«Вмешательство в природу – это всегда палка о двух концах»

О климате и не только мы поговорили с Георгием Шевченко, доктором физико-математических наук, заведующим лабораторией океанографии СахНИРО.

— Георгий Владимирович, глобальное потепление существует? А то ведь нет согласия в учёном мире по этому поводу…

— Есть объективные данные: температура атмосферного воздуха растёт по всей Земле. И особенно интенсивно в Арктике, на широтах выше 60 градусов – это очень заметно. В результате сильно сократилась площадь ледяного покрова в Северном Ледовитом океане, особенно в российской его части. Сейчас прохождение северным морским путем стало гораздо менее сложной задачей, чем лет 20 или больше назад.

— Вы видите в этом больше плюсов или минусов?

— В таких изменениях не бывает ничего с одним знаком. В принципе, такие изменения для Земли не новость. Есть исследования геологов, в частности, по Сахалину, которые раскапывали торфяники и обнаруживали изменение содержания пыльцы в разных слоях. Пыльца – очень хороший индикатор, она накапливается в торфе. Выяснилось, что изменения происходили раз пять за последние десять тысяч лет: то преобладала орехово-кленовая, то пихтовая пыльца. Это говорит о том, что в прошлом были очень большие изменения климата. Нынешнее глобальное потепление такого масштаба пока не достигло. Никто не может сказать точно, сколько надо градусов и лет, чтобы растительность так существенно изменилась на конкретном участке. Но это не меньше пяти градусов среднегодовой температуры, и порядка 200-300 лет, чтобы такие изменения в растительности произошли, потому что это всё-таки деревья, их смена не может быть быстрой.

— Существуют различные прогнозные модели развития этой ситуации: оптимальная, экстремальная и так далее. Как вы думаете, насколько человеческая деятельность может оказывать влияние на все эти процессы?

— Не думаю, что человеческая деятельность оказывает очень большое влияние – я думаю, что её склонны переоценивать. Вообще, я полагаю, само температурное изменение с геологической точки зрения совсем небольшое. Но вот накопление углеводорода происходит везде: в воде, в земле, в воздухе, и оно существенно.

Георгий Шевченко, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией океанографии СахНИРО. Фото из личного архива.

— Почему это происходит?

— Мне не очень понятно, почему, и это, наверное, главный вопрос. Но не думаю, что это связано с человеческой деятельностью, потому что человечеством не производится столько углекислого газа, чтобы вызвать такие изменения. В рамках той научной программы, которую мы выполняем, нас интересуют вопросы, как сказываются эти изменения температуры атмосферного воздуха на теплосодержании поверхностного слоя воды в северо-западной части Тихого океана и в дальневосточных морях. Поначалу мы исследовали в основном Охотское море и прилегающие районы – это зона охвата нашей спутниковой станции. Но в последнее время мы расширили зону анализа: сейчас анализируем всю северо-западную часть Тихого океана, до 180 градуса западной долготы, на юг – до 35-ой параллели. То есть мы очень сильно расширили нашу область исследований, в том числе используем данные прошлых периодов. Пока нас больше всего интересуют однонаправленные тенденции и аномалии.

— Какие аномалии имеются в виду?

— Аномалии температуры поверхностного слоя, которые видны по спутниковым данным или данным реанализа. Что такое аномалия? Отклонение текущей температуры от средних многолетних значений. Чтобы оценить значимые аномалии, мы рассматриваем аномалии в данной ячейке. Мы в основном работаем с четвертьградусными ячейками – это довольно приличная детальность. Приходится обрабатывать огромные массивы данных за много лет. До этого мы анализировали декадные данные, сейчас, в связи с тем, что в институте возник интерес к так называемым волнам тепла, скачали массив суточных данных. Также мы рассчитываем для каждой такой ячейки среднее квадратическое отклонение. Если аномалии превышают удвоенное среднеквадратическое отклонение, то это очень редкое, экстремальное событие.

— А почему происходят такие экстремальные события?

