Повышение уровня Мирового океана сегодня признано одной из главных угроз, с которыми человечество столкнется уже в этом столетии. Однако общественное сознание часто воспринимает эту проблему как абстрактную и даже не серьезную. Однако в этой статье мы отойдем от общеизвестных фактов и поверхностных суждений и соберем выжимку из последних научных исследований, приведем актуальные прогнозы и комментарии эксперта.
Наша цель ― разобраться, почему повышение уровня моря ускоряется тревожными темпами, какие конкретно мегаполисы находятся в зоне непосредственного риска, существует ли у человечества план спасения, или же мы снова будем учиться выживать в новой реальности.
Главное о повышении уровня Мирового океана
- Ключевая причина: глобальное потепление ведет к тепловому расширению воды и ускоренному таянию ледников Гренландии и Антарктиды.
- Обновленные прогнозы: скорость повышения уровня моря ускорилась вдвое за последние 30 лет.
- Города под угрозой: под водой к 2100 году могут оказаться части Манилы, Бангкока, Джакарты, Нью-Йорка, Венеции и других крупных городов.
- Даже если мир будет соблюдать Парижское соглашение, уровень моря продолжит расти из-за инерции климатической системы.
Причины повышения уровня Мирового океана
Традиционно главным фактором подъема вод Мирового океана большинство людей на планете считает таяние ледников. Однако современная наука не только добавляет новые факторы, но и рисует более тревожную картину, чем предполагалось еще 10 лет назад.
Таяние ледниковых щитов: Гренландия и Антарктида
Долгое время научное сообщество предполагало, что главный вклад в повышение уровня моря вносит таяние льдов Гренландии. Вполне логично: огромный массив суши, покрытый льдом, расположен в северном полушарии, где потепление идет интенсивнее всего. Однако последние данные показывают, что ледники Антарктиды начали таять в 3−4 раза быстрее, чем в 1980-х годах, а для отдельных ледников ускорение и того больше. Южный полюс, ранее считавшийся более стабильным, становится ключевым фактором нестабильности.
Все это означает, что предыдущие прогнозы по повышению уровня океана могут существенно недооценивать уровень угрозы. Кроме того, по мере таяния ледников мир сталкивается с другим нелинейным процессом. Чем быстрее тает лед, тем быстрее обнажается темная поверхность земли или воды. Она поглощает больше тепла (не отражает его в атмосферу), это еще больше ускоряет таяние.
Тепловое расширение океана
Второй фундаментальный физический процесс, который определяет подъем уровня океана, ― тепловое расширение воды. Многие забывают, что океан является гигантским аккумулятором тепла планеты. Он поглощает около 90% избыточного тепла, которое создается парниковым эффектом из-за выбросов углекислого и других газов. Нагреваясь, вода меняет свою плотность и расширяется в объеме.
Сегодня температура океанов ― самая высокая за всю историю наблюдений. Этот фактор дает примерно 50% вклада в ежегодный подъем уровня Мирового океана. Важно понимать, что вода нагревается не только на поверхности, но и в глубинных слоях, что делает процесс расширения масштабным и долгосрочным. Даже если температура воздуха стабилизируется, океан будет продолжать поглощать накопленное тепло и расширяться еще долгое время.
Как поясняет для Наука Mail Игорь Медведев, руководитель Лаборатории цунами им. С.Л. Соловьева Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, дополнительный вклад вносит изменение солености — так называемый галостерический эффект: опреснение снижает плотность воды, заставляя ту же массу занимать больший объем. Хотя в глобальном масштабе этот вклад невелик, на региональном уровне он может быть сопоставим с тепловым расширением.
Галостерический фактор критичен для полярных областей, где таяние льдов и речной сток вызывают опреснение и дополнительный подъем воды, а также для замкнутых морей, например, Черного и Каспийского, сильно зависящих от притока крупных рек.
Просадка грунта: антропогенный фактор, наносящий «двойной удар»
Просадка грунта ― еще один аспект, о котором часто забывают в глобальных климатических отчетах, но который критически важен для жителей конкретных городов. Во многих крупных мегаполисах (например, Джакарта, Хьюстон, Бангкок) земля опускается из-за деятельности человека. Основная причина ― выкачивание грунтовых вод для нужд промышленности и населения, а также нагрузка от тяжелой застройки на мягких грунтах.
Последствия повышения уровня моря в будущем
Повышение уровня океана последствия усугубляет многократно: вода не только поднимается сверху, но и суша уходит вниз. Это создает эффект «двойного удара». В Джакарте, столице Индонезии, этот показатель достигает 15 см в год. Для сравнения: глобальный подъем уровня моря составляет несколько миллиметров в год. Таким образом, для жителей Джакарты относительный подъем воды происходит в десятки раз быстрее, чем в среднем по планете. Это превращает климатическую проблему в локальную инженерную катастрофу.
Игорь Медведев уточняет масштаб: «В северных районах Джакарты суша опускается на 10−30 см в год, что в сочетании со средним подъемом уровня Мирового океана приводит к экологической и социальной катастрофе».
