Алексей Турчин - Война и еще 25 сценариев конца света
Чтобы определить, минимальное количество какого изотопа приведет к вымиранию всех людей на Земле – или к длительной непригодности всей суши для сельского хозяйства и невозможности в связи с этим вернуться в доиндустриальную фазу развития, или неизбежности деградации на ней, – требуются более точные подсчеты, учитывающие скорости осаждения радиоактивного вещества из атмосферы, вымывания его в океан, распада, связывания с элементами в человеческом теле, а также способности людей приспосабливаться к радиации.
Для того чтобы радиоактивное вещество распространилось достаточно далеко, бомба должна взрываться на высоте 10–20 км, а чтобы бомба была достаточно мощной, она должна быть тяжелой. В конечном счете такая машина смерти может представлять собой и стационарное устройство весом в тысячи тонн с выходом взрыва в сотни мегатонн, в ходе которого образуются тонны опасного изотопа, выбрасываемые силой взрыва высоко в воздух. Кроме того, период распада короткоживущего изотопа можно пересидеть в бункере. (Теоретически возможно создание автономных бункеров со сроком самообеспечения в десятки лет.)
Гарантированное вымирание можно получить, смешав долгоживущие и короткоживущие изотопы. Короткоживущие уничтожат большую часть биосферы, а долгоживущие сделают землю непригодной для жизни тех, кто пересидит заражение в бункере.
Ядерная зима лучше ядерного летаТеперь обратимся к угрозе вымирания человечества в результате ядерной зимы. В отношении ядерной зимы есть два неизвестных фактора – во-первых, насколько она будет длительной и холодной, а во-вторых, в какой мере ядерная зима означает вымирание человечества.
Первый фактор имеет разные оценки – от крайне суровых (Моисеев, Саган) до относительно мягких концепций «ядерной осени». Я полагаю, что риск ядерной зимы преувеличивается, так как ни пожары в Кувейте, ни Вторая мировая война не привели к сколько-нибудь значительному снижению мировой температуры. Однако принцип предосторожности заставляет нас рассмотреть наихудший случай.
Существующая критика концепции ядерной зимы сосредотачивается вокруг следующих факторов:
• какое количество сажи возникнет и будет выброшено в тропосферу в случае крупномасштабной ядерной войны;
• какое влияние она окажет на температуру Земли;
• как долго она будет находиться в верхних слоях атмосферы;
• какое влияние окажет падение температуры на выживание людей.
Отдельные исследования сосредотачиваются на анализе каждого из этих факторов, принимая как данность результаты первого.
Например, недавнее американское исследование проблемы влияния ядерной зимы на климат принимает количество сажи в тропосфере за 150 миллионов тонн. В исходном анализе Моисеева было 4 миллиарда тонн, и соответственно падение температуры было не на 20, а на 50 градусов. В статье И.М. Абдурагимова «О несостоятельности концепции “ядерной ночи” и “ядерной зимы” вследствие пожаров после ядерного поражения»[20] приводится жесткая критика именно количества сажи, которая выделится в результате полномасштабной ядерной войны. При лесном пожаре сгорает в среднем только 20 процентов от горючей массы, из нее только половина является по массе чистым углеродом, и большая часть этого углерода сгорает полностью, то есть без образования частичек угля. При этом только часть сажи является настолько мелкодисперсной, чтобы быть способной висеть в тропосфере и оказывать значительный вклад в затемнение Земли. Чтобы транспортировать эту сажу в тропосферу, где она может «зависнуть» по причине отсутствия там конвекции, требуется возникновение специфического явления – огненного торнадо (поскольку сам шар ядерного гриба, уходящий высоко в тропосферу, имеет настолько большую температуру, что в нем все частички сажи сгорают). Огненное торнадо образуется не при всех ядерных взрывах и, кроме того, оно резко улучшает сгорание, как меха в плавильной печи, в силу чего сажи в нем гораздо меньше. Торнадо не должны образовываться в современных городах, построенных таким образом, чтобы избежать этого эффекта – например, в городах бывшего СССР. Наконец, не вся сажа, выделившаяся при пожарах, поднимается на высоту более 10 км, где нет конвекции и дождей, которые быстро ее вымывают.
Этим сажа при ядерной зиме отличается от вулканической пыли, которая буквально выстреливается в стратосферу из жерла вулкана, как из пушки. Однако вулканическая пыль состоит из более тяжелого оксида кремния и гораздо быстрее выпадает из тропосферы.
