Възможно ли е да оптимизираме климата?

НАУЧЕН ДЯЛ

Тодор Николов, Никола Петров

ВЪВЕДЕНИЕ

Съвременната епоха се отличава от предходните геологически етапи с мощното влияние на човека върху околната среда. Това влияние е всестранно и дълбоко. То прониква във всички сфери на планетата – от замърсяването на повърхността на континентите, океаните, повърхностните и подземните води, атмосферата; масовото изсичане на т.нар. дъждовни гори, интензивно използване на полезни изкопаеми, независимо от повика за границите на растежа („The limits of growth“).

През 1987 г. Световната комисия по околна среда (СКОС) (World commission on environment and development) разглежда интересен доклад, озаглавен „Нашето бъдеще“, представен от Гру Харлем Брунтланд. Според този доклад устойчиво е развитието, което „удовлетворява нуждите на настоящето, без да подлага на риск способността на бъдещите поколения да задоволяват своите нужди“1.

Днес дискусиите (и тревогите) за устойчивото развитие и за климатичните промени вървят ръка за ръка, но за съжаление, не може да се каже, че има някакъв съществен напредък за тяхното изясняване. Причината е, че т.нар. устойчиво развитие зависи, общо казано, от бизнеса и от стихията на пазара, докато климатичните колебания се определят от глобални фактори. Освен това никой не е показал, че стихията на пазара може да бъде устойчива. Реално чудесната идея за устойчиво развитие се оказва една мечта.

От края на миналия век се увеличиха апелите, че започва епоха на глобално затопляне, което беше засилено от интензивно разширяващата се индустриална дейност след Втората световна война. Приблизително от 1970 – 1980 г. до днес това се определя като глобална заплаха за човечеството. Действително това е заплаха за нашата планета, но тя не е по-голяма от заплахата от струпаните ядрени арсенали, които за часове могат да превърнат Земята в пустиня.

Дано все пак на Земята да съществуват разумни сили, които няма да позволят ядрените оръжия да унищожат красивата ни планета. Но не е известно дали учените, които изобретиха тези оръжия могат да попречат те да не бъдат извадени от своите укрития.

Известно е, че измерването на температурите на Земята е започнало през 1856 г., когато Британското метеорологическо дружество започва да събира данни за температурите от целия свят. Дотогава за характеристиката на климата в историята на Земята са използвани косвени данни от геоложкия летопис – proxy data, които са ключ към температурите в геоложкото минало. Такива са годишни пръстени на нарастване при дърветета, корална епитека, поленови спектри, особености на седиментите и др., които позволяват да се установят климатичните колебания. Освен това за определяне на температурите на геоложкото минало се използват изотопни данни.

Определението на средните стойности на съвременната температура на Земята, която често се цитира, не се основава на сериозна методика. Това са осреднени данни за отделните континенти! Но всъщност така определената средна температура на повърхността на Земята е като средната температура в голяма многопрофилна болница с всички възможни отделения – от терапевтично до инфекциозно!

Поради това съобщенията на различни автори, че до края на века средните температури ще се повишат с 5 – 8о С, са спекулации.

Нека припомним малко история: кой, къде и кога установи, че е започнало глобално затопляне? Това не изглежда толкова сериозно, но е любопитно.

Понятието „глобално затопляне“ често се разбира погрешно, като се приема, че целият свят ще се затопли еднакво и еднородно. В действителност, нарастването на глобалната средна температура предизвиква акселерация в циркулацията в атмосферата, в резултат на която някои области ще се затоплят повече, а други – по-малко от средното за планетата. Някои райони могат дори да станат по-студени.

1. Гру Харлем Брунтланд е бивш министър-председател на Норвегия. По това време оглавява Комисията по мол- ба на тогавашния генерален секретар на ООН Хавиер Перес де Куеляр. По-късно е генерален директор на Световната здравна организация, а понастоящем – спе- циален пратеник на ООН по измененията на климата.

Интересно е, че първите аларми за глобално затопляне идват не от климатолози, а от един философ и политолог – американеца Макс Каплан, който през 1974 г. обръща внимание за затопляне на климата. През следващата година американският геолог и океанолог У. Брьокер [1] пръв привежда някои факти, които показват вероятно начало на глобалното затопляне на атмосферата и океаните със статията „Дали сме на ръба на ясно изразено глобално затопляне?“.

Малко по-късно – през 1976 г., известният климатолог Джеймс Хансен акцентира върху опасността от този процес. По този повод през 2004 г. той пише следното: „Парадоксалното твърдение, че глобалното затопляне е дело на човека ми се стори особено очевидно през един летен ден на 1976 г., когато със съпругата и сина ми почивахме на плажа в Лонг Айлънд. Беше много горещо и за да не изгорим на горещия пясък ние се разположихме по-близко до водата (Sic!). Следобед температурата спадна, задуха свеж вятър. Разхождахме се със сина край океана и дълго наблюдавахме надбягващите се вълни“ [2]. Това обикновенно житейско впечатление от парещото Слънце на Лонгайлъндски плаж в щата Ню Йорк вероятно е повлияло на Хансен, както ябълката върху Нютон. Както се казва в такива случаи: No comment!

