Людство всерйоз стурбоване змінами клімату: чого ж чекати далі? Можливо, щось порадять учені? Але серед науковців точаться гострі дискусії, і єдиної думки немає. Одні (частіше геологи) вважають, що Земля переживала й не такі катаклізми, коли щезали континенти, піднімалися гори, насувалися льодовики, вимирали великі групи організмів, — а сьогоднішні зміни тимчасові, викликані природними причинами, тому не варті серйозної уваги, хоча вивчати ці процеси потрібно. Однак природні процеси, що відбувалися мільйони років тому, стосувалися природи, а не суспільства. Коли йдеться про загрозу втратити блага цивілізації, люди не можуть удовольнятися усвідомленням факту, що зміни, можливо, підуть на користь природі.
Водночас інші вчені змальовують апокаліптичні картини, відповідно до яких людська діяльність так сплюндрувала Землю, що homo sapiens уже не місце на планеті. Як одні, так і інші наводять вагомі наукові аргументи. Тож потрібен усебічний аналіз ситуації.
У «ДТ» (№28, 2010 р. «Земля горить») було надруковано інтерв’ю з головою Державної гідрометеорологічної служби МНС України В.Ліпінським. Але там, де кліматологи закінчують свою роботу, — екологи лише її розпочинають. Тож я хотів би поділитися думками, які частково вже виклав у статті «Глобальні зміни клімату: що робити екологам?», («ДТ», №43, 2008 р.), в якій ішлося про необхідність розробки комплексної програми дослідження означеної проблеми та можливих наслідків. Хоча стаття й мала резонанс серед науковців, але реальних дій, на жаль, не було. Тому по гарячих слідах у контексті сьогоднішніх подій хотілося б висвітлити перші уроки, які в майбутньому потребують глибокого аналізу.
Урок 1. Відповідно до законів термодинаміки, між вільною та зв’язаною енергією має існувати баланс, який на планеті порушено. Причина може полягати в тому, що на поверхню Землі надходить більше теплової енергії (чи надходить іззовні, чи виділяється зсередини ядра), ніж здатна зв’язувати, акумулювати біосфера, і це спричиняє природні кліматичні зміни. Або ж біосфера настільки порушена через людську діяльність, що не може акумулювати потрібну кількість енергії. Очевидно, наявне і те, й інше, і сьогодні не так важливо, який відсоток припадає на кожну складову.
Урок 2. Біосфера Землі не здатна стабілізувати ситуацію. Це випливає з того, що амплітуда коливань кліматичних показників (температури й опадів) збільшується. Таке наростання ми спостерігаємо як у часі (рекордні зниження взимку і підвищення влітку, почастішання аномалій), так і на відносно невеликому просторі (якщо Варшаву заливає дощем, то Москва, що розміщена за 1200 км на тій самій широті, потерпає від посухи). Таке різке наростання амплітуд кліматичних процесів, які відбуваються у протилежних напрямках, атмосфера намагається «погасити», виконуючи певну «роботу», внаслідок чого виникають катаклізми, які зачіпають різні компоненти екосистем. Вважалося, що найбільш екстремальні точки — полюси, високогір’я, острови, а середні широти — найблагополучніші, і зміни клімату будуть для нас навіть позитивними. Проте сьогодні такі зміни простежуються не лише в напрямку північ — південь, а й у напрямку захід — схід, що проявляється в надмірній кількості опадів у сфері впливу Атлантики і в надмірній сухості — у Східній Європі. Ця різка межа проходить по західних областях України, де щороку в Карпатах, на Західному Поділлі та на Волині спостерігаються буревії, смерчі, повені тощо.
Урок 3. Взаємозв’язок як між атмосферними складовими (температурою та опадами), так і іншими компонентами екосистем досить складний, тому відповідь екосистем — неоднозначна й важко передбачувана. Ми здатні з певною ймовірністю спрогнозувати перші кроки поведінки системи, але не можемо оцінити ланцюгової реакції подальших змін, бо серйозні наукові дослідження у цьому напрямі не ведуться. Чи можливо було передбачити такі масштаби пожеж у Росії, якщо провідні фахівці під час зустрічі з Д.Медведєвим перед його відльотом на саміт у Копенгаген запевняли, що Росії глобальні зміни клімату стосуються найменше?
Утім, деякі наслідки згаданої ланцюгової реакції ми передбачити можемо, і з цього слід зробити певні висновки.
Підвищення температури призводить до зростання випаровуваності, тобто зміни гідротермічного режиму, який визначає розвиток живих організмів та функціонування екосистем, тому їх поведінку варто розглядати саме з цих позицій. Так, на сухих піщаних грунтах, зайнятих хвойними лісами, де підстилка хвої розкладається протягом п’яти-семи років, накопичуються її потужні запаси (до 20 т/га), що є небезпечним джерелом виникнення пожежі. Цей ризик підвищується через те, що хвоя виділяє ефірні олії. Посадки чистих хвойних лісів, що інтенсивно культивувалися у ХХ ст., є тією «пороховою бочкою», яка спалахнула в Росії, але цьому передували аналогічні спалахи і в нас (згадайте, як Ющенко торік гасив пожежу в Херсонській області). За нашими розрахунками, повне знищення одного гектара лісу, з урахуванням його кліматорегулюючих, грунтотвірних функцій та періоду відновлення, еквівалентне 80 тис. дол.
