Когда чистота воздуха подталкивает планету к нагреву: парадокс очистки

Обычно, когда мы говорим о климатических изменениях, основное внимание уделяется выбросам парниковых газов, которые повышают глобальную температуру, и это совершенно справедливо. Однако существует и другое, менее известное явление, которое также способствует нагреву планеты: сокращение выбросов других видов загрязнений.

В частности, электростанции, заводы и суда по всему миру выбрасывают значительно меньше диоксида серы. Это связано с ужесточением глобальных норм по контролю за загрязнением воздуха. Диоксид серы образует в атмосфере аэрозольные частицы, которые могут напрямую отражать солнечный свет обратно в космос или служить «центрами конденсации» для формирования облаков. Чем больше или плотнее облака, тем больше солнечного света они рассеивают. Таким образом, когда мы очищаем воздух, мы ослабляем этот охлаждающий эффект.

Прежде чем углубляться, необходимо подчеркнуть: сокращение загрязнения воздуха — это разумная государственная политика, которая несомненно спасла жизни и предотвратила огромные страдания. Мелкодисперсные частицы, образующиеся при сжигании угля, газа, древесины и другой биомассы, становятся причиной миллионов преждевременных смертей ежегодно из-за сердечно-сосудистых заболеваний, респираторных проблем и различных форм рака, что постоянно подтверждают исследования. Диоксид серы вызывает астму и другие респираторные заболевания, способствует кислотным дождям и истощает защитный озоновый слой.

Air pollution is killing millions of people per year.

It would be a vastly better outcome for humanity if we could cut it rapidly, despite the resulting warming impact on the climate. https://t.co/JYWAWwVtiG

— Zeke Hausfather (@hausfath) April 8, 2024

Однако по мере того, как мир стремительно нагревается, крайне важно понимать влияние регулирования по борьбе с загрязнением на глобальный термостат. Ученые учли снижение этого охлаждающего эффекта в прогнозах потепления на ближайшие десятилетия, но они также стремятся получить более четкое представление о том, какую именно роль играет снижение загрязнения.

Новое исследование, опубликованное в Nature, показало, что сокращение выбросов диоксида серы и других загрязнителей ответственно примерно за 38% (в качестве средней оценки) увеличения «радиационного форсинга», зафиксированного на планете в период с 2001 по 2019 год.

Увеличение радиационного форсинга означает, что в атмосферу поступает больше энергии, чем уходит из нее, как объясняет Керри Эмануэль, профессор атмосферных наук из Массачусетского технологического института, в удобном руководстве здесь. Поскольку этот баланс смещался в последние десятилетия, разница поглощалась океанами и атмосферой, что и приводит к потеплению планеты.

Оставшаяся часть прироста «в основном» связана с продолжающимся ростом выбросов парниковых газов, удерживающих тепло, — говорит Ойвинд Ходнеброг, научный сотрудник Центра исследований международного климата и окружающей среды в Норвегии и ведущий автор статьи, в которой использовались климатические модели, данные о температуре поверхности моря и спутниковые наблюдения.

Исследование подчеркивает тот факт, что по мере того, как диоксид углерода, метан и другие газы продолжают провоцировать рост температур, параллельное сокращение загрязнения воздуха обнажает больше этого дополнительного потепления, — отмечает Зик Хаусфатер, ученый из независимой исследовательской организации Berkeley Earth. И это происходит в тот момент, когда, по большинству оценок, глобальное потепление вот-вот начнет ускоряться или уже начало это делать. (Ведутся споры о том, могут ли исследователи уже обнаружить это ускорение и не нагревается ли мир сейчас быстрее, чем ожидали исследователи.)

Из-за даты окончания выборки в исследовании не был учтен более поздний фактор, способствующий этим тенденциям. Начиная с 2020 года, в соответствии с новыми правилами Международной морской организации, коммерческие суда также должны были резко сократить содержание серы в топливе. Исследования уже зафиксировали снижение образования «корабельных следов» — линий облаков, которые часто формируются над оживленными судоходными маршрутами.

Опять же, это в самом важном отношении хорошая новость: только загрязнение от морских перевозок является причиной десятков тысяч преждевременных смертей каждый год. Но тем не менее, я видел и слышал предложения о том, возможно, стоит замедлить или изменить реализацию некоторых из этих политик по борьбе с загрязнением, учитывая снижение охлаждающего эффекта.

В исследовании 2013 года изучался один из способов потенциально сбалансировать вред и пользу. Исследователи смоделировали сценарий, при котором морская отрасль обязана использовать топливо с очень низким содержанием серы в прибрежных районах, где загрязнение оказывает наибольшее влияние на смертность и здоровье. Но затем суда удваивали содержание серы в топливе при пересечении открытого океана.