Последните 5 млн. години се характеризират с чести ледникови и междуледникови векове, които показват значителна динамика на климата. Най-ясно са проявени циклите с продължителност 40 ka и 100 ka, известни като цикли на Миланкович [4, 5]. Приблизително 10 ka ВР започва доста устойчива тенденция към затопляне на климата и днес Земята е в един междуледников етап. В този етап очевидно стопанската дейност на човечеството се включва като важен фактор, който оказва съответно влияние на климата.

КАКВО Е КЛИМАТ И ОСОБЕНОСТИ НА КЛИМАТИЧНАТА СИСТЕМА НА ЗЕМЯТА

Метеорологично време и климат. Терминът „климат“ произлиза от гръцката дума клима (klima, klimatos), която означава наклон. Той е въведен за първи път от древногръцкия астроном Хипарх от Никея (II в. пр.н.е.), който разделя Земята на пет зони, всяка от които се характеризира със специфични природни (климатични) условия. В това определение на Хипарх има акцент върху наклона на земната ос – всъщност той открива прецесията, която е един от определящите фактори с голямо значение за климатичните промени.

Според съвременните представи, времето е ежечасната и ежедневна проява на метеорологичните условия (атмосферно налягане, степен на слънцегреене, температура, вятър, облачност, валежи, влажност) в дадена област. Климатът е по-общ израз на времето и представлява дълготраен (статистически) режим на съчетание на различни метеорологични фактори в течение на голям период от време и на значителни пространства, обикновено в обсега на отделните земни хемисфери. По предложение на Световна- та метеорологична организация (СМО) е прието, че този период от време е средно около 30 години. За отделните области на Земята е характерен специфичен климат: тропичен, субтропичен, умерен, морски, континентален, сух, влажен, студен.

По изчисления на американския палеоклиматолог Кристофър Скотезе (Scotese, 2004) средната температура на земната повърхност (Ts) във времето от 2,5 млрд. години ВР2 до днес се е променя- ла в интервала от 12о С до 22 – 24о С.

Определящо значение за климата на Земята имат астрономичните и орбиталните фактори. Глобални изменения в климата могат да се дължат и косвено на гравитационни резонанси, създавани от големите планети в Слънчевата система и Слънце- то, или при преминаването на Слънчевата система през плоскостта на Млечния път. Тези фактори са свързани също със светимостта на Слънцето; положението на Земята в Слънчевата система; с въртенето на Земята около своята ос и около Слънцето; на Слънчевата система около галактичния център; на взаимодействието на системите Земя–Слънце и Земя–Луна; взаимодействието с други планети в Слънчевата система и особености в орбиталното движение на Земята. Те влияят пряко или косвено върху еволюционния процес на Земята: вътрешна земна динамика, динамика на кората, геоидална евстазия, гравитационни и магнитни потенциали, динамика на климата, евстатичните колебания на морското ниво, еволюцията на биосферата и др. Най-общият белег на астрономичните и орбиталните въздействия върху Земята се изразява от цикличния характер на основните геоложки процеси (в т.ч. и климатичните), които моделират Земята. В резултат на тези въздействия се формират цикли с различна продължителност. Дългопериодните орбитални цикли (над 220 Ма) са свързани с въртенето на Слънчевата система около центъра на галактиката, докато по-кратковременните цикли са обусловени от орбитални въздействия и от взаимодействието на Земята с други планети, и особено от влияния в системата Слънце–Земя– Луна. На фона на тези закономерности глобалните изменения на климатите в историята на Земята трябва да се разглеждат като част от геоложката цикличност [3].

2 ВР (Вefor Present – времето преди днешния ден) – международно прието означение за времето преди днешния ден. Условно е прието ВР = 1950 години, което отговаря на началото на интензивните изотопни определения на абсолютната вързаст на скалите. Ма – милион години; 1 ка – хиляди години.

Фиг. 1. Цикличност на слънчевата активност, по отношение броя на слънче- вите петна. В момента се намираме в минимум на слънчева активност, с 270 поредни дни без слънчеви петна (до 16 декември 2019 г.)

Влиянието на Слънцето върху климатичната система на Земята е първостепенно и това е осно- вание да приемем мнението на Beer et al. [3], че „the Sun is by far the most important driving force of the climate system“, т.е. климатът на нашата планета се формира от сложен комплекс взаимодействащи фактори, с приоритетното значение на ролята на Слънцето.

Климатичната система на Земята винаги е била зависима от интензитета на слънчевата радиация, периодично подсилван или отслабван от промени в орбиталните параметри на Земята и нейното еволюционно изменение. Самата слънчева радиация обаче не е сред преките първостепенни дефинитивни фактори за климата, особено за големите климатични цикли. Съществуват и цикли в слънчевата активност от т.нар. декадна група, както и векови цикли, които са обусловени от вариации в слънчевата радиация (фиг. 1). Отговорът на системата при изменения на орбиталните параметри винаги е по-драматичен и е свързан с добре изразени флуктуации (застудявания или затопляния).