Сьогодні світова наукова спільнота приділяє велику увагу охороні боліт. Річ у тому, що болота, які займають три відсотки території суші, акумулюють 550 Гт вуглецю у торфі, що становить 30% від його запасу в ґрунті, 75% — в атмосфері, майже стільки ж, скільки в біотичному компоненті планети, й удвічі більше, ніж у лісах. Поверхня незайманих природних боліт укрита мохами-сфагнами, що накопичують у 300 разів більше води, ніж важать самі рослини, і протягом року утримують її. Цей сфагновий шар — запорука того, що екосистема не постраждає від вогню. Тотальна меліорація спричинила зниження рівня грунтових вод, осушення торфу, який від пересихання назавжди втрачає здатність акумулювати воду. Саме такі пересушені торф’яники горять навколо Москви. В результаті відбувається потужна емісія СО2, СО і СН4. За нашими підрахунками, екологічна «вартість» одного гектара болота у сто разів вища, ніж лісу, і сягає 7500 тис. дол. За такими показниками можна буде оцінити вартість екологічних збитків, які, втім, не враховують того, що смог і перевищення концентрації чадного газу в шість разів від допустимого рівня негативно позначаються на здоров’ї людей. Водночас цей газ є додатковим джерелом глобального забруднення атмосфери. За підрахунками вчених, сьогодні його масштаби становлять 10% від антропогенних викидів СО2 і 20% від маси викидів парникових газів. На жаль, деградація боліт на планеті відбувається швидкими темпами, тому існує гостра проблема їх збереження як акумуляторів не лише вологи, а й вуглецю, запасів енергії, що забезпечують баланс у біосфері.
Особливо це актуально для України, де проходить південна межа поширення сфагнових торф’яників. У нашій державі запаси торфу становлять 2260 млн. т, а це 0,4% від усіх світових запасів і втричі більше, ніж запас енергії наших лісів. У 60—80-х рр. ХХ ст. щорічно видобували 7,5 млн. т торфу, а нині — 1 млн. т., що становило 0,3%, а тепер — 0,04% від його запасів. Незважаючи на такі, здавалося б, мізерні обсяги видобутку, 45% запасів торфу в Україні вже вичерпано, тому навіть розумна їх розробка має проводитися з позицій збереження болотних екосистем.
Прогрівання води у водосховищах призведе до інтенсивного розмноження водоростей («цвітіння води») і як наслідок — до такого рівня евтрофікації (збагачення водойм біогенними елементами, насамперед азотом, фосфором та кремнієм), зниження запасів кисню у воді, за яких риба існувати не може. Ці негативні явища стають масштабнішими і рухаються на північ. До того ж масове відмирання водоростей є додатковим, досить істотним джерелом забруднення атмосфери.
За прогнозами, глобальні зміни клімату призведуть до підвищення рівня води в океані на 18—59 см, що не може не позначитися на рівні Чорного, Азовського морів та на прилеглих територіях. На півдні України, де близько до поверхні залягають солі, підвищення рівня водного дзеркала (прогнозують, що до 2050 р. водне дзеркало Азовського моря підніметься на 22 см), збільшення опадів і підвищення температури можуть викликати підтоплення територій. Останньому сприяють і підземні виробітки шахт у Донбасі, які затоплюються водами. Якщо порівняти площі підтоплених територій у 1982-му і 2004 роках, то для Полісся цей показник (хоч і був доволі високим) не змінився, а для півдня України зріс у середньому вдев’ятеро. Підтоплення посилить заболочення та засолення, скоротить площі піщаних дюн, які є домівкою для багатьох ендемічних видів, і зумовить процеси видоутворення в іншому напрямі — формування галофітних видів. Водночас засолення (навіть за достатньої кількості вологи) спричинить опустелювання, що негативно позначиться не лише на сільському господарстві, а й на умовах проживання людей загалом.
На всі ці процеси відповідним чином реагують флора і фауна, що є чутливими індикаторами кліматичних змін. Відбувається міграція багатьох видів із півдня на північ, експансія чужоземних «поселенців», які витісняють цінні місцеві види. Через неможливість адаптації видів до швидких кліматичних змін певні екосистеми можуть збідніти і навіть зникнути. Насамперед це стосується екосистем, що перебувають на межі ареалу та високогір’їв.
У цьому контексті мої співрозмовники інколи запитували, чи можлива поява пальм в Україні? На що я відповідав: не забувайте, що між тропіками та Україною лежить ще й Сахара.
Негативні зміни в екосистемах можуть сприяти і розвиткові мікроорганізмів, грибів, комах, котрі є вогнищами збудників хвороб.
Уже такий побіжний перелік проблем ставить на порядок денний певні завдання. У біології є термін «преадаптація» — коли організм реагує не на те, що вже сталося, а через свою внутрішню організацію вже готовий до того, що може статися. Так і суспільство повинне вчитися у природи преадаптуватися, діяти на випередження, розробляти систему відповідних адаптаційних заходів ведення сільського, лісового господарства, здійснювати певні кроки в охоронній справі, інженерній геології, запобіжному будівництві гідроспоруд. Але почати потрібно було вчора, бо завтра може бути пізно.