.
С этого момента связь жизни и климата постоянна – живые организмы начинают активно менять облик своей планеты и ее климат. На смену прокариотам (неспособным выделять кислород) пришли и заполонили океан колонии микроскопических сине-зеленых водорослей (огромные слои осадочных пород карбоната кальция на дне океанов свидетельствуют об этом). Жизнь научилась использовать для питания фотосинтетический процесс и начала насыщать атмосферу кислородом. Гораздо позже (около двух миллиардов лет назад) появились более сложные организмы – эвкариоты (имеющие более сложное строение: ядро и оболочку, наполненную цитоплазмой).
За 2 миллиарда лет биосфера планеты (Жизнь) «выкачала из атмосферы» и захоронила в виде океанских осадочных пород (карбонатов и кальция) около 80 миллиардов тонн углерода (почти все, что было) и взамен насытила атмосферу кислородом до 18 %—20 %, сделав ее пригодной для нового типа жизни – одной из двух ветвей эвкариотов – животных, к которому и мы с вами тоже относимся. То есть благодаря активным жизненным процессам простейших водорослей и огромному количеству выброшенных ими в атмосферу «отходов жизнедеятельности»– кислорода, если бы мы с вами попали на Землю 2 миллиарда лет назад – мы бы уже могли дышать.
Именно эта чрезвычайно активная химическая деятельность примитивной жизни очень сильно изменила климат: на планете стало гораздо прохладнее.
Надо понимать, что именно жизнь, связавшая углерод в белки и углеводы, и выкачивающая его миллионами тонн из атмосферы, предотвратила превращение Земли во «вторую Венеру» с точки зрения климата. 4 миллиарда лет назад «стартовые условия» на Венере были очень похожие на земные, но Жизнь на Венеру не попала (или не зародилась), и эта спираль нагревания не остановилась. Поэтому сегодня температура на поверхности Венеры достигает 450 градусов Цельсия.
Возраст первого оледенения датируется (с большой погрешностью, конечно) как раз около 2 миллиардов лет назад. Причины его неизвестны, предполагается сочетание многих факторов: жизнь (переход углерода из атмосферы в связанное состояние) изменила состав атмосферы, изменение альбедо планеты (отражающую способность поверхности), но этого для оледенения не было бы достаточно. Поэтому предполагаются еще и сочетание факторов геологических (массовые извержения вулканов и формирование гор – атмосфера запыляется, а в горах рождаются ледники) и астрономические (изменение орбиты Земли) и даже проход Солнечной системой через облако «звездной пыли». В общем, почему это произошло – никто не знает, но доказано, что около 2 миллиардов лет назад большая часть нашей планеты (а может быть, и вся Земля) была покрыта льдом толщиной в несколько километров. Длилось это оледенение очень долго – планета замерзла почти на 400 миллионов лет.
Но Жизнь, зародившаяся в воде, в водной среде и выжила (слава богу, океан промерз не до дна).