Мнозина метеоролози и климатолози са се опитвали да обяснят влиянието на отделните фактори за разпределението на слънчевата енергия върху Земята, още повече че в течение на историята на Земята те са могли да се изменят в определени, понякога значителни, граници. Това се отнася как- то за наклона на земната ос, така и за прецесията и ексцентрицитета на земната орбита. Ето защо не може да се получи достатъчно точна характеристика за количеството слънчева енергия, която получава Земята за единица време. Сполучлив опит за решаване на този проблем прави сръбският учен Милутин Миланкович [4, 5]. Неговото внимание е привлечено към причините за древните ледникови епохи, върху които той съсредоточава своето внимание. През 1924 г. публикува основните си идеи за астрономическата си теория за климатичните промени, която завършва през 1941 г. [4]. Според неговата теория основните климатични промени на Земята се определят от магнитудата на слънчевото лъчение (инсолацията) и цикличните изменения на земната орбита. Тези астрономични променливи величини (наричани още променливи на Миланкович) заедно с гравитационните въздействия на Слънцето и Луната върху Земята имат различна продължителност и ритмичност.

Десетилетия наред теорията на Миланкович привлича вниманието на учените и е предмет на големи дискусии, често с пълно отричане. Едва след 1976 г., благодарение на широкото прилагане на радиометричните методи за абсолютно датиране, тази теория е оценена по достойнство. „Световната наука – пишат Имбри и Имбри, направи бърз и решителен обрат с признанието на теорията на Миланкович, основният принцип на която е: всички големи промени в глобалния климат, са следствие на орбитално обусловени изменения в радиационния баланс на планетата“ [6]. Основните цикли според теорията на Миланкович са свързани с орбиталните движения на Земята и са главно от три порядъка: 1) 19 – 23 ка (средно 21 ка); 2) 41 ка; 3) 54, 100 и 410 ка. Циклите от първи порядък са свързани с прецесията, тези от втори порядък – с промяната на наклона на земната ос, а циклите от 54, 100 и 410 ка са обусловени от промени в ексцентрицитета на земната орбита. Следващите по значение цикли са на 400 кa, 1,23 Мa, 2,04 Мa и 3,4 Мa. Кратко казано, според теорията на Миланкович, поради периодическите изменения на параметрите на земната орбита климатът на нашата планета показва циклични колебания с проява на периоди на заледявания, редувани с периоди на глобално затопляне. Тези колебания се наричат цикли на Миланкович.

След известно време на забрава и отрицание от някои автори (между 1940 и 1960 г.) тази теория сега е възродена и обогатена от съвременни изследователи, оставайки най-голямото творение на сръбския учен Милутин Миланкович. Всъщност Миланкович се е отнасял спокойно към критиките на неговата теория, отбелязвайки следното: В моите задължения не влиза ликвидирането на невежеството на някого и аз никого не принуждавам да признае моята теория, към която никой досега не може да се противопостави.

Не е ясно защо привържениците на идеята за глобалното затопляне игнорират факта, че колебанията на климатичната система зависят от множество свързани фактори, сред които общо детерминиращо значение имат астрономичните и орбиталните въздействия, както и галактическите космически лъчи. Върху тях се наслагва влияние- то на динамиката на Земята, плейттектонските процеси, с които са свързани движенията на литосферните плочи и промените в местоположението и конфигурацията на континентите и океаните, горещите точки в литосферата, парниковите газове, аерозолите от вулканските ерупции, El Niño и La Niña, които се проявяват периодично в тропическите зони на Тихия океан, но фактически разтрисат цялата земна атмосфера.

ИЗМЕНЕНИЯТА НА КЛИМАТА ВЪВ ФОКУСА НА ДНЕШНАТА РЕАЛНОСТ

Вероятно сред проблемите, които днес са във фокуса на общественото внимание, на първо място е глобалното затопляне. То се използва за всичко, както и за налагане на страх в хората. Онези, които не споделят политиката, че това е най-голямата беда пред съвременното човечество са (най- меко казано) анатемосани. Затова ще подчертаем, че в дългата история на нашата планета климатът никога не е бил един – умерен, както си мислят мнозина.

Климатичните промени вълнуват всички хора на Земята, защото климатът влияе и пряко, и косвено върху живота на хората и развитието на човешките цивилизации. Освен това климатичните промени оказват силно въздействие върху динамиката на атмосферата и биоразнообразието, а с това и върху състоянието на цялата планета.

Да се каже, че няма промени на климата е също толкова абсурдно, колкото да се каже, че в средата на ХХІ в. предстои апокалипсис на планетата, поради климатични промени. „Среден и нормален“ климат на Земята никога не е съществувал.“ Установено е, че климатът в течение на милиарди години от историята на планетата се е проявявал с различни по дълготрайност циклични колебания, редуващи топли и студени епизоди.

