Как нам избежать климатической катастрофы. Решения, которые у нас есть. Прорывы, которые нам нужны бесплатное чтение

Ученым, новаторам и активистам, которые прокладывают путь

Введение. Как превратить в нуль 51 миллиард

Когда мы говорим о климатических изменениях, нужно знать два числа. Первое – 51 миллиард. Второе – нуль.

Пятьдесят один миллиард – столько тонн парниковых газов ежегодно попадает в атмосферу. Конечно, это число колеблется из года в год, но в целом оно увеличивается. Такова наша действительность[1].

Нуль – это цифра, к которой следует стремиться. Чтобы остановить глобальное потепление и избежать климатической катастрофы, придется прекратить эмиссию парниковых газов в атмосферу.

Даже при беглом рассмотрении ясно, что это нелегко. Впервые перед нами столь грандиозная задача. Каждой стране придется изменить свой уклад. Любая сфера деятельности – сельское хозяйство, промышленность, логистика – сопровождается выбросами парниковых газов, и все больше людей участвуют в этом процессе. Уровень жизни повсеместно повышается, и это хорошо. Но если ничего не изменится, если мы продолжим выбрасывать парниковые газы, то вызовем необратимые климатические изменения и почувствуем на себе их чудовищные последствия.

Во фразе «Если ничего не изменится» основное слово – «если». Я верю, что мы можем измениться. У нас уже есть часть необходимых инструментов, и мы можем изобрести те, которых нам не хватает. Все, что я узнал про климат и технологии, внушает мне надежду. Главное – действовать быстро. В этой книге я расскажу, что нужно делать и откуда у меня уверенность, что мы справимся.

Двадцать лет назад я не подозревал, что однажды буду высказываться на тему климатических изменений, не говоря уж о написании книги. Я занимался софтверными технологиями, а не климатом, а в 2000 году вместе со своей женой Мелиндой основал Фонд Гейтса. Его основные цели – развитие системы здравоохранения в мире, совершенствование системы образования в США и социальное развитие.

Климатическими изменениями я заинтересовался, когда изучал так называемую энергетическую бедность.

В начале 2000-х годов я ездил в бедные страны Тропической Африки и в Южную Азию, где исследовал проблемы детской смертности и заболеваемости, в частности ВИЧ. Но меня беспокоили не только болезни. Посещая крупные города, проезжая по улицам, я думал: Почему так темно? Почему не светят яркие огни, как в Нью-Йорке, Париже и Пекине?

В Лагосе (Нигерия) в глаза бросались люди у костров, разожженных в старых нефтяных бочках. В захолустных деревнях мы с Мелиндой видели женщин и девочек, которые по несколько часов в день собирали хворост, чтобы приготовить пищу на открытом огне. Мы видели детей, которые делали домашнее задание при свече – дома не было электричества.

Девятилетний Овулубе Чиначи живет в Лагосе и делает домашнее задание при свече. Мы с Мелиндой часто встречаем таких детей[2].

Позднее я узнал, что постоянного доступа к электричеству в мире лишены примерно миллиард человек, причем половина из них проживают в странах Африки южнее Сахары. (Картина с тех пор немного улучшилась: по последним данным, на сегодня в мире лишены электричества «всего» 860 миллионов человек.) Я вспомнил девиз нашего фонда – «Все заслуживают шанс на здоровую и продуктивную жизнь» – и подумал, что невозможно быть здоровым, если местная клиника не в состоянии хранить вакцины из-за неработающих холодильников. Невозможно быть продуктивным, если у тебя нет света, чтобы читать. И совершенно невозможно построить экономику, которая обеспечит работой каждого человека, если нет больших объемов доступной бесперебойной электроэнергии в офисах, на заводах и в колл-центрах.

Примерно в то же время покойный Дэвид Маккей, профессор Кембриджского университета, показал мне график, демонстрирующий взаимосвязь между доходом на душу населения по странам и объемом электроэнергии, который эти люди потребляют. Доход был указан на одной оси, а потребление энергии на другой – и мне сразу стала понятна взаимосвязь двух показателей.

Анализируя эту информацию, я задумался, как обеспечить беднейшие страны доступной и бесперебойной электроэнергией. Масштабная задача! Наш фонд не потянул бы ее – мы хотели сосредоточиться на основной миссии, – но я решил обсудить идею с друзьями-инвесторами. Я углубился в тему и, помимо всего прочего, прочитал несколько любопытных книг ученого и историка Вацлава Смила[3], из которых уяснил, насколько важно электричество для современной цивилизации.

Доход и потребление электроэнергии неразрывно связаны. Дэвид Маккей показал мне график с потреблением электроэнергии и доходом на душу населения. Связь очевидна. (Международное энергетическое агентство, IEA; Всемирный банк)[4]

Тогда я не понимал, насколько важно стремиться к прекращению эмиссии парниковых газов. Постепенно развитые страны, на которые приходится львиная доля выбросов, обратили внимание на климатические изменения, и я счел, что этого вполне достаточно. Моя задача, как мне казалось, – придумать, как обеспечить бедные страны бесперебойной электроэнергией.

