Велика вода біля нашого порога: запобігти неможливо, підготуватися необхідно

Світ стрясає не тільки фінансово-економічна криза, світ збурений кліматичними аномаліями. Періоди нестерпної спеки і засухи раптово змінюються невгавущими зливами, що спричинюють катастрофічні затоплення з колосальними збитками, а нерідко й людськими жертвами. У той час як одні вчені розмірковують, як людству пережити глобальне потепління (куди сховатися від палючого проміння, як урятувати ліси від багатогектарних пожеж, чим прогодуватися, коли на полях висихає врожай, і як не втонути під час розгулу весняного водопілля), інші закликають готуватися до глобального похолодання. Аномальна спека, нагрівання океану - це все тимчасово, стверджують вони, максимуму пекла вже досягнуто, і ті, хто доживе до середини ХХІ століття, побачать наступ льодовиків.

Хай там як, але непевне кліматичне майбутнє аж ніяк не влаштовує тих, хто несе відповідальність за економічний добробут людства. Чого очікувати? Що планувати? Якщо запобігти неможливо, то як готуватися? Різні сценарії - різні стратегії. Тому так винятково важливе точне прогнозування.

Різкі зміни клімату, коливання температур повною мірою відчуває на собі водне господарство України. Весняних повеней, які за своїм розмахом раніше могли очікуватися раз на сто років, тепер довго чекати не доведеться. Особливо потерпає Карпатський регіон. А на Півдні країни - інша проблема: влітку пересихає земля, бракує води для сільськогосподарських потреб, а рівень води у Дніпровському каскаді падає…

Ефективне прогнозування ризиків у водній сфері потрібне державі з багатьох причин. Аби будувати захисні споруди саме там, де це найпотрібніше. Аби оперативно попереджати людей про небезпеку і вчасно планувати рятувальні заходи. Аби ті, хто зібрався жити в зоні ймовірного підтоплення, чітко усвідомлювали, чим ризикують, і страхували своє майно і життя від стихійного лиха (якщо все-таки не вирішать змінити адресу). Між іншим, це лихо незабаром може спіткати не лише мешканців західних областей, а й столичних жителів - варто поглянути на сайті DT.UA на карту ймовірного підтоплення, надану українськими та американськими експертами (детальніше про це див. нижче).

І вигадувати велосипед не потрібно. Американці, з їхнім багатим досвідом «спілкування» з примхами водної стихії, вже розробили дієві технології прогнозування й оцінки впливу кліматичних змін на катастрофічні повені. Їхнім досвідом зацікавилися співробітники відділу математичного моделювання навколишнього середовища Інституту проблем математичних машин і систем (ІПММС) НАНУ. Втім, у наших науковців також є значні напрацювання в цьому напрямі. Кілька днів тому в рамках обміну досвідом та підготовки спільного проекту у Києві побували американські фахівці. Ключовою постаттю в цій науковій співпраці став провідний експерт у галузі водного господарства - директор з міжнародних проектів Інституту водних ресурсів Корпусу інженерів армії США, Нобелівський лауреат, американець українського походження Євген СТАХІВ.

Забутий в Україні експерт

Євген Зенон Стахів народився у 1944 році у Львові в сім’ї відомого українського підпільника, діяча ОУН Євгена Павловича Стахіва. Емігрував із родиною до США з Австрії в 1949 році. З ініціативи батька почав вчитися на інженера, проте завжди відчував поклик до природничих наук. Це вдалося поєднати в царині гідрології. Здобув докторський ступінь із управління водними ресурсами в Університеті Джона Хопкінса в Балтіморі й уже понад 35 років проводить дослідження в цій галузі, спеціалізуючись на розробці методів управління водними ресурсами великих річкових басейнів та протиповеневого захисту в умовах кліматичних змін. Очолює управління міжнародних проектів Інституту водних ресурсів Корпусу інженерів армії США (ця інституція відповідає за підтримку дамб, річкових навігаційних шляхів, систем протиповеневого захисту по всій країні).

Коли в 2003 році в Іраку було встановлено тимчасову військову адміністрацію, пана Стахіва призначили міністром водного господарства та іригації. З огляду на те, що Ірак - країна, яка стовідсотково залежить від водних ресурсів, а після воєнних дій система іригації лежала в руїнах, зрозуміло, яка відповідальність лягла на плечі вченого.