А какво да направим с реалния факт, че Земята навлиза в цикъл, който се характеризира с глобално затопляне?3

За съжаление, когато се разглежда сегашната климатична картина, в повечето случаи при дискусиите вземат участие личности, които са далеч от палеоклиматологията, от познания за историята на Земята и даже с бегли знания за съвременната климатология. В тази връзка, като пример за некомпетентност e поне един пункт (т. 1) от Решението на Парижката конференция за климата, съгласно което целта е в бъдеще да се предприемат такива (какви?) мерки за „да се ограничи затоплянето до края на 21-ви век до 1.5 ° C“ (12 дек. 2015)4.

3 В словото си при откриване на Конференцията за кли- матичните промени в Мадрид (4.12.2019 г.) испанският министър-председател Педро Санчес обяви тези, които отричат климатичните промени „шепа фанатици“. По- добно недомислие не заслужава коментар, но все пак може да се каже, че икономистът сеньор Санчес е далеч от науката климатология. Всъщност няма грамотен (об- разован) човек, който да отрича такова глобално явле- ние като започващ цикъл на междуледников перииод! 4 https://bg.wikipedia.org/wiki/Парижко_споразумение (2015).

Не e удобно да се коментира (поне) този пункт от Решението на Парижката конференция, защото както беше отбелязано по-горе определянето на средната температура на Земята (в климатичен смисъл) не почива на никаква сериозна основа.

„Работата по изпълнението на ангажиментите, поети в рамките на Парижкото споразумение, трябва да продължи, включително като се помогне на развиващите се страни да постигнат своята цел за мобилизиране на 100 милиарда щатски долара годишно до 2020 г. за действия в областта на климата“ – това е ясното определение на тази световна конференция, от което се вижда кой ще носи отговорността за глобалното затопляне!

Проблемът с климатичните промени се усложнява от ширещата се некомпетентност в масмедиите и за жалост понякога и в някои научни списания. Освен това изглежда, че в сферата на този толкова важен и жизнен проблем намери място едно от ярките прояви на съвременното общество – корупцията, за която пишат много автори и специално Лоуренс Кокрофт в книгата си „Глобална корупция“6.

Днес учените са единодушни, че климатът на Земята се променя. Мнозина акцентират върху тенденцията към глобално затопляне и предвиждат апокалипсис. Други прогнозират близко глобално захлаждане и настъпване на ледников период, също с катастрофални последици. Една трета (значително по-малка) група учени приемат, че няма данни за катастрофални изменения на климата, а наблюдаваната тенденция е проява на цикличните колебания на климата, известни още от ранните етапи от историята на Земята. Освен това съществуват и различия в мненията за основните причини за климатичните промени. Мнозина учени свързват повишението на средните температури на планетата с дейността на човека, но някои приемат, че те се дължат главно на естествени процеси. Всъщност не е толкова съществено дали климатът се променя под въздействието главно на естествени фактори или под влиянието на човешката дейност. Важно е да се знае, че климатичните промени са част от динамиката на нашата планета, която зависи от сложен комплекс фактори.

5 https://www.consilium.europa.eu/bg/policies/climate- change/timeline/ 6 „Глобална корупция“ (Global Corruption) – http://old. segabg.com/article.php?id=688932

Съвременната картина е тревожна и поради това днес измененията на климата станаха неотменна част от основни национални и международни политически документи. Освен сериозният анализ на редица реални данни за наблюдаваната тенденция към увеличение на средната температура на земната повърхност (сега тя е около +14о С – +14,8о С) съществуват и прекалено много спекулации и псевдонаучни прогнози за предстоящ апокалипсис, свързан с Всемирен потоп, поради глобално повишение на морското ниво и световна война за хранителни ресурси.

Следите на глобалното затопляне са реален факт. В тази връзка трябва да се подчертае: голямата опасност от глобалното затопляне е, че то влияе силно върху динамиката на атмосферата и активизира потенциала за резки климатични промени.

Редица международни организации (напр. ООН, ЮНЕСКО, СМО и др.), всички страни с развита наука, обръщат изключително внимание към измененията на климата и развиват широки програми за изясняване на климатичните колебания не само през последните десетилетия, но също и през последното хилядолетие. Неслучайно в основната програма на NOAA (USA National Oceanic and Atmospheric Administration) за прогнозиране на бъдещите изменения на климата като първа цел е посочено изясняването на климатичните цикли в геоложкото минало. За целта е изграден специа- лен „World Data Center for Paleoclimatology and for the Earth System History Program area of special emphasis on paleoclimate variability“.

В тези насоки геоложкият летопис предоставя забележителни възможности за изучаването както на общите закономерности и циклични флуктуации и изменения в палеоклиматите, така и определени детайли в дългата история на климатичните особености в отделни области на нашата планета. Всичко това е предмет на палеоклиматологията, т.е. на климатологията на миналите геоложки епохи.