Какие крупные города мира окажутся под водой к 2100 году
Цифры в градусах и подъем в миллиметрах не добавляют понимания обывателю, пока он не видит карту своего города. Где же повышение уровня океана принесет наиболее разрушительные последствия?
Согласно недавнему исследованию, опубликованному в Journal of Ocean Engineering and Marine Energy, к 2100 году при самом пессимистичном сценарии повышение уровня океана может составить до 1,56 метра в отдельных точках планеты.
Что означают эти полтора метра воды? Это не просто улицы и поля в воде, но и затопление первых этажей, разрушение фундаментов зданий, засоление источников питьевой воды, а порой и выход из строя энергосетей и канализации. В конце концов, это приведет к миграции миллионов людей и коллапсу некоторых локальных экономик.
Однако, как подчеркивает Игорь Медведев, корректнее говорить не о полном затоплении, а о трансформации береговой линии и постепенной потере эксплуатационной пригодности прибрежных территорий.
С ростом среднего уровня моря линия уреза воды и прибойная зона будут неизбежно смещаться вглубь суши. При этом важно учитывать, что на долгосрочные изменения накладываются регулярные приливы и штормовые нагоны, вызванные атмосферными процессами. Подъем среднего уровня Мирового океана приведет к тому, что приливы начнут достигать ранее недосягаемых участков побережья, а умеренные штормовые нагоны будут вызывать наводнения такой высоты, которые сегодня наблюдаются лишь раз в столетие.
Топ-10 городов в зоне наивысшего риска затопления к 2100 году
Вот список городов, которые окажутся на передовой климатических изменений.
- Манила (Филиппины). В этом мегаполисе огромная плотность населения сконцентрирована в низменной зоне. Возможный подъем воды до 1,56 м поставит под угрозу жизнь миллионов людей. Манила уже регулярно страдает от тайфунов, и повышение уровня моря сделает штормовые нагоны разрушительными.
- Джакарта (Индонезия). Как мы уже отмечали, здесь сочетается стремительная просадка грунта и подъем уровня моря. Власти уже приняли решение о переносе столицы вглубь острова, что указывает на признание властями неизбежности затопления прибрежной зоны.
- Бангкок (Таиланд). Столица страны буквально тонет (до 1 см в год) из-за застройки на мягком грунте дельты реки Чаопрайя. Сочетание просадки и подъема океана делает долгосрочное проживание в текущих границах города проблематичным.
- Венеция (Италия). Символ уязвимости культурного наследия. Несмотря на наличие защитных сооружений, учащение катастрофических наводнений делает старинный город непригодным для постоянного проживания в привычном формате.
- Майами (США). Соленая вода здесь проникает в источники питьевой воды и затапливает улицы во время приливов (так называемые «солнечные наводнения»). Недвижимость теряет стоимость, страховые компании уходят с рынка. Что интересно, власти США при этом отрицают вклад человечества в глобальное потепление.
- Шанхай (Китай). Угроза для одного из главных финансовых центров мира вполне реальна. Риски связаны не только с медленным подъемом воды, но и с проседанием грунта и со штормовыми нагонами, которые могут парализовать порт и инфраструктуру.
- Александрия (Египет). Разрушение пляжей и жилых районов из-за подъема Средиземного моря угрожает историческому наследию и туристической отрасли страны.
- Нью-Йорк (США). Риск разрушения метрополитена и инфраструктуры во время ураганов. Туннели и подземные коммуникации являются наиболее уязвимыми точками мегаполиса.
- Хошимин (Вьетнам). Затопление обширных территорий в дельте реки Меконг, которая является житницей региона, угрожает продовольственной безопасности.
- Калькутта (Индия). Угроза для миллионов людей из-за циклонов и повышения уровня моря в Бенгальском заливе.
В России угроза затопления актуальна для Санкт-Петербурга, Кронштадта и Сестрорецка, южной части Ростова-на-Дону, Азова и Находки, под воду может уйти прибрежная часть Керчи, станицы на севере Кубани и часть Адлера, Нарьян-Мар и Салехард.
При этом важно понимать, что локальные изменения уровня моря могут существенно отличаться от глобальных. По словам Игоря Медведева, если текущие оценки скорости подъема среднего уровня для всей планеты находятся в диапазоне 3,6−4,5 мм/год, то на некоторых участках побережья Филиппин и Индонезии локальная скорость подъема уровня моря составляет 15−20 мм/год.
В этих районах к глобальным факторам добавляется проседание грунта. Обратная ситуация наблюдается на атлантическом и балтийском побережьях Скандинавии: там происходит гляциоизостатическое поднятие суши после таяния ледяного щита последнего ледникового периода.
Скорость подъема суши на севере Балтийского моря достигает 8−10 мм/год, что приводит к локальному падению относительного уровня моря даже на фоне климатических изменений.