— Изменения в поверхностном слое происходят по разным причинам. Если мы говорим о северо-западной части Тихого океана, это изменение адвекции, то есть интенсивности теплого течения Куросио –главная причина, потому что это мощный источник тепла. Вообще в этой части океана есть дефицит тепла, тепловой баланс отрицательный. Мы исследуем и тепловой баланс, и разные его элементы, и поток солнечной радиации. Получаем данные по скорости ветра и атмосферному давлению, потому что ветер тоже играет очень важную роль в этих процессах. Другая причина – это изменение теплового баланса, теплообмена между океаном и атмосферой, которые определяются главным образом ветром и разностью температур между атмосферой и поверхностью океана. Под действием этих факторов и формируются значительные аномалии.

— Какие данные по аномалиям вы получили?

— Мы рассматриваем ситуации, когда эти аномалии, превышающие удвоенное среднеквадратическое отклонение, занимают большую площадь. Отсчитываем, в скольких ячейках они регистрируются, и рассматриваем, сколько они занимают процентов от площади всего изучаемого нами района. Если не более пяти – это близко к норме, а бывают ситуации, когда площади аномалий достигают 20-30%. Представляете, что такое северо-западная часть океана и дальневосточные моря, какая там площадь? Это значительные отклонения термического режима от обычного состояния, и они не могут не сказаться на состоянии водной биоты, рыб Жто важно как с научной, так и с прикладной точек зрения.

Георгий Шевченко, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией океанографии СахНИРО. Фото из личного архива.

— Эта аномалия связана с климатическими изменениями?

— Да. Если мы отодвинемся немного от Курил, рассмотрим более удаленную часть Тихого океана, там заметно потепление. В Беринговом море потепление сказывается в наибольшей степени. В Охотском море и в северной части Японского моря, наоборот, скорее тенденция к понижению температуры, особенно весной. Это является своеобразным следствием глобального потепления – у нас становится меньше льда.

— Но погодите – меньше льда, а вода холоднее? Как же так?

— Да, это важный вопрос. Почему образуется лёд, допустим, в Охотском море? У нас главная причина – зимний муссон, северо-западный ветер в холодный период года. Он несёт арктический воздух и обеспечивает формирование ледяного покрова, т.е. низкие температуры воздуха над Охотским морем. Поскольку льда становится меньше, увеличивается глубина зимней конвекции в тех районах, где не было этой ледяной «крышки». И в этих районах наблюдается, в том числе в прибрежных районах Сахалина, заметная тенденция к понижению температуры. В природе есть своеобразные защитные механизмы, балансирующие все эти процессы. В данном случае следствием глобального потепления, выраженном в сокращении ледяного покрова, становится понижение температуры.

— Наверняка мы далеко не всё знаем об этих защитных механизмах?

— Думаю, да. Мы просто натолкнулись на такой, я бы сказал, удивительный факт. В более удалённой части, за пределами Курильской гряды, наблюдается явное заметное потепление. Уже в результате этого ушла из Южно-Курильского района сайра – ей стало слишком тепло, она сместилась на север и ушла к Алеутские островам.

— Вы сказали про тёплое течение Куросио. Оно тоже меняет свою температуру?

— Течение Куросио, его ветвь – Цусимское течение – испытывают периодические колебания. Наиболее явно выраженный период оно имеет около пяти с половиной, шести лет. Есть еще период около 11-12 лет. Это абсолютно нормальное природное явление – периодические колебания тёплого течения. Когда интенсивность тёплого течения более выражена, оно приводит с собой теплолюбивых рыб. Поэтому не удивительно, что сейчас увеличилось количество анчоуса у западного побережья Сахалина – это, может быть, даже более показательно, чем тунец, потому что анчоус не такой подвижный, это мелкая рыба, и тут влияние именно конвекции, то есть тёплого течения, более важно, чем для тунца или фугу.

— Периодически появляются пугающие слухи в прессе по поводу Гольфстрима, что он замедляется, остывает, меняет свое направление... А Куросио такое не угрожает?

— Скорее всего, это выдумки, хотя именно Гольфстримом я не занимаюсь. По поводу Куросио – криков, чтобы оно исчезло, остановилось, я не слышал ни разу. Но изменения есть, они сказываются на состоянии теплового запаса изучаемого нами района – я имею в виду северо-западную часть Тихого океана и прежде всего Японское море, которое находится под прямым воздействием Цусимского течения. В меньшей степени – на Охотском и Беринговом морях, но они тоже так или иначе, косвенно находятся под этим влиянием.