Фиг. 3. Климатичната система на Земята е сред най- сложните природни системи (Обобщено по данни на различни автори [7, 9])

Науката би трябвало да може да отговори точно на въпросите, свързани с климатичните промени, с цел да се минимизира потенциалното влияние на неблагоприятното глобално затопляне. Трудно е да се намери научен проблем като този за климатичните колебания, който да е привличал толкова голямо обществено внимание през последните двадесет години. За съжаление, в „авторския хор“ се включват много желаещи да изпълнят „партитурата“ на глобалното затопляне като глухи и слепи любители, без да имат поне елементарни познания за науките за Земята, за климатичната система на нашата планета или поне елементарни познания по основите на климатологията и историята на климатите в геоложкото минало. Удивително е, че в повечето европейски страни науките за Земята не са сред приоритетните направления (например на Европейския съюз); в тези т.нар. приоритетни направления има например екология, но няма геонауките, като че ли ще се разглежда екологията на Юпитер или екологични проблеми на вакуума.

Както беше отбелязано по-горе астрономичните и орбиталните фактори, както и свързаните с тях гравитационни и други въздействия, имат фундаментално значение за климатите в геоложката история на Земята. Те влияят пряко или косвено върху всички основни процеси на Земята: вътрешна земна динамика, динамика на кората, геоидална евстазия, гравитационни и магнитни потенциали, динамика на климата, евстатичните колебания на морското ниво, еволюцията на биосферата и др.

Не винаги може да се отдели влиянието на астрономичните фактори от орбиталните въздействия, тъй като те са тясно свързани от законите на небесната механика и често тяхното влияние се преплита. Освен това често имаме кумулативно влияние на едните и другите фактори върху различни геоложки феномени и процеси. Това важи особено за глобалните климатични колебания, върху които има комплексно въздействие на астрономични и орбитални фактори. Ако вземем за пример влиянието на Слънцето, то неговата светимост е астрономичен фактор, а особеностите на неговата орбита при движението около центъра на Млечния път е по същество орбитален фактор (фиг. 4).

Фиг. 4. Схема за ротацията на Слънчевата система око- ло центъра на галактиката с осцилации на орбитата около равнината на галактиката. При своето движение около галактическия център Слънцето (заедно с цялата Слънчева система) извършва вълнообразно движение по подобие на гмуркането на делфини в морето, при което през период от около 25 – 30 млн. години, те ту са под галактичната равнина, ту излизат над нея

Прогнозата е, че този цикъл на затопляне (между-ледников интервал) зависи най-вече от ексцентрицитета на земната орбита и вероятно е от порядъка на 50 хил. години (фиг. 5) [11, 12].

Фиг. 5. Елиптична орбита на Земята при движението ѝ около Слънцето. Тази орбита се мени от почти кръгла (минимална сплеснатост ~0), до максимално издълже- на елипса (сплеснатост 0,06). Времето за преминаване от кръгла до максимално елиптична орбита на Земята е около 50 хил. години

Обзорът върху глобалните изменения на климатите в геоложката история на Земята през по- следните 1,5 млрд. години показва непрекъснати циклични вариации в климатичните изменения с широки заледявания в късния протерозой, а също вече през фанерозоя (фиг. 6). Особено силни затопляния на климата е имало в края на протерозоя, през камбрия и първата половина на ордовика, в интервала силур–девон, през перма, триаса, юрата, кредата и в значителна част на палеогена (палеоцен и еоцен). В тези топли интервали морското равнище се е повишавало значително, при което най-високи стойности са известни за интервала камбрийордовик (почти 400 m над съвременното морско ниво) и през втората половина на кредата (около 250 m над съвременното ниво).

Фиг. 6. Климатите в историята на Земята: a) Международна стратиграфска скала (after International Commission on Stratigraphy – www.stratigraphy.org); b) Глобални климатични промени в геоложкото време (after Scotese, 2012 – http://www.scotese.com/climate.htm)

В резултат на тези въздействия се формират цикли с различна продължителност. Дългопериодните орбитални цикли (над 220 Ма) са свързани с ротацията на Слънчевата система около центъра на галактиката, докато по-кратковременните цикли са обусловени от орбитални въздействия и от взаимоотношенията на Земята с други планети, и особено от влияния в системата Слънце–Земя–Луна.

Има основание да се каже, че днес при разглеждане на проблема за т.нар. глобално затопляне има проява на обидна некомпетентност. Ръководители на програми, анализатори и др.п. се избират сред некомпетентни личности. Наскоро в масмедиите
7
беше съобщено , че генералният секретар на ООН
Антониу Гутериш е казал, между другото, в словото си пред Мадридската конференция по климата (декември 2019 г.): „гуверньорът на Банк ъф Ингланд (Bank of England) Марк Карни, чийто мандат изтича през януари, от догодина ще стане новият специален пратеник на ООН по въпросите на климата“!.