Дешевая электроэнергия – это не только свет по ночам, но и дешевые удобрения для полей и бетон для домов. И когда дело касается климатических изменений, именно бедным есть что терять. Жители многих африканских стран – фермеры, которые сегодня еле сводят концы с концами и вряд ли переживут участившиеся засухи и наводнения.

Все изменилось в 2006 году, когда я встретил двух бывших коллег из Microsoft. Они создали благотворительную организацию для решения проблем энергетики и климата. Коллеги пригласили двух специалистов по вопросам климата и вчетвером показали мне данные, подтверждающие связь между эмиссией парниковых газов и климатическими изменениями.

Я знал, что парниковые газы повышают температуру Земли, но считал, что циклические колебания и другие факторы предотвратят климатическую катастрофу. Я не сразу осознал, что температура на нашей планете будет повышаться, пока человечество полностью не прекратит все выбросы.

После нашей встречи я несколько раз обсуждал тему со своими знакомыми – и наконец признал неизбежное. Развитие бедных стран требует больше энергии, но производить ее мы должны без выброса парниковых газов. Задача усложнилась. Электроэнергия должна быть не только дешевой и надежной, но и чистой.

Я продолжал изучать климатические изменения. Встречался с экспертами в области климата, энергетики, сельского хозяйства, со специалистами по океанам, уровню моря, ледникам, электросетям и многому другому. Я читал отчеты Межправительственной группы экспертов по климатическим изменениям при ООН (IPCC), у которой сложилось единое мнение по этому вопросу. Я посмотрел «Климатические изменения на Земле» – потрясающие видеолекции профессора Ричарда Вольфсона[5]. Я прочитал Weather for Dummies («Погода для чайников») – одну из лучших книг о погоде, какие мне удалось найти.

Одно я понял точно: проблему могут решить возобновляемые источники энергии (в первую очередь ветер и солнце), но мы уделяем им слишком мало внимания[6]. Конечно, ветер дует не всегда, солнце светит не всегда, и у нас нет подходящих аккумуляторов для хранения количества энергии, достаточного для целого города. К тому же на производство электроэнергии приходится всего 27 % парниковых газов. Даже если мы осуществим прорыв и изобретем новый тип аккумуляторов, все равно придется избавиться от остальных 73 %.

Через несколько лет я сделал три вывода:

1) чтобы избежать климатической катастрофы, нужно дойти до нуля;

2) нужно быстрее и продуктивнее использовать то, чем мы располагаем на сегодня (например, солнце и ветер);

3) и нужны новые революционные технологии, которые помогут добиться основной цели.

Нуль – цифра, которая не изменится ни при каких обстоятельствах. Воспользуюсь наглядной аналогией: климат похож на ванну, которая постепенно наполняется водой. Даже если из крана будет течь только тоненькая струйка, ванна все равно рано или поздно переполнится, и вода выплеснется на пол. Мы обязаны предотвратить эту катастрофу. Сократить эмиссию недостаточно: наша цель – дойти до нуля. (Подробнее о том, что подразумевается под нулем, и о последствиях климатических изменений см. главу 1.)

Однако, изучая и обдумывая все это, я вовсе не собирался взваливать на себя еще одну проблему. В качестве двух областей для детального изучения мы с Мелиндой к тому времени уже выбрали здравоохранение в мире и образование в США. К тому же проблемой климатических изменений занимались многие известные личности.

Я изучал тему, но не считал ее первостепенной для себя. Следил за развитием событий и при случае встречался с экспертами. Я инвестировал в несколько компаний, производящих чистую энергию, и вложил несколько сотен миллионов долларов в стартап, который займется разработкой атомной электростанции следующего поколения, производящей чистую электроэнергию с минимальными отходами. Я прочитал лекцию «Инновации до нуля!» на TED-конференции. В остальном же занимался работой своего фонда.

Однако весной 2015 года я решил делать больше и выступать публично на тему климата. Я видел в новостях репортажи об американских студентах, которые организовали сидячую забастовку. Молодые люди требовали от своих колледжей прекратить вкладывать фонды пожертвований, которые в прошлом сделали их успешные выпускники, в компании, связанные с ископаемым топливом. В рамках этого движения британская газета The Guardian запустила кампанию, призывающую и наш фонд продать имевшиеся у нас акции компаний, связанных с ископаемым топливом. В видеорепортаже показали активистов из разных стран, требующих от меня деинвестировать эти денежные средства.

Я догадался, почему The Guardian выбрал именно наш фонд и меня. Мне импонировал энтузиазм молодежи. Я видел, как студенты протестовали против войны во Вьетнаме и позже против апартеида в Южной Африке и многого добились. Приятно осознавать, что молодежь вкладывает в борьбу с изменениями климата столько сил. И все же я не мог забыть того, что видел во время поездок. К примеру, многие из 1,4 миллиарда жителей Индии находятся за чертой бедности. Думаю, было бы несправедливо объяснить им, что их дети больше не смогут учиться при свете или что тысячи их соотечественников умрут от жары, потому что кондиционеры пагубно влияют на экологию. Единственное решение, которое я придумал, – настолько удешевить чистую энергию, чтобы каждая страна предпочла ее ископаемому топливу.