Побережье Охотского моря. Фото Н. Лесковой.

Мы обычно говорим о колебаниях, но есть и однонаправленная тенденция: это глобальное потепление, явно выраженное в поверхностном слое. Коллеги из Тихоокеанского института океанологии обнаружили аналогичные изменения и в промежуточном слое. Мы промежуточный слой не смотрим, а у них довольно большие объёмы судовых съёмок, и они наблюдают потепление уже не только в поверхностном, но и в промежуточном слое. Это гораздо более сложные и длительные, может, более значительные для океана процессы, потому что они носят в каком-то смысле фундаментальный характер с точки зрения состояния океана.

— Какие изменения там фиксируются?

— Потепление, уменьшение толщины холодного промежуточного слоя тоже наблюдается. В данном случае речь идёт о районах вблизи Курильских островов и Камчатки, в основном там морские экспедиции работают. Именно в этих районах есть холодный промежуточный слой. В открытом океане он отсутствует – он связан именно с нашими климатическими особенностями, влиянием холодного ветра в осенне-зимний период.

— Насколько важен этот холодный промежуточный слой?

— Для любой экосистемы существенные изменения – всегда потрясение, стресс. Мы заранее не можем сказать, какое влияние они могут иметь, но для обитателей это не сулит ничего хорошего, так же, как большие аномалии в поверхностном слое. Это серьёзная проблема, на которую нет возможности каким-то образом повлиять.

— Почему вы считаете, что это всё глобальные процессы? Ведь вы говорите о чисто региональных.

— В принципе, да, масштаб того, что мы изучаем – региональный. Но думаю, что причина, которая вызывает эти изменения, очевидно связана с глобальным потеплением. Нет другого источника тепла, которое могло бы повлиять на состояние океана, чем изменение температуры атмосферного воздуха.

— Как вы думаете, потепление продолжится, будет идти по нарастающей? Или, может быть, этот процесс скоро закончится? Есть точка зрения, что скоро нас ждёт малый ледниковый период.

— Прогнозировать такие вещи очень сложно, я за такое не берусь. Мы скорее всего видим сейчас положительную фазу какого-то длительного цикла. Весь вопрос – сколько он составляет, каков его период – двести-триста лет или, скажем, тысячу.

— А нынешние математические модели вам не представляются достаточно точными?

— Откровенно говоря, нет, потому что пока нет понимания, почему произошли такие колебания в прошлом, нет убедительного моделирования этих процессов. Если научимся понимать, что происходило хотя бы в Голоценовый период, когда были эти колебания, вызвавшие изменения растительности, тогда можно будет говорить и о каком-то более-менее надёжном прогнозе будущих климатических изменений.

Заросли горца Вейриха на побережье Охотского моря. Фото Н. Лесковой.

— Для тех учёных, которые считают роль антропогенного фактора в потеплении основной, нет сомнений, что надо уменьшать выбросы парникового газа. Как вы считаете, надо ли всё это делать?

— Здесь я не очень компетентен, но если есть возможность без больших сложностей уменьшить выбросы, то это следовало бы сделать. Если это понесёт серьёзный экономический ущерб, то тут надо взвешивать, насколько этот эффект важен, чтобы в итоге больших сокращений и существенных изменений промышленности мы добились чего-то положительного.

— Вам не кажется, что надо сначала изучить, насколько этот аспект важен, а потом уже предпринимать какие-то шаги?

— Может, стоило бы это делать параллельно. В принципе промышленность и так потихоньку минимизируется, выбросы уменьшаются – это процесс очевидный. Ещё Карл Маркс в «Капитале» написал о том, что вся промышленность будет когда-нибудь спрятана под землю. Вероятно, так когда-нибудь и будет.

— Может ли человечество в принципе повлиять на процессы, о которых мы говорим?

— Честно говоря, когда мы видим масштаб процессов, происходящих в атмосфере и в океане, то, даже если просто оценить их энергетику, то думаю, никаких сравнимых по масштабу возможностей у человечества пока нет. Однако это вовсе не означает, что нам не надо пытаться минимизировать наносимый нами вред. Например, если мы можем уменьшить или упорядочить вырубку лесов, то это следует сделать. Это относится и к лесным пожарам – может, за ними надо более внимательно следить, потому что это тоже большой выброс в атмосферу, сокращение возможностей для природы защитить себя. Хотя не лес, а океан играет главную роль в формировании климата. Фитопланктон, производящий кислород, возможно, более важен, чем леса.