Такова решение даже не заслужава коментар, но то ни показва освен реалната (или привидна) паника, че около т.нар. глобално затопляне има много сериозни проблеми за решаване, около които (изглежда) се въртят много пари, от порядъка на трилиони долари.

Всъщност върху какво трябва да се изградят знанията за климатичните промени?

– Трябва да изведем знанието пред политическите оценки и не- компетентните „анализи“ на псев- докоментатори на климата.

– Необходимо е да се развие образованието с включване на знания за Земята – нейния строеж, динамика, еволюция, развитието на организмовия свят (при често променящи се климатични условия), кризи и устойчиви еволюционни решения и т.н. Всяка наша стъпка е върху реална планета, която малко познаваме в детайли и още по-малко в глобален мащаб

– Трябва да се разширят познанията по астрономия не само за обща култура, но и като основа за ролята на астрономичните и орбиталните фактори в реалната динамика на климатичните вариации.

– За ръководители на програми, концепции и др. да се избират компетентни личности.

Както е показано от много учени, Земята е в начало на междуледникова епоха. Това означава, че основните фактори, които определят климата имат глобален характер. Разбира се, затоплянето може да се засилва от дейността на човека чрез излъчването на парникови газове, специално на СО2. В геоложкото минало на Земята в топлите периоди (напр. в интервала късен триас–креда) е имало много високи стойности на СО2, излъчван от активната вулканска дейност. Но животът е разцъфтявал! [9].

Според Бергер и Лутр [12] съвременното затопляне на климата е повече изключение, отколкото правило през последните около 500 000 години. Те подчертават също, че ако „последните топли (или междуледникови) периоди са ориентир, скоро можем да влезем в друг ледников период…“. Освен това, според тези учени перспективата е, с или без човешко влияние, настоящият топъл климат да продължи още 50 000 години. Причината е минимум в ексцентрицитета на орбитата на Земята около Слънцето.

ГЛОБАЛНА ГЕОИНЖЕНЕРИЯ

В хаотичните дискусии по глобалното затопляне, с включване на авторитетни учени, често има и сателитно участие на любители, които влизат в „общия хор“: да преборят глобалното затопляне. Може би това е напълно оправдано, поне в контекста на основния принцип на науката – повечето мнения по труден (и – или нерешен) проблем спомагат за крайното решение. В това отношение не може да има никакви ограничения.

Изглежда, че в началото на тази динамична ситуация е Паул Крутцен, който подчертава: Unless there is a global catastrophe — a meteorite impact, a world war or a pandemic — mankind will remain a major environmental force for many millennia. A daunting task lies ahead for scientists and engineers to guide society towards environmentally sustainable management during the era of the Anthropocene. This will require appropriate human behavior at all scales, and may well involve internationally accepted, large-scale geoengineering projects, for instance to ‘optimize’ climate. At this stage, however, we are still largely treading on terra incognita 8 [13].

Идеята на Паул Крутцен беше приета от мнозина – специалисти и журналисти. Сред първите поддържници се оказа Джон Холдрен (John Holdren) – съветник по науката и технологиите на президента на САЩ Барак Обама. Последва потоп от идеи, които дадоха начало на много геоинженерни проекти, чиято цел е да спасят света от глобалното затопляне!

П. Крутцен винаги се е изявявал като привърженик на идеята, че чрез геоинженерни проекти може да се намалят последствията от отрицателните въздействия на човека върху околната среда. И специално за масираното изхвърляне (изнасяне) на аерозолни частици (по-специално на SO2) в стратосферата с оглед отразяване на слънчевото лъчение.

Фиг. 7. По съвет на един министър за климатичните промени (!) така ще можем да се предпазим от слънчевото лъчение! (Internet, Geoinjenering)

Споделямe мнението на М. Крайтън [15], който казва, че идеята за глобалното затопляне не е просто една научна хипотеза или теория. Самата тя създава криза и е призив за действие. „А една криза трябва да се изследва, проучванията трябва да се финансират, нужни са политически и бюрократични структури по целия свят. И за нула време огромен брой метеоролози, океанографи, полити- ци, артисти и пр. изведнъж се преквалифицираха в „климатолози“, заети с управлението на въпросната криза.“

Уроците от геоложката история показват, че значителните климатични колебания винаги са предизвиквали големи промени в ландшафтите и екосистемите на Земята. Затова не може да се пренебрегне прогнозата, че значителните и дълго- трайни промени на климата ще донесат огромен брой човешки жертви и страдания и неизчислими икономически загуби. Но нека пак да подчертаем, че глобалното затопляне е енергийно, икономически и социално по-поносимо от глобалното застудяване.