При всем уважении к протестующим я сомневался, что прекращение инвестиций в углеводородную энергетику поможет людям в бедных странах. Одно дело – прекратить финансирование каких-то компаний в рамках борьбы с апартеидом – политическим институтом, реагирующим на экономическое давление. И совсем другое – радикально преобразовать энергетическую систему мира, отрасль, которая приносит около 5 триллионов долларов в год и составляет основу современной экономики, просто распродав акции в компаниях, связанных с ископаемым топливом.

Я до сих пор так считаю. Однако у меня есть и другие причины отказаться от акций в этих компаниях: я не хочу получать прибыль, если акции вырастут в цене, потому что мы не развиваем альтернативные, безуглеродные источники энергии. Мне было бы неприятно получать доход с того, что лишь отдаляет от цели. Именно поэтому в 2019 году я, как и члены правления нашего фонда, продал свою долю в капитале всех нефтяных и газовых компаний. (В угольные компании я не вкладываю деньги уже много лет.)

Я рад, что сделал такой выбор, хотя прекрасно понимаю, что на уменьшение эмиссии парниковых газов он существенно не повлияет. Чтобы достичь нулевой отметки, нужен гораздо более масштабный подход – глобальные изменения с использованием всех имеющихся в нашем распоряжении инструментов, включая государственную политику, современные технологии, изобретения и способность частных рынков поставлять продукцию как можно большему количеству людей.

Позже, в 2015 году, у меня появилась возможность заняться инновациями и новыми инвестициями. В ноябре и декабре в Париже прошла COP 21 – крупнейшая конференция ООН по климатическим изменениям. Несколькими месяцами ранее я встретился с Франсуа Олландом, который был тогда президентом Франции. Олланд планировал привлечь к участию в конференции частных инвесторов, а я хотел бы, чтобы в повестку включили тему инноваций. Мы оба нуждались друг в друге. Олланд полагал, что я смогу привлечь инвесторов, и я согласился, что это разумно (хотя мне было бы легче, если бы правительства сами больше вкладывались в исследования в области чистой энергетики).

А этого добиться нелегко. Даже Америка вкладывала (и до сих пор вкладывает) в энергетику намного меньше, чем в другие важные сферы, например здравоохранение и оборону. Хотя одни страны действовали в этом направлении активнее, чем другие, этого было недостаточно: правительства не торопились переходить к дальнейшим действиям. Они хотели убедиться, что частный сектор выделит достаточно средств на превращение научных идей в продукт, который реально поможет людям.

Однако к 2015 году частное финансирование иссякло. Многие венчурные фирмы, инвестировавшие в зеленые технологии, ушли из отрасли из-за невысокой прибыли. Они переключились на информационные и биотехнологии: успех там приходит быстрее, а государственного контроля меньше. Чистая энергия – это совсем другие правила игры, и инвесторы просто опустили руки…

Как вы понимаете, мы нуждались в дополнительных финансовых вливаниях и новых методах, разработанных специально для производства чистой энергии. В сентябре, за два месяца до парижской конференции, я разослал электронные письма двум дюжинам состоятельных знакомых, надеясь убедить их внести свою долю в развитие энергетики наравне с правительственными грантами на исследования. Инвестиции должны быть долгосрочными, пояснял я: прорывы в области энергетики происходят раз в несколько десятилетий, и придется смириться с большим риском. Чтобы избежать фиаско, с которым порой сталкиваются венчурные капиталисты, я решил собрать команду экспертов для проверки благонадежности компаний и помощи в преодолении «подводных рифов».

Ответы порадовали. Первый инвестор согласился уже через четыре часа. Два месяца спустя, к началу парижской конференции, к нам присоединились еще 26 человек, и мы назвали себя «Прорывной энергетической коалицией». Сегодня наша организация называется Breakthrough Energy. Она включает в себя частные фонды, инвестировавшие в более чем 40 компаний с многообещающими идеями, а также реализует благотворительные программы и просветительские инициативы.

Запуск «Миссии “Инновации”» на собрании мировых лидеров на конференции ООН в Париже, посвященной климату, в 2015 году. (В сноске перечислены имена всех, кто присутствует на фотографии[7].)

Правительства разных стран тоже включились в процесс. Двадцать глав государств собрались в Париже и решили удвоить финансирование исследований. Президенты Олланд и Барак Обама и премьер-министр Индии Нарендра Моди взяли на себя основные организационные задачи; по сути, премьер-министр Моди придумал название для этой инициативы – «Миссия “Инновации”». На сегодняшний день в «Миссию “Инновации”» входят 24 страны, а также Комиссия Европейского союза. Ей удается собирать 4,6 миллиарда долларов в год на изучение чистой энергии, что на 50 % больше, чем несколько лет назад.

Переломный момент в этой истории, к сожалению, знаком всем читателям.

В 2020 году мы столкнулись с настоящей трагедией, когда новый коронавирус распространился по всему миру. Те, кто знаком с историей пандемий, вряд ли удивились разрушительным последствиям COVID-19. Я много лет занимался проблемами глобального здравоохранения и изучал вспышки заболеваний. Я сильно переживал, что мир не готов к еще одной пандемии, подобной гриппу 1918 года, уничтожившему десятки миллионов человек. В 2015 году я выступил на TED-конференции и дал несколько интервью, в которых подчеркнул необходимость разработки системы обнаружения и реагирования на масштабные вспышки заболеваний. Другие выступавшие, в том числе бывший президент США Джордж Буш, сделали схожие заявления.