- Американці не бомбували іригаційної системи. Самі іракці її знищили. Повитягали електрику, помпи, - розповідає Євген Стахів. - Я мусив те все відкупити в них. Роз’їжджав по Іраку на джипі із півмільйоном доларів у багажнику. Приходив до місцевих шейхів і пропонував гроші, аби повернули все назад. За три місяці система вже працювала. За півроку ми передали її назад Іраку, бо в них були досвідчені інженери, котрі розуміли, як потрібно діяти. Я багато допомагав, консультував. Вони отримали достатньо грошей і технічної допомоги, тож були першими, хто став на ноги.

З 1989 року пан Стахів працював у Міжурядовій групі експертів ООН зі зміни клімату (IPCC) як провідний експерт із дослідження водних проблем і ввійшов до числа лауреатів Нобелівської премії Миру за 2007 рік.

Упродовж останніх десяти років очолював двосторонню (разом із Канадою) комісію з розробки та впровадження стратегій поліпшення стану Великих озер.

За радянських часів Євген Стахів не мав прямих контактів із Україною. У 1991-1992 роках перший міністр охорони навколишнього середовища незалежної України Юрій Щербак (знайомство з ним відбулося у США наприкінці 1980-х) запросив американського фахівця оцінити стан водного господарства України (Світовий банк та USAID виділили на його поліпшення кількасот мільйонів доларів). Проте після відставки міністра співпраця з експертом світового рівня перервалася. Зміну ситуації спричинила масштабна повінь на Прикарпатті 2008 року. Стало зрозуміло, що всі готові копати і будувати, але бракує досвіду, аби прогнозувати та підрахувати оптимальне докладання коштів і зусиль. І тоді українські науковці згадали про Євгена Стахіва та його багатий досвід.

- Ми налагодили контакт, - розповідає завідувач відділу математичного моделювання навколишнього середовища ІПММС НАНУ Марк Железняк, - і я почав агітувати пана Стахіва до співпраці. Обговорили можливі механізми. Адже Євген Стахів працює на американську армію і не може «за щучим велінням» почати працювати на Україну. Вирішили діяти на рівні обох академій наук - американської та української. Варто зазначити, що американська національна академія наук мала механізми взаємодії з АН СРСР, але не з НАН України. Якщо в Україні Національна академія наук - це практично міністерство науки, то в США це щось на кшталт клубу експертів високого рівня, які працюють в різних університетах та національних лабораторіях. Є якась проблема - НАН США запрошує експертів і ставить завдання, скажімо, як найефективніше ліквідувати наслідки катастрофічного розливу нафти. Брати участь у такому проекті дуже престижно. Отже, у 2009 році ми вдалися до цього механізму, - до НАН України приїхав один із керівників НАН США високого рівня, відбулися зустрічі, у грудні 2009 року у Вашингтоні було проведено перший семінар із аналізу впливів змін клімату на водні ресурси. Так усе й почалося.

Українські розрахунки за американським досвідом

У редакції DT.UA Євген Стахів та Марк Железняк поділилися поточними результатами співпраці.

Математична модель, розроблена нашим відділом у співпраці з американськими фахівцями, дозволяє прогнозувати ступінь ризику та ймовірні зони затоплення у Києві в разі виникнення масштабних повеней на рівні 1970-го або 1931 року. Із наших карт, із якими тепер можуть ознайомитися читачі DT.UA, видно, що повінь рівня 1931 року затопить частину Оболоні, Русанівку, Осокорки, Позняки; під загрозою й елітні будинки Конча-Заспи. Проте є шляхи запобігти цьому, зокрема поставити низку дамб, які зупинять воду, принаймні у випадках помірно високих паводків.

Нині ухвалюється новий Генеральний план розвитку Києва до 2025 року, в якому, зокрема, передбачено активне будівництво на узбережжі Дніпра. Проте ці споруди можуть бути затоплені під час високих повеней. Потрібно врахувати, як змінюється місто і змінюється клімат… Останнім часом нам вдалося встановити контакт зі структурами, відповідальними за Генплан, і там зацікавилися нашими розрахунками…

Ще одна столична проблема - підтоплення під час рясних злив. Наприклад, біля м. «Лівобережна» під мостом ціле море розливається. А ще є річка Либідь… У Генплані слід передбачити поліпшення дренажної системи столиці. Наші розрахунки можуть у цьому допомогти.

