Учитывая ритм нашей жизни, в ближайшие несколько десятилетий Земля перестанет быть для людей «безопасным рабочим пространством». К такому выводу пришла группа из 18-ти ученых, попытавшихся определить пределы прочности экосистемы Земли. Результаты их исследования были опубликованы в минувший четверг в журнале Science.

Авторы статьи утверждают, что мы уже нарушили четыре «планетарных границы». Эти границы определяют скорость потери биоразнообразия, изменения землепользования, т. е. вырубка лесов, уровень углекислого газа в атмосфере и загрязнение глобального океана азотом и фосфором (которые используются в качестве удобрений).

«Наука показывает, что в результате деятельности человека — развития экономики, технологий, роста объемов потребления — нарушается равновесие глобальной окружающей среды», — считает Уилл Стеффен (Will Steffen), ведущий автор исследования, состоящий в штате Австралийского национального университета и Стокгольмского международного центра изучения устойчивости социоэкологических систем.

Это не проблемы далекого будущего, а скорее проблемы, требующие немедленного решения, утверждает Стеффен, который считает, что начавшийся в 1950 году экономический подъем, а также глобализация экономики способствовали ускорению процессов, которые привели к нарушению этих границ. Никто точно не знает, когда наступит критический момент, но, по его словам, дестабилизация «экосистемы Земли» в целом может произойти в пределах от «нескольких десятилетий до ста лет».

Ученые сосредоточили внимание на девяти отдельных планетарных границах, о которых впервые заговорили авторы научной работы, опубликованной в 2009 году.

Эти границы определяют теоретические пределы изменений окружающей среды и учитывают такие факторы, как скорость разрушения озонового слоя стратосферы, расходование человеком пресной воды на суше, скорость закисления океана, рост содержания аэрозолей в атмосфере и рост химического загрязнения окружающей среды редкими химическими веществами и генетически модифицированными организмами.
За каждой планетарной границей имеется «зона неопределенности». В эту зону выносятся все неизбежные неточности вычислений, это своего рода буферная полоса в рамках которой специалисты, принимающие решения, еще могут предпринять какие-то действия, что-то изменить и исправить прежде, чем станет слишком поздно. И, наконец, за пределами этой буферной зоны принятия решений начинается неизвестность — планетарные условия, о которых нам ничего не известно.

«Эта граница не похожа на край отвесной скалы, — говорит Рей Пьерумбер (Ray Pierrehumbert) из Чикагского университета, специалист по экосистемам Земли. — Эти границы больше напоминают предупреждающие знаки — вроде указателей температуры на приборной панели автомобиля».

Пьерумбер, не принимавший участия в исследовании, описанном в журнале «Science», уточняет, что планетарная граница «похожа на предупреждение о лавинной опасности на горнолыжном спуске».
По словам ученых, нельзя с уверенностью сказать, что после нарушения планетарной границы сразу же наступит катастрофа. Ученые, скорее, ссылаются на «принцип осторожности»: мы знаем, что человеческая цивилизация возникла и успешно развивалась на протяжении последних 10 тысяч лет — эпохи, известной как современный период или голоцен — в сравнительно стабильных природных условиях.

Никто не знает, что произойдет с цивилизацией, если планетарные условия будут меняться и дальше. Но авторы статьи в «Science» утверждают, что наша планета «скорее всего, будет гораздо менее пригодной для развития человеческого общества».

Авторы уточняют, что не собирались предлагать решения этих проблем, они всего лишь хотели предоставить информацию по теме. Их работа — это своего рода отчет, в котором использованы новые данные за последние пять лет.

И это не просто перечень коэффициентов надежности или запасов прочности. Такая планетарная граница, как скорость разрушения озонового слоя, может служить наглядным примером того, как оперативно мировые лидеры отреагировали на угрозу экологической катастрофы. После того, как была обнаружена растущая озоновая дыра, образовавшаяся в результате выбросов в атмосферу искусственных химических веществ — хлорфторуглеродов (ХФУ) — в 1980-х годах многие страны мира запретили их использование.