Наложителен е нов интегриран и глобален подход към равновесието на природните системи, защото не можем да се „борим“ срещу глобалното затопляне, а в същото време над Земята тегнат не по-леки проблеми:

Интензивен ръст на населението (1 млрд. през 1800 г., 6,6 млрд. през 2009 г. и прогноза за 2030 г. – 8,1 млрд. души);

Интензивна урбанизация и разрастващи се мегаполиси;

Масово обезлесяване, разширяване на пустинните райони и унищожаване на хабитатите;

Нарушаване на равновесието в екосистемите и застрашително намаляване на биоразнообразието;

Замърсяването на сушата, въздуха, океана и околоземното космическо пространство;

Неравенство в стандарта на живот и пр.

Всеки един от тези проблеми има глобален характер!

Вероятно ще бъде неуместно (и пресилено) да се припомня, че „пътят към ада е покрит с добри намерения“. Но в идеята с геоинженерни проекти могат да се пренесат „земни проблеми“ в чистия космос. Това е като „прехвърляне на боклук в двора на съседа!“. Пример за това е идеята на руския учен М. И. Будико [14] някои аерозолни частици – напр. серен диоксид – SO2, който уврежда озонния екран, да се изхвърля в стратосферата (слой на земната атмосфера, разположен на височина между 11 и 50 km). Това щяло да допринесе за отразяване на част от слънчевото лъчение към Земята! Това мнение се подкрепя и от Robock [17], който посочва вулканските изригвания като примери за стратосферни аерозоли, охлаждащи планетата. Има множество автори, които изказват идеи, с които трябва да пренесем нашите проблеми от Земята в космическото пространство. Но освен, че това е абсурдно, то е и икономически немислимо, защото ще струва трилиони долари.

Фиг. 8. Земята е една и не трябва да живеем с илюзията за възможни екологични или климатични граници между държави или континенти. В светлината на тази истина можем да преценяваме последната идея на ЕС за „Зелена Европа“! Поради тази истина последната конференция за климата в Мадрид завърши с пореден неуспех (колаж: Т.Н., Н.П., източник: интернет)

Фиг. 9. Соларна централа. Красива, ефикасна, но с огромни проблеми за рециклиране на отпадъците след края на експлоатацията ѝ [18]

Време е да се разбере, че не глобалното затопляне, а нашето отношение към природната среда причинява повече тежки последствия, отколкото всички други бедствия.

Има всички основания да се отбележи, че идеите за геоинженерни проекти, с които да се намали степента на климатичните колебания не са панацея, защото са невъзможни за осъществяване. Ще подчертаем отново фундаменталните фактори, които определят климатичните вариации, причинени от глобални космически и планетарни фактори. Това са: интензитет на слънчевата радиация, периодично подсилван или отслабван от промени в орбиталните параметри на Земята и нейното еволюционно изменение.

Разбира се, че може да се слагат граници на човешкото мислене и желанието да се прозре в тайните на природата. Каквото и да желаят някои автори обаче, има природни закони, които не могат да се преодолеят, поне засега.

Вместо тотален натиск чрез „земни“ проекти да се спре действието на глобални фактори, трябва да съсредоточим усилията си да се намали рязко тоталното замърсяване на Земята. Казано ясно – нека изчистим природата, такава каквато сме я наследили от нашите прадеди – първите хуманоиди! С това ще осмислим индианската мъдрост: „Не сме наследили Земята от своите предци, а сме я взели назаем от децата си!“.

В тази връзка вниманието днес трябва да се насочи към разработване и приемане на съвременна енергийна политика, основана на природните ресурси на планетата. В това отношение обаче в световен план има големи разногласия: отрицание на ТЕЦ, основани на въглища, и/или отказ в редица страни от ядрената енергетика; разширяване на соларни системи и др.п.

Очевидно т.нар. въглищни централи трудно ще могат да бъдат защитени, тъй като са основни замърсители с СО2. От друга страна, срещу ядрените централи също има много противници, заради проблеми с погребването на отработеното гориво.

Надеждата в последното десетилетие се свързваше силно със соларните централи (СЦ) (фиг. 9), но се оказа, че и тази възможност започва да показва повече негативи, отколкото ползи. С увеличение на соларните централи рязко нараства проблемът с рециклирането на отпадъците [18]. Тъй като продължителността на живота на една СЦ се измерва в десетилетия, изхвърлянето на отпадъците, в т.ч. и токсични компоненти, може да изглежда проблем за далечното бъдеще. Общо отпадъците днес са около 45 млн. тона годишно. Перспективата – през 2050 г. те ще нараснат повече от два пъти. Днес разходите за обезвреждане на тези отпадъци са от порядъка на милиарди, а в перспектива ще са необходими трилиони долари. Наблюдаваме проблем, в това число икономически, когато голяма част от СЦ, както и вятърните централи се разполагат на първокласни земеделски земи. Също така, ние нанасяме необратими последствия с тези енергийни централи, нарушаващи хабитата на различни животински и растителни видове.