В этом гипотетическом мире охлаждающий эффект был бы несколько сильнее, а преждевременная смертность снизилась бы на 69% по сравнению с показателями того времени, что обеспечило бы значительное улучшение общественного здравоохранения. Но примечательно, что при сценарии, когда низкосернистое топливо требовалось повсеместно, смертность снижалась на 96%, что означает более 13 000 предотвратимых смертей в год.

Теперь, когда правила введены и отрасль перешла на топливо с низким содержанием серы, намеренное возобновление выбросов над океанами стало бы гораздо более спорным вопросом.

В то время как общество более века в основном принимало тот факт, что корабли непреднамеренно выбрасывают диоксид серы в воздух, включение этих выбросов обратно с целью смягчения глобального потепления будет равносильно форме солнечной геоинженерии — преднамеренной попытке изменить климатическую систему.

Многие считают, что такие планетарные вмешательства слишком мощны и непредсказуемы, чтобы с ними экспериментировать. И, безусловно, этот конкретный подход был бы одним из наименее эффективных, наиболее опасных и дорогостоящих способов осуществления солнечной геоинженерии, если мир вообще решит ее применять. Более общепринятой концепцией является выброс диоксида серы высоко в стратосферу, где он сохраняется дольше и, как бонус, не вдыхается людьми.

В эпизоде подкаста Energy vs. Climate прошлой осенью Дэвид Кит, профессор Чикагского университета, который пристально изучал эту тему, сказал, что, возможно, удастся медленно внедрить солнечную геоинженерию в стратосфере в качестве средства компенсации снижения охлаждения от выбросов диоксида серы в тропосфере.

«Те идеи солнечной геоинженерии, о которых говорят серьезно, представляли бы собой тонкий клин, который, например, начал бы замещать то, что происходило с дополнительным потеплением от разоблачения аэрозольного охлаждения от судоходства», — сказал он.

Представление использования солнечной геоинженерии как средства, просто заменяющего более грубую форму, от которой мир отказывался, предлагает несколько иное ментальное обрамление этой концепции — хотя, конечно, оно не решит все глубокие опасения и ожесточенную критику.


Продолжайте чтение The Spark

Еще из архива

Еще в 2018 году я писал статью о морских правилах, которые тогда разрабатывались, и о вероятности того, что они спровоцируют дополнительное глобальное потепление, отмечая, что мы «собираемся покончить с масштабным, непреднамеренным» экспериментом по солнечной геоинженерии.

Еще один момент

Кстати о тревогах по поводу солнечной геоинженерии: в конце прошлой недели я опубликовал глубокое расследование безуспешной десятилетней попытки Гарварда запустить высотный аэростат для проведения крошечного эксперимента в стратосфере. Я попросил нескольких участников проекта или тех, кто внимательно следил за ним, поделиться своим мнением о том, что произошло, какие уроки можно извлечь из этого эпизода — и что они думают о будущем исследований в области геоинженерии.

Следим за климатом

Да, как и предсказывала отрасль (и как подсказывает здравый смысл), солнечное затмение на этой неделе резко сократило выработку солнечной энергии по всей Северной Америке. Но в большинстве своем операторы сетей смогли гладко управлять своими системами, за исключением нескольких скачков цен, чему отчасти способствовало планомерное наращивание аккумуляторных парков и наличие других источников, таких как природный газ и гидроэнергетика. (Heatmap)

В последние дни для Tesla накопилась череда плохих новостей. Во-первых, компания значительно не достигла ожиданий аналитиков по поставкам автомобилей в первом квартале. Затем Reuters сообщило, что гигант электромобилей отменил планы по созданию недорогого массового автомобиля. Это может быть связано с курсом на «приоритет разработки роботакси», о котором затем написала The Wall Street Journal. В X Илон Маск как бы опроверг сообщение Reuters, опубликовав, что «Reuters лжет (снова)». Но растет ощущение, что его превращение в «активиста крайне правых взглядов» все дороже обходится его личным и деловым брендам. (Wall Street Journal)

На этой неделе Европейский суд по правам человека вынес знаковое решение: признал, что Швейцария нарушила права человека группы пожилых швейцарских женщин, подавших иск против страны, не приняв адекватных мер по борьбе с опасностями изменения климата, включая участившиеся волны жары, которые особенно сильно затрагивают пожилых людей. Юристы считают, что это решение создает прецедент, который может повлечь за собой множество аналогичных исков по всей Европе. (The Guardian)