К сожалению, мир не подготовился к такой катастрофе. Новый коронавирус унес огромное количество жизней и привел к экономическим трудностям, каких мы не видели со времен Великой депрессии. Хотя я продолжил работу над практически всеми своими инициативами по климатическим изменениям, борьбу с COVID-19 мы с Мелиндой сделали приоритетной для фонда. Каждый день я общался с учеными, CEO фармацевтических компаний и главами государств, чтобы узнать, как наш фонд может помочь ускорить разработку тестов, вакцины и лечения. К ноябрю 2020 года мы выделили более 445 миллионов долларов на борьбу с вирусом и привлекли сотни миллионов в виде пожертвований, что позволило обеспечить бедные страны вакцинами, тестами и другими жизненно важными материалами.

Поскольку экономическая активность резко снизилась, мир в следующем году эмитировал меньше парниковых газов, чем в прошлом. Как я отметил, спад может составить примерно 5 % – 48–49 миллиардов тонн СО₂ вместо 51 миллиарда.

Это немало. Мы добились бы значительных результатов, придерживаясь ежегодно таких темпов. К сожалению, это невозможно.

Подумайте, чего нам стоили эти 5 %. Погибло более миллиона человек[8], еще десятки миллионов остались без работы! Вряд кто-либо рад такой ситуации. Но что меня больше всего поразило, это то, что выбросы парниковых газов упали всего на 5 %, а может и меньше!

Получается, их невозможно свести к нулю, если просто реже летать и садиться за руль. Нам нужны не только новые тесты, методы лечения и вакцины от коронавируса, но и новые инструменты для борьбы с климатическими изменениями: безуглеродные производство электроэнергии, промышленность, сельское хозяйство, обогрев и охлаждение зданий, а также методы перевозки людей и грузов по миру. Нужны новые семена и многое другое, чтобы помочь беднейшим народам (большую часть которых составляют мелкие фермеры) адаптироваться к глобальным климатическим изменениям.

Конечно, есть и другие препятствия, не связанные с наукой и финансированием. Особенно в США, где дискуссии о климатических изменениях уходят от главной темы из-за политики. Иногда кажется, что надежды не осталось.

Я мыслю как инженер, а не политолог, и у меня нет механизма решения политических вопросов, связанных с климатическими изменениями. Вместо этого я бы хотел направить обсуждение в другое русло – как нам достичь нуля: нужно направить энергию активистов и IQ ученых на реализацию уже имеющихся решений по чистой энергии, а также изобретение новых способов прекращения выбросов парниковых газов в атмосферу.

Я прекрасно понимаю, что я далеко не самая подходящая кандидатура для привлечения внимания к климатическим изменениям. Мир явно не испытывает недостатка в богатых людях с грандиозными идеями, которые указывают другим, что делать, или думают, что технологии решат любую проблему. Я владею большими зданиями и летаю на частных самолетах – в частности, именно на таком я летал в Париж на конференцию по климату. Иными словами, кто я такой, чтобы читать вам лекции об экологии?

Я признаю свою вину по всем трем пунктам.

Не могу отрицать, что я богатый человек с твердыми убеждениями. Однако я верю, что мои убеждения обоснованны, и всегда стараюсь пополнить свои знания.

Кроме того, я технофил. Покажите мне проблему, и я найду технологии для ее решения. Когда речь идет о климатических изменениях, я понимаю, что инновации не единственное, в чем мы нуждаемся. Но без них мы не сохраним жизнь на Земле. Технологических решений не достаточно, но они необходимы.

Конечно, мой углеродный след (то есть объем выбросов парниковых газов в атмосферу) достигает абсурдных размеров. Долгое время я чувствовал себя виноватым. Я и так предполагал, что наношу вред окружающей среде, но, работая над этой книгой, еще больше осознал свою ответственность. Сократить собственный углеродный след – меньшее, что можно ожидать от человека, который переживает из-за климатических изменений и публично призывает к действиям.

В 2020 году я перешел на экологически чистое топливо для самолетов и к 2021 году полностью компенсировал выбросы, вызванные перелетами моей семьи. Что касается неавиационных выбросов, наша компенсация – компания, которая управляет предприятием, очищающим воздух от углекислого газа (подробнее об этой технологии прямого улавливания см. главу 4). Я также поддерживаю некоммерческую организацию, которая переводит на чистую энергию дома, построенные по программе доступного жилья в Чикаго. Я буду искать и другие способы сократить свой личный углеродный след.

Кроме того, я инвестирую в безуглеродные технологии, считая их еще одной компенсацией за мои выбросы. Я вложил более миллиарда долларов в решения, которые помогут миру дойти до нуля. В их числе производство доступной и стабильной чистой энергии, а также бетона, стали, мяса и другой продукции с низким уровнем выбросов. И я не знаю никого, кто бы вкладывал больше меня в технологии прямого улавливания углекислого газа.