9 По израза на журналиста Тигран Оганесян идеите за насилствено решение на проблема с глобалното затопляне са абсурдни от научна гледна точка и икономи- чески неизпълними, защото изискват разходи за трилиони долари. Без гаранции за ефективност: https:// web.archive.org/web/20090423054216/http://expert.ru/ printissues/expert/2009/15/vystrelim_v_nebo/

Очевидно е, че предложените геоинженерни проекти за оптимизацията на климата са без перспектива за реализация. Това е още едно основание да се подчертае, че проблемите на съвременното затопляне са свързани с фундаментални астрономични и орбитални фактори. Те трябва да се изучават, защото това е реалността.

Необходимо е да се разбере, че не можем да избегнем от въздействието на глобалните фактори, не можем да отместим орбитата на Земята с оглед да я отдалечим от Слънцето и с това да намалим неговото влияние. А подобни идеи бяха изказвани преди години от специалисти от НАСА. В това направление съществуват и други подобни хрумвания. Истината е, че в нашата звездна система животът се е зародил и развил в зависимост от общо-вселенски и конкретни планетарни условия. В течение на милиарди години еволюцията е „сътворила“ невероятно богатство на разнообразни живи същества. До появата на човека! Изглежда тъжно, но много от проблемите на нашия земен дом днес са свързани с негови творения и с неговото поведение.

Разбира се, че днес учените трябва да търсят решения за адаптация към климатичните промени на Земята, които най-много ни тревожат. Животът е продължавал, въпреки многократните колебанията на климата в историята на Земята [11, 12, 16], но остават и продължават еволюционното си развитие само онези видове, които най-бързо и успешно се адаптират към промените.

Благодарности: Н. Петров благодари на Фонд „Научни изследвания“ при МОН (проект ном. КП-06-Н28/4) за възможността да работи върху тази статия.

ЛИТЕРАТУРА

Broecker, W. S. Climatic change: are we on the brink of a pronounced global warming? – Science, 1975, v. 189, No. 4201, pp. 460-463.
Hansen, J. Defusing the Global Warming Time Bomb. – Scientific American, March 2004, 10 p.
Beer, J., W. Mende, R. Stellmacher. The role of the sun in climate forcing. – Quaternary Science Reviews, 2000, 19, pp. 403-415. https://doi.org/10.1016/S0277- 3791(99)00072-4
Milankovitch, M. 1941. Kanon der Erdbestrahlung und seine Anwendung auf das Eiszeitproblem: Special Publications, vol. 132, Section of Mathematics and Natural Sciences, v. 33, Belgrade, Kőniglische Akademie. (New English Translation, 1998: Canon of Insolation and the Ice Age Problem. With introduction and biographical essay by Nikola Pantic. 636 pp. Hardbound. Alven Global.)
Milanković, M. 1998. Canon of Insolation and Ice Age Problem. Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Belgrade (first published in German by Serbian Royal Academy, 1941.
Imbrie, J., K. P. Imbrie. Ice Ages. Solving the mistery. Harvard University Press. Cambridge, Mass., 1979, 224 p.
House, M. R. Orbital forcing timescales: an introduction. – In: House, M. R., A. S. Gale (eds). – Geol. Soc., Spec. Publ., 1995, 85: 1-16.
Николов, Т. Астрономични и орбитални въздейст- вия върху геоложкия летопис. – Бълг. геол. д-во, 68, 2007, 1-3, 7-22 [Nikolov, T. Astronomic and orbital forsing on geological record. Rev. Bulg. Geol. Soc., 2007, 68, 1-3, 7-22].
9. Николов, Т. Глобални изменения на климатите в историята на Земята. София, Акад. изд. „Проф. Марин Дринов“, 2011, с. 391. [Nikolov, T. Global Changes of Climates in Earth’s History. Sofia, Prof. Marin Drinov Academic Publishing House. 2011, pp. 391].
10. De Boer, P. L., D. G. Smith. Orbital forcing and cyclic Sequences. Spec. Publs Int. Ass. Sediment. 1994, 19: 1-14.
11. Berger, A., M. F. Loutre. Astronomical forcing through geological time. – Spec. Publs Int. Ass. Sediment., 1994, 19: 15-24.
12. Berger, A., M. F. Loutre. An Exceptionally long Interglacial Ahead ? Science, 297, 2002, pp. 1287-1288. 13. Crutzen, P. J. Geology of mankind: Nature, v. 415,
2002, p. 23, DOI: 10.1038/415023a
14. Будыко, М. И. Изменения климата. Л., Гидрометео-
издат, 1974, 280 с. [Budiko, M. I. Climate Change. L.,
1974, 280 p.].
15. Crichton, M. State of Fear. Harper Collins eds., 2004,
641 p.
16. Nikolov, T., N. Petrov. Main factors influencing climate
change: a review. – Compt. rendu. Acad. bulg. Sci., 67,
2014, No 11, 1455-1476.
17. Robock, A. 20 reasons why geoengineering may be a
bad idea. Bulletin of the Atomic Scientists. Vol. 64,
2008, No. 2, p. 14-18, 59. DOI: 10.2968/064002006 18. Mulvaney, D., M. D. Bazilian. 2919. The Downside of Solar Energy. Scientific American Weekly Review.
December 1, 2019.