— Вы долгие годы занимались исследованием цунами. Становится ли они чаще на фоне этих климатических процессов?

— Пока таких данных нет. В основе формирования цунами лежат землетрясения – цунами является вторичным продуктом. Механизм влияния на состояние земной коры и формирование напряжений изучается, появились некоторые работы по этому поводу, но пока убедительных свидетельств в эту пользу нет, хотя и исключить такого влияния тоже нельзя.

— Какие главные загадки для вас остались в этом явлении?

— Главные загадки – природа землетрясений. В геофизике нет ничего более сложного, чем землетрясения. Есть три главных источника цунами: землетрясение, вулканы и оползни, подводные или надводные. Вулканы редко создают такие глобальные процессы, а оползневые цунами – это явления чисто локальные. Так что главная причина цунами – подводные землетрясения.

Озеро Тунайча – второе по величине озеро Сахалина. Фото Н. Лесковой.

— Геофизики, изучающие землетрясения, допускают, что человеческая деятельность может спровоцировать определённую тектоническую активность. А спровоцировать цунами мы можем?

— Чтобы произошло землетрясение, нужно, чтобы там накопилось достаточное напряжение. На это повлиять не может никто. Когда напряжение уже накоплено, может произойти некий толчок, но пока я не могу представить, чтобы человеческая деятельность в какой-либо форме могла бы тут сыграть заметную роль. Моей фантазии для этого не хватает. Всё-таки речь идёт об огромных энергиях.

— А как вы думаете, наступят времена, когда мы научимся не только достаточно точно прогнозировать землетрясения и цунами, но даже использовать их мощность в своих энергетических целях?

— Рост уровня понимания механизмов землетрясения, их природы за последние 10-15 лет колоссальный. У сейсмологов очень большой прогресс. Их модели очагов позволили очень хорошо определять и источник цунами, и рассчитывать его, и моделировать цунами. Человечество развивается, прогресс в науке не останавливается. Поэтому на ваши вопросы можно смотреть с некоторым оптимизмом.

— Не опасно ли вмешиваться в глобальные катастрофические процессы природы, как вы считаете?

— Есть много примеров, когда вмешательство привело к крайне негативным последствиям: осушение болот, поворот рек вспять. Таких примеров много. Надо к этим вещам относиться очень продуманно. Всё же практика «традиционного большевистского сознания», что мы все перевернём, долго довлела в нашей стране и может быть даже где-то сохраняется. Надо быть более осторожными и склонными гораздо серьёзнее просчитывать последствия. В данном случае могу привести пример: в течение многих лет мы наблюдаем за озером Тунайча. Это красивое и самое большое на Сахалине озеро. Оно потихоньку зарастает сине-зелёными водорослями, приобретает неприятный запах. Было много шума, когда областной Думой была создана комиссия во главе с довольно авторитетным депутатом Гомилевским, которая считала, что нужно прорывать более глубокую протоку для увеличения водообмена. А наш филиал возражал. Незадолго до этого мы с коллегой были в Японии, где находится озеро Абасири. Там длина реки 6 км, и при сильных нагонах, при сильном ветре бывает, что морская вода поступает в озеро. Эта вода более холодная и более солёная, она опускается на дно и поднимает из нижнего слоя воду, которая богата сероводородом. В результате происходит массовая гибель многих видов. Пока звучали шумные обсуждения, увеличился объём поступления морской воды в озеро Тунайча, и случились негативные последствия для озера. Поэтому вмешательство – это всегда палка о двух концах.

— Если мы будем осторожно и бережно относиться к природе, то она будет осторожнее и бережнее относиться к нам, как вы думаете?

— Возможно, хотя за природу поручиться нельзя. Землетрясения и цунами могут происходить, несмотря на все наши предосторожности.

Остров Сахалин. Фото Андрея Афанасьева.

Материал подготовлен в рамках пресс-тура на Сахалин, организованного АНО «Национальные приоритеты» и проектным офисом «Десятилетие науки и технологий».