Эта молодая область науки связана с такими областями знаний как экология, геология, химия, атмосферная наука, морская биология и экономика. Она известна под названием «наука об экосистеме Земли». Ученые понимают, что в их работе неизбежно присутствует фактор неопределенности. Некоторые планетарные границы, например, использование «новых веществ» — таких как ХФУ — все еще не до конца понятны, и их количественная оценка весьма затруднена.

Гораздо более понятна роль двуокиси углерода в качестве парникового газа. Безопасное для функционирования всех систем содержание СО2 раньше составляло менее 350 ppm или частей на миллион. Это и есть граница — но мы уже ее нарушили, и теперь, как пишут авторы статьи, уровень СО2 составляет почти 400 ppm. В результате наша планета оказалась в зоне неопределенности, которая предусматривает содержание этого газа в атмосфере в пределах от 350 до 450 ppm.

По мнению Кэтрин Ричардсон (Katherine Richardson) профессора биологической океанографии Копенгегенского университета Дании и соавтора статьи в «Science», если учесть скорость, с которой растет содержание СО2 в атмосфере — приблизительно 2 ppm в год — мы перейдем границу в 450 ppm всего лишь за пару десятков лет.

Не исключено, что человечество сталкивалось с проблемами, связанными с нарушениями планетарных границ, еще в доисторические времена, считает Ричард Элли (Richard Alley), ученый-геофизик, не принимавший участия в исследовании, о котором идет речь. Вполне возможно, что земледелие возникло из-за нехватки еды в результате повсеместного распространения собирательства и охоты и восполнило запасы на планете, говорит он.

«Совершенно очевидно, что мы занижаем то количество добычи, которое могли унести охотники-собиратели и 10 тысяч лет назад», — утверждает он.

Сегодня более 7 миллиардов людей используют природные ресурсы в растущих масштабах, вырубают леса и используют земли под сельскохозяйственные угодья, выбрасывают в атмосферу еще больше углекислого газа, усиливая парниковый эффект, и безжалостно уничтожают многие виды животных и растений. То, что человечество возникло на Земле довольно внезапно, позволяет многим ученым утверждать, что это новый геологический период, эра человека, которую часто называют антропоценом.

Землю охватывали потрясения и раньше, но биосфера всегда восстанавливалась. Сотни миллионов лет назад наша планета, очевидно, покрылась льдом и превратилась в «Землю-снежок» (термин предложен авторами гипотезы о том, что в ранние геологические эпохи Земля была полностью покрыта льдом — прим. перев.). Примерно 86 миллионов лет Земля столкнулась с космической каменной глыбой размером с гору, которая убила половину живших на нашей планете существ, в том числе и нептичих динозавров. После таких катастроф и потрясений жизнь на Земле всегда возрождалась.

«Наша планета сама о себе позаботится. Она будет существовать и дальше», — утверждает Ричардсон.

«Эти вопросы всегда воспринимаются очень эмоционально, — говорит она. — Если задуматься, то согласно этическим нормам американцев «нет передела возможностям и совершенству». Но есть и такие, которые говорят, что им не нужны заоблачные дали, что «совершенство — это сама Земля».

Теоретически решить многие экологические проблемы, с которыми мы сегодня столкнулись, можно с помощью техники. Однако технические инновации зачастую связаны с непредвиденными последствиями. По словам Пьерумбера, в решении глобальных проблем нам следует опасаться чрезмерной зависимости от технических средств.

«Сегодня люди повсюду стремятся все чаще и чаще использовать технику, поэтому мы начинаем все больше зависеть от наших технических средств, позволяющих нам расширять свои возможности и естественные границы, — говорит он. — Но это все чаще выглядит так, будто мы живем не на Земле, а в космическом корабле».