Стоит также отметить, что даже в оптимистичном сценарии (сокращение выбросов до приемлемого уровня), уровень моря поднимется минимум на 40−50 см. Это означает, что наводнения, которые раньше случались раз в 100 лет, будут происходить ежегодно. То, что мы считали чрезвычайной ситуацией, станет новой нормой.
Варианты решения проблемы повышения уровня Мирового океана
Человечество не остается пассивным наблюдателем изменений. Инженеры, политики и ученые ищут пути решения, которые можно поделить на две большие стратегии: смягчение (снижение выбросов для предотвращения дальнейшего нагрева) и адаптация (защита от неизбежных последствий).
Глобальное сокращение выбросов
Это единственный способ остановить нагрев планеты в долгосрочной перспективе. Как отмечают ученые, чтобы просто замедлить таяние ледников, нам нужно вернуться к температурам на 1 выше доиндустриального уровня.
Однако достижение этой цели уже практически невозможно без радикальных мер по перестройке мировой экономики. С учетом последних изменений в политике в мире повысились шансы перешагнуть отметку в полтора градуса выше доиндустриального уровня уже в ближайшие пять лет.
В ответ на вопрос, может ли повышение уровня океана остановиться, если мы прекратим выбросы парниковых газов завтра, Игорь Медведев отмечает: «Даже если мы завтра остановим выбросы, повышение среднего уровня Мирового океана продолжится. Мировой океан обладает большой теплоемкостью и медленно реагирует на изменения температуры воздуха. Таяние ледников также реагирует на изменения климата с некоторой задержкой. Однако сокращение выбросов может привести в долгосрочной перспективе к замедлению скорости подъёма среднего уровня Мирового океана».
Каждый градус потепления, который можно было бы предотвратить, спасет миллионы людей от затопления в будущем. Выполнение Парижского соглашения критически важно, даже если оно не остановит процесс мгновенно.
Инженерная защита
Это путь возможен для стран, которые могут позволить себе дорогостоящие инфраструктурные проекты. Строительство дамб (как в Санкт-Петербурге или Роттердаме), поднятие уровня улиц и даже создание плавучих городов.
- Санкт-Петербург: комплекс защитных сооружений (КЗС) спасает город на Неве от нагонных наводнений.
- В Роттердаме уже работают «водные площади», которые в сухую погоду служат зонами отдыха, а во время ливней аккумулируют лишнюю воду, не давая ей затопить город.
- Плавучие архитектуры: в некоторых регионах правительства рассматривают возможность строительства домов на понтонах, которые поднимаются вместе с водой.
Игорь Медведев считает КЗС Санкт-Петербурга одним из эффективных проектов адаптации: «КЗС, спроектированный для защиты от штормовых нагонов, эффективно защищает город и от последствий постепенного подъема среднего уровня Балтийского моря».
Управляемое отступление
Это самая сложная с социальной и экономической точки зрения мера. Однако для некоторых островных государств (например, Фиджи) и городов, где инженерная защита экономически нецелесообразна, это единственный приемлемый вариант развития событий.
Переселение людей из зон неизбежного затопления требует огромных ресурсов и политической воли. Академик РАН Владимир Семенов подтверждает, что для островов Тихого океана подъем уровня моря даже на 20−30 см ― это катастрофа и причина эвакуации. Высота многих атоллов не превышает двух метров над уровнем моря.
Вопросы и ответы
Вокруг темы изменения климата существует множество заблуждений. Мы собрали самые частые вопросы и ответили на них, опираясь на мнения экспертов и данные исследований.
Повлияет ли таяние айсбергов на уровень океана?
Практически нет, если лед уже находился в воде. Плавающий лед (айсберг) вытесняет сравнимый объем воды, в который превратится при таянии. Гораздо большую опасность представляют ледники на суше — в Гренландии и Антарктиде. Именно попадание нового объема воды с суши в океан повышает его уровень.
Грозит ли Санкт-Петербургу затопление к 2100 году?
По мнению академика РАН Владимира Семенова, прямой угрозы полного затопления для города нет. Во-первых, Петербург защищает дамба от нагонных наводнений, которая доказала свою эффективность. Во-вторых, сам город имеет достаточный запас по высоте рельефа. Однако для Калининградской области проблема изменения береговой линии и размывания побережья актуальна и требует внимания.
Может ли повышение уровня океана остановиться, если мы завтра прекратим выбросы парниковых газов?
Как уже отмечал Игорь Медведев, нет. Система обладает огромной инерцией. Даже при немедленном прекращении выбросов, температура океана будет продолжать расти какое-то время, и ледники будут таять по инерции. Процесс повышения уровня Мирового океана и таяния ледников растянется на сотни и тысячи лет. Мы не можем «выключить» процесс мгновенно, но мы можем повлиять на его финальную высоту. Чем быстрее мы снизим выбросы, тем ниже будет конечный уровень моря через столетия.
Ранее Наука Mail рассказывала, как высокоскоростные магистрали изменят представление о пространстве уже в XXI веке.