Конечно, инвестиции в эти компании не уменьшили мой углеродный след. Но они удалили из атмосферы гораздо больше углекислого газа, чем производит моя семья. Кроме того, задача не в том, чтобы один человек расплачивался за загрязнение окружающей среды; задача – избежать климатической катастрофы. Именно поэтому я и поддерживаю исследования чистой энергетики, инвестирую в перспективные компании, придерживаюсь политики, которая поощряет революционные открытия во всем мире, и призываю к этому всех, у кого есть ресурсы.

Мне бы хотелось подчеркнуть: хотя люди, сильно загрязняющие окружающую среду, такие как я, должны использовать меньше энергии, в целом мир должен потреблять больше продуктов и услуг, которые дает энергия. Если она безуглеродная, нет ничего плохого в том, чтобы использовать ее в больших количествах. Ключ к решению климатических изменений – сделать чистую энергию такой же дешевой и надежной, как и ископаемое топливо. Я вкладываю немало усилий, чтобы добиться этой цели и превратить 51 миллиард тонн в нуль.

Эта книга предлагает конкретный путь, ряд шагов, которые максимально повысят шансы избежать климатической катастрофы. Книга состоит из пяти частей.

Почему нуль? В первой главе я подробно объясню, почему нужно достичь нуля, а также расскажу, что нам известно (и не известно) о влиянии климатических изменений на людей во всем мире.

Плохие новости: достичь нуля будет непросто. Любой план по достижению любой цели начинается с реалистичной оценки препятствий. Во второй главе мы рассмотрим трудности, которые нам придется преодолеть.

Как вести компетентную дискуссию о климатических изменениях. В третьей главе я объясню запутанную статистику, с которой вы наверняка сталкивались, и поделюсь рядом вопросов о климатических изменениях, которые я всегда держу в уме в любом разговоре. Много раз они помогли мне не наломать дров, и надеюсь, что вам они тоже пригодятся.

Хорошие новости: мы справимся. В главах с четвертой по девятую я подробно расскажу о сферах, в которых могут помочь современные технологии и в которых нужен прорыв. Это самая объемная часть книги, поскольку нам предстоит многое обсудить. У нас уже есть решения, которые осталось применить на практике, и нам также необходимо разработать и распространить по всему миру уже в ближайшие несколько десятков лет множество инноваций.

Знакомя вас с самыми перспективными на первый взгляд технологиями, я упомяну далеко не все компании. Отчасти потому, что инвестирую в некоторые из них и не хочу показаться читателям предвзятым. Я предпочитаю сосредоточиться вместе с вами на идеях и инновациях, а не на конкретных предприятиях. Некоторые компании могут обанкротиться в ближайшие годы: это неизбежный риск, когда занимаешься передовым делом, и не всегда признак неудачи. Главное – учиться на ошибках и использовать эти уроки в дальнейшем, как мы поступили в Microsoft и как поступают все известные мне новаторы.

Что можно сделать прямо сейчас. Я написал эту книгу, потому что вижу не только проблему климатических изменений, но и возможность ее решения. Это не пустые слова. У нас уже есть два из трех условий, необходимых для реализации любого масштабного предприятия. Во-первых, у нас есть амбиции, вызванные ростом глобального движения молодых экоактивистов. Во-вторых, значимые цели по решению этой проблемы поддерживают национальные лидеры по всему миру. Осталось третье: конкретный план достижения целей.

Точно так же, как наши стремления подогревались открытиями науки о климате, любой практический план по сокращению количества парниковых газов в атмосфере должен опираться на другие дисциплины: физику, химию, биологию, инженерное дело, политологию, экономику, финансы и так далее. Именно поэтому в заключительной главе книги я предложу план, основанный на информации, полученной от экспертов в этих областях. В десятой и одиннадцатой главах я расскажу о политике, которую могут применить страны, а в двенадцатой предложу конкретные шаги, которые может предпринять каждый из нас, чтобы мир дошел до нуля. Кем бы вы ни были – правительственным лидером, предпринимателем, обычным гражданином с кучей дел и без секунды свободного времени, – вы можете помочь миру избежать климатической катастрофы.

Вот и все. Приступим.

Глава 1. Почему нуль?

Парниковые газы удерживают тепло, повышая среднюю температуру поверхности Земли. Чем больше парниковых газов, тем выше температура. Попав в атмосферу, парниковые газы остаются там надолго; примерно одна пятая СО₂, попавшего в атмосферу сегодня, сохранится там и через 10 тысяч лет.

Избежать повышения температуры воздуха при нынешнем уровне выбросов углекислого газа, увы, невозможно. Чем жарче становится, тем сложнее не то что процветать, но даже выживать. Мы точно не знаем, как навредит планете очередной скачок температуры, но у нас есть все причины для беспокойства. И поскольку парниковые газы остаются в атмосфере так долго, планета не остынет сразу после достижения нуля.

Нуль не точное число, и я должен объяснить, что имею в виду. В доиндустриальную эпоху – примерно до середины XVIII века – углеродный цикл в природе был, скорее всего, сбалансированным: растения поглощали примерно столько же углекислого газа, сколько выделяли люди.

А потом мы перешли на ископаемое топливо – нефть, уголь и природные газы, которые образовались за миллионы лет в процессе разложения остатков животных и растений. При добыче и сжигании топлива вырабатывается дополнительный углекислый газ, который и поступает в атмосферу.

Чтобы достичь нуля, придется полностью отказаться от ископаемого топлива и прекратить всю деятельность, которая приводит к выбросу парниковых газов (а это, например, производство бетона, применение удобрений или метановые утечки с газовых электростанций). Другого пути нет. В безуглеродном будущем мы все равно продолжим загрязнять атмосферу, но у нас будет способ очистить ее от углекислого газа.

Другими словами, «дойти до нуля» не значит в буквальном смысле до нуля. Это значит «близко к нулю». Это не экзамен, за который мы получим пятерку, если добьемся 100 % сокращения выбросов, или двойку, если сокращение выбросов составит только 99 % и случится катастрофа. Чем больше мы сократим выбросы, тем лучше итоговый результат. Снижение выбросов на 50 % не остановит потепления, а лишь затормозит его, отложит, но не предотвратит климатическую катастрофу.

Допустим, мы добьемся 99 % сокращения выбросов. Какие страны и сектора экономики будут использовать оставшийся 1 %? Кто это будет решать?

По сути, чтобы избежать худших сценариев, в какой-то момент нам не только придется остановить эмиссию парниковых газов, но и очищать атмосферу от тех газов, которые уже попали в нее по нашей вине. Это называется «технологией отрицательных выбросов». Другими словами, чтобы ограничить рост температуры, со временем придется удалять из атмосферы больше парниковых газов, чем мы произвели. Возвращаясь к аналогии с ванной, мы не просто перекроем поток воды, а откроем слив и начнем выпускать уже налитую воду.

Наверняка вы уже читали о том, что будет, если мы не дойдем до нуля. В конце концов, о климатических изменениях каждый день говорят в новостях, и правильно делают: эта проблема заслуживает пристального внимания. Но такой огромный поток информации порой сбивает с толку, а иногда и противоречит сам себе.

Я постараюсь разъяснить все сложные моменты. Много лет я общался с ведущими мировыми учеными в областях климата и энергетики. Это бесконечная дискуссия, потому что климатические исследования постоянно ведут к открытиям на основе новых данных и усовершенствованных компьютерных моделей, которые используются для различных прогнозов. Однако я научился отличать вероятное и правдоподобное от возможного, но неправдоподобного и пришел к выводу, что единственный путь избежать катастрофы – дойти до нуля. В этой главе я хотел бы поделиться своими знаниями.

Оказывается, к проблемам может привести даже небольшой рост средней мировой температуры – всего на 1–2 ℃[9]. Удивительно, но это так: климат реагирует даже на незначительные изменения. Во время последнего ледникового периода средняя температура понизилась на 6 ℃ по сравнению с сегодняшней. В эпоху динозавров со средней температурой примерно на 4 ℃ выше, чем сегодня, за Полярным кругом жили крокодилы.

Не стоит забывать, что за этими усредненными числами скрывается довольно большой диапазон температур. Хотя средний мировой показатель вырос всего на 1 ℃ с доиндустриальных времен, некоторые регионы уже столкнулись с ростом температуры на 2 ℃ и даже больше. В этих регионах проживает 20–40 % мирового населения.

Три графика, о которых вам следует знать. Они показывают, насколько может повыситься температура в будущем, если выбросы парниковых газов увеличатся сильно (верхняя линия) или чуть меньше (средняя линия) и если мы станем удалять из атмосферы больше СО₂, чем производим (нижняя линия). (KNMI Climate Explorer)[10]

Почему в одних странах становится жарче, чем в других? В центральной части некоторых континентов почвы стали более сухими, а значит, земля не может остывать так же активно, как в прошлом. Можно сказать, что континенты «потеют» не так сильно, как раньше.

Как потепление связано с выбросом парниковых газов? Начнем с основ. Основной вид парниковых газов – это диоксид углерода, или углекислый газ, но есть и другие, такие как оксид азота и метан. Возможно, в кабинете стоматолога вам довелось испытать на себе приятное действие оксида азота – его еще называют веселящим газом, а метан – основной ингредиент природного газа, на котором работает ваша плита или водонагреватель. Многие из этих газов повышают температуру Земли намного сильнее, чем углекислый газ: например, метан, выделяясь в атмосферу, повышает температуру в 120 раз больше. Но он не сохраняется в атмосфере так долго, как СО₂.

Чтобы было понятнее, вместо всех парниковых газов принято использовать один параметр под названием «эквивалент диоксида углерода». (Возможно, вам встречался термин CO₂-эквивалент.) С его помощью мы объясняем тот факт, что некоторые газы улавливают больше тепла, чем диоксид углерода, но не задерживаются в атмосфере так же долго. К сожалению, эквивалент углекислого газа не идеальный параметр. В конечном счете важен не объем парниковых газов, а повышение температуры и ее влияние на людей. А в этом контексте такой газ, как метан, намного хуже, чем СО₂. Он повышает температуру мгновенно, причем значительно. Эквивалент углекислого газа не дает полного представления об этом важном краткосрочном воздействии.