Однако можно представить себе гипотетическую ситуацию, когда в тропосфере оказались сотни миллионов тонн мелкодисперсного углерода. Можно представить себе и альтернативные ядерной войне сценарии его попадания в тропосферу, например, вследствие попадания астероида в залежи каменного угля (к примеру, недавно появились публикации о том, что астероид, упавший в эпоху вымирания динозавров, воспламенил и превратил в сажу огромные запасы нефти), или вулканический взрыв под такими залежами, или результат человеческой деятельности, или даже неконтролируемое размножение нанороботов, заслоняющее солнечный свет, как предполагает Фрейтас.
Время нахождения сажи в тропосфере оценивается по-разному, но обычно от нескольких месяцев до 10 лет. Есть также и альтернативные теории о том, какое воздействие окажет ядерная война на климат, например, что за счет парникового эффекта от сгоревшего углерода и образования окислов азота и их влияния на озоновый слой[21] температура Земли резко повысится.
Внезапные и длительные похолодания не обязательно означают человеческое вымирание. Это следует из того, что, например, Финляндия имеет примерно десятилетний запас еды плюс топливо в виде лесов, печи и навыки выживания при низких температурах. Чтобы все люди действительно погибли, ядерная зима должна длиться более ста лет и сопровождаться антарктическими температурами, но если учесть человеческую способность приспосабливаться, даже этого может быть недостаточно. (Конечно, если ядерная зима будет единственным неблагоприятным фактором, что неверно.)
Наиболее современные исследования климатических последствий полномасштабной ядерной войны опубликованы в статье Алана Робока и соавторов «Ядерная зима в современной модели климата при существующих ядерных арсеналах: последствия по-прежнему катастрофичны».[22] Статья содержит обзор предыдущих исследований и разумные варианты ожидаемого выброса сажи. Расчет выполнен на основании современной метеорологической модели, проверенной на других приложениях.
В результате получается, что при полномасштабной войне современными (то есть сокращенными со времен холодной войны) ядерными арсеналами среднее снижение температуры по всей Земле составит около 7 градусов в течение нескольких лет, а последствия ядерной зимы будут ощущаться около 10 лет. Время очищения верхней тропосферы от сажи составит 4,6 года. При этом над континентами снижение температуры составит до 30 градусов, и в частности над Украиной не будет положительных температур в течение трех лет. Все это сделает невозможным ведение классического сельского хозяйства почти по всей Земле в течение нескольких лет. С другой стороны, над тропическими островами (Куба, Мадагаскар, Шри-Ланка) снижение температуры составит только несколько (5–7) градусов. Очевидно, что значительное число людей могли бы пережить такое похолодание. Однако подобная ситуация может спровоцировать борьбу за оставшиеся ресурсы, которая повысит риски дальнейших катастроф. Серия крупных вулканических извержений (вулканический пепел уходит из тропосферы с характерным временем в 1 год) могла бы дать такой же эффект.
Учитывая неопределенность в моделях, а также возможность затяжной ядерной войны и других причин затемнения атмосферы, можно предположить следующие теоретические варианты ядерной зимы:
1) Падение температуры на один градус, не оказывающее значительного влияния на человеческую популяцию. Как после извержения вулкана Пинатубо в 1991 году.
2) «Ядерная осень» – несколько лет температур, пониженных на 2–4 градуса, неурожаи, ураганы.
3) «Год без лета» – интенсивные, но относительно короткие холода в течение года, гибель значительной части урожая, голод и обморожения в некоторых странах. Это уже происходило после крупных извержений вулканов в VI веке нашей эры,[23] в 1783 и в 1815 годах.
4) «Десятилетняя ядерная зима» – падение температуры на всей Земле на 10 лет на 30–40 градусов. Этот сценарий подразумевается моделями ядерной зимы. Выпадение снега на большей части Земли, за исключением некоторых экваториальных приморских территорий. Массовая гибель людей от голода, холода, а также оттого, что снег будет накапливаться и образовывать многометровые толщи, разрушающие строения и перекрывающие дороги. Большая часть населения Земли погибнет, однако миллионы людей выживут и сохранят ключевые технологии. Риски – продолжение войны за теплые места, неудачные попытки согреть Землю с помощью новых ядерных взрывов и искусственных извержений вулканов, переход в неуправляемый нагрев ядерного лета.