Якщо повернутися до Дніпра, то води, що формують весняні повені, збираються не в Київському водосховищі, а вище - на території Росії та Білорусі. Тому, щоб спрогнозувати, якою буде повінь у квітні - на початку травня, і спланувати, як найефективніше використовувати водосховища Дніпровського каскаду в літній період, потрібно мати дані з сусідніх країн. А нині обмін ними не такий простий, як за часів Радянського Союзу. Тут можуть стати у пригоді американські технології. Вони, зокрема, дають можливість зафіксувати із супутника рівень снігу на російських і білоруських полях і на основі цього побудувати прогноз.

«Ефект метелика» руйнує довгострокові прогнози

- Ряд учених стверджують, що вплив антропогенних чинників на зміни клімату перебільшується (з метою політичних маніпуляцій) або принаймні є значно меншим, ніж вплив природних (зокрема космічних та геофізичних) чинників. Приміром, є припущення, що сучасне потепління є наслідком виходу з «малого льодовикового періоду», який тривав протягом XIV-XIX століть. Кажуть, раніше на Землі траплялися і більш посушливі періоди, проте кінця світу через те не сталося… Крім того, лунають думки, що скорочення площ лісів і пов’язане із цим порушення балансу вологи й тепла швидше спричиняє незворотні зміни клімату, ніж викиди в атмосферу парникових газів…

Є.Стахів. - Маємо аналогічні дискусії в науковому середовищі Америки. І до певної міри вони обґрунтовані. Якщо подивитися на зміни клімату в останні 5 тис. років, то побачимо періоди великої посухи, що могли розтягуватися на століття і кардинально змінювали спосіб життя людей. Північна Сахара (де нині Лівія, Туніс, Марокко) за часів Давнього Єгипту була зеленою, там привільно почувалися слони… Іранські й тюркські кочовики недаремно ішли з Азії в українські степи - внаслідок посух їхній худобі бракувало пасовищ… Проблема в тому, що наразі досить важко чітко розрізнити, якою мірою нинішнє потепління зумовлене людською діяльністю, а якою - природними чинниками. Потрібно мати дані щонайменш за 50 років і придатну математичну модель, яка показала б, яким був клімат, якби парникові гази не викидалися в атмосферу. Такі моделі розробляються, але вони поки що більшою мірою теоретичні.

Назагал глобально теплішає. Температура повсюдно підвищилася на один градус. Скресає крига в Гренландії, рівень моря підвищується трохи швидше за природний. За нашими прогнозами, за сто років море підніметься на 30-40 см (на 3-4 мм за рік). Більше сказати важко. Приміром, наше дослідження щодо Великих озер. Було розроблено 23 глобальні моделі, і їхні показники істотно різняться. А ідеальної моделі наразі немає.

- Але «кінця світу», якого дехто очікує в грудні у зв’язку із закінченням календаря майя…

- Не буде. Принаймні ми, науковці, не підтримуємо таких прогнозів. Немає ознак будь-якої глобальної катастрофи.

- А як щодо довгострокових прогнозів у принципі? Скажімо, один із українських речників, відповідальних за прогнозування погоди, передрікав, що наступна зима буде дуже холодною, затяжною, а наступне літо - ще спекотнішим. Це підтверджується вашими даними?

- Наше міністерство робить такі самі прогнози для Америки. Проте, хоча й маємо ефективні моделі, найкращі супутники, - добре, якщо довгострокові прогнози справджуються раз на три роки.

Досить точними є короткострокові прогнози - на кілька днів. Проте в довгостроковому вимірі наявні моделі не можуть врахувати всі деталі. Приміром, зараз ми перебуваємо в будинку. Його обвіває вітер. Утворюється малесенький вихорець. Модель його не помітить і не врахує. Для прогнозу на три-п’ять днів це не має значення. Але в довгостроковій перспективі такі дрібні стохастичні збурення об’єднуються і порушують усі прогнози. Такий собі «ефект метелика», як у відомому творі Бредбері «І гримнув грім». Тому гарантувати точність прогнозів на півроку або на рік я б не наважився.

фото Андрія Товстиженка