Тем не менее это лучший метод расчета выбросов парниковых газов, и он часто упоминается в дискуссиях по климатическим изменениям, так что я буду его использовать в книге. Пятьдесят один миллиард тонн, о котором я уже не раз упоминал, – объем ежегодных выбросов по миру в СО₂-эквиваленте. В некоторых источниках вы найдете число 37 миллиардов тонн (это только углекислый газ без других парниковых газов) или 10 миллиардов тонн (чистый углерод). Для разнообразия и чтобы у вас не рябило в глазах от слов «парниковые газы», я буду иногда использовать слово «углерод» как синоним СО₂ и других газов.

Выбросы СО₂ растут, как и температура в мире. Слева вы видите, насколько выросла эмиссия углекислого газа из-за производственных процессов и сжигания ископаемого топлива с 1850 года. Справа вы видите, как поднимается средняя температура в мире из-за увеличения выбросов. (Global Carbon Budget 2019; Berkeley Earth)[11]

Выбросы парниковых газов значительно выросли с 1850-х годов из-за деятельности человека, например сжигания ископаемого топлива. Взгляните на графики.

Каким образом парниковые газы вызывают потепление? Если в двух словах, они поглощают тепло, как парник, и удерживают его в атмосфере – отсюда и название.

Вы наверняка наблюдали парниковый эффект в другой ситуации – когда ваш автомобиль долго стоял на солнце. Лобовое стекло пропускает солнечный свет внутрь, а затем удерживает часть его энергии. Вот почему внутри автомобиля намного жарче, чем снаружи.

Однако такое объяснение вызывает еще больше вопросов. Почему солнечное тепло проходит через парниковые газы к Земле, но потом те же самые газы удерживают его в атмосфере? Следует ли понимать это так, что СО₂ работает как гигантское одностороннее зеркало? И если углекислый газ и метан удерживают тепло, почему этого не делает кислород?

Ответы следует искать в химии и физике. Как вы, возможно, помните из школьных уроков физики, все молекулы вибрируют – и чем быстрее, тем больше нагреваются. Определенные типы молекул, подвергаясь воздействию излучения на определенной длине волны, блокируют это излучение, впитывают его энергию и вибрируют быстрее.

Но не у всякого излучения нужная длина волны. Солнечный свет, к примеру, проходит сквозь большинство парниковых газов, которые не поглощают его, достигает Земли и греет планету, как и много миллионов лет назад.

Дело вот в чем: Земля не удерживает всю эту энергию вечно, иначе на нашей планете уже давно было бы невыносимо жарко. Часть энергии должна уходить обратно за пределы атмосферы, но по дороге она приобретает как раз такую длину волны, что ее поглощают парниковые газы. Вместо того чтобы уйти в открытый космос, никому не навредив, солнечный свет сталкивается с молекулами парниковых газов и заставляет их вибрировать быстрее, нагревая атмосферу. (Кстати, следует поблагодарить мироздание за парниковый эффект, без него люди не смогли бы жить на нашей планете из-за холода. Проблема в том, что излишек парниковых газов доводит ситуацию до крайности.)

Почему не все газы так действуют? Потому что через молекулы с двумя одинаковыми атомами – например, молекулу азота или кислорода – излучение проходит насквозь. Только молекулы, состоящие из разных атомов, как углекислый газ (диоксид углерода) и метан (углеводород), имеют подходящую структуру для поглощения излучения и нагревания.

Это первая часть ответа на вопрос «Зачем стремиться к нулю?»: да затем, что углекислый газ, попадающий в атмосферу, усиливает парниковый эффект! От законов физики никуда не деться.

Следующая часть ответа касается влияния парниковых газов на климат и на нас.

Ученым еще многое предстоит узнать о том, как и почему меняется климат. Межправительственная группа экспертов по климатическим изменениям не пришла пока к однозначным выводам насчет того, насколько и как быстро поднимется температура и как именно повлияет на нас глобальное изменение климата.

Проблема частично в том, что компьютерные модели далеки от совершенства. Климат – невообразимо сложное явление, и мы еще плохо представляем, как влияют на климатические изменения облака, а также как повышение температуры воздействует на экосистемы. Исследователи еще ищут ответы на эти и подобные вопросы.

Все же объем полученных к настоящему моменту знаний позволяет прогнозировать ситуацию. Перечислим основные моменты.

Земля нагревается из-за деятельности людей. Последствия этого нагревания уже, мягко говоря, неприятные, а будут еще хуже. Есть все причины полагать, что в какой-то момент разразится катастрофа. Когда она случится? Через тридцать лет? Пятьдесят? Трудно сказать. Но, учитывая сложность решения этой проблемы, даже если худшее ждет нас только через 50 лет, действовать нужно прямо сейчас.

Мы уже повысили температуру минимум на 1 ℃ с доиндустриальной эпохи, и если не сократим выбросы, то к середине нынешнего века температура, вероятно, поднимется на 1,5–3 ℃, а к концу столетия – на 4–8 ℃.

Потепление приводит к изменению климата. Прежде чем я объясню, что нас ждет, сделаю одну оговорку: прогнозируя общие тенденции, например «будет больше жарких дней» или «уровень моря повысится», мы не можем с полной уверенностью винить климатические изменения. Например, нельзя сказать, что они вызывают аномальную жару. Однако мы можем смело утверждать, что климатические изменения значительно повысили вероятность этой аномальной жары. Неясна также связь нагревания мирового океана с количеством ураганов, но климатические изменения делают их более влажными и интенсивными – и это факт. Нам также неизвестно, будут ли экстремальные природные явления накладываться друг на друга и не приведут ли к еще более катастрофичным результатам.

Что мы еще знаем?

Прежде всего, жарких дней будет действительно больше. Я бы мог привести статистику по всем городам США, но выбрал Альбукерке (штат Нью-Мексико), потому что меня многое связывает с этим местом: именно там Пол Аллен и я в 1975 году основали Microsoft (точнее, тогда компания называлась Micro-Soft, а через пару лет мы приняли мудрое решение, отказавшись от дефиса и прописной буквы S). В середине 1970-х, когда мы только начинали, температура в Альбукерке превышала 32 ℃ в среднем 36 раз в год. К середине XXI века термометры в городе будут показывать такую высокую температуру минимум в два раза чаще. А к концу столетия таких жарких дней в городе будет примерно 114. Другими словами, вместо одного жаркого месяца в году у жителей этого города будет целых три.

От жарких влажных дней не все пострадают одинаково. К примеру, Сиэтл, куда Пол и я перевели Microsoft в 1979 году, скорее всего, отделается легко. Вероятно, 32 ℃ там будет по 14 дней в году, по сравнению с 1–2 днями в 1970-х. А некоторым регионам потепление пойдет только на пользу. Жители холодных городов будут реже умирать от гипотермии и гриппа и меньше тратить на отопление домов и офисов.

Но общие тенденции показывают, что климатические изменения закончатся серьезными неприятностями. Негативный эффект глобального потепления накапливается: ураганы, например, становятся интенсивнее. Ученые до сих пор спорят, вызвано ли увеличение их количества повышением температуры, но они действительно стали разрушительнее. Мы знаем, что, когда поднимается средняя температура, с поверхности Земли испаряется больше воды. Водяной пар тоже парниковый газ, но, в отличие от углекислого газа и метана, он не задерживается в воздухе надолго, а через какое-то время опускается обратно в виде дождя или снега. Когда водяной пар конденсируется и идет дождь, происходит сильный выброс энергии – это знает каждый, кто видел грозовой ливень.

Согласно одному из исследований, ураган Мария отбросил электроэнергетические системы и другую инфраструктуру Пуэрто-Рико на 20 лет назад[12].

Даже самый сильный ураган продолжается, как правило, всего несколько дней, но его последствия длятся годами. Гибель людей – трагедия сама по себе, и выжившим тяжело найти в себе силы, чтобы принять это и жить дальше, особенно если они потеряли в урагане не только близких, но и все свое имущество. Ураганы и наводнения разрушают здания, дороги и линии электропередачи, на строительство которых ушли годы. На их замену уходят деньги и время, которые можно было бы вложить в рост экономики. Приходится заниматься восстановлением вместо того, чтобы двигаться вперед. По результатам исследований, ураган Мария 2017 года отбросил инфраструктуру Пуэрто-Рико на 20 лет назад[13]. Сколько у них времени до следующего урагана и очередного поражения? Мы не знаем.

Сильные ураганы приводят к ситуации «то густо, то пусто»: в одних регионах чаще идет дождь, а в других чаще случается жестокая засуха. Горячий воздух удерживает больше влаги, и чем больше он нагревается, тем больше воды впитывает из почвы. К концу столетия в почве на юго-западе США будет на 10–20 % меньше влаги, и риск засухи повысится минимум на 20 %. Засухи станут реальной угрозой также для реки Колорадо, которая является источником питьевой воды почти для 40 миллионов человек, а также источником воды для полива одной седьмой части всех посевов Америки.

Потепление климата означает, что лесные пожары станут чаще и разрушительнее. Теплый воздух поглощает влагу из растений и почвы, повышая пожароопасность. Данные по миру очень разные, потому что условия зависят от конкретного региона. Но Калифорния – яркий пример сегодняшних опасных тенденций. Лесные пожары происходят там в пять раз чаще, чем в 1970-х годах, в основном из-за того, что сезон пожаров длится дольше и в лесах гораздо больше сухой древесины, которая легко воспламеняется. Согласно выводам правительства США, в половине случаев виноваты климатические изменения, и к середине столетия лесные пожары увеличат количество разрушений в Америке в два раза[14]. Это должно встревожить всех, кто помнит чудовищный сезон пожаров в 2020 году.

Еще одно последствие потепления – повышение уровня мирового океана. Отчасти оно вызвано таянием полярных льдов, а отчасти расширением морской воды при нагревании. (То же самое происходит с металлом, поэтому «застрявшее» кольцо можно снять с пальца, если подставить его под горячую воду.) Повышение уровня океана (к 2100 году ориентировочно примерно на метр) не кажется таким уж большим, но некоторые части суши от него могут сильно пострадать. Нелегко придется прибрежным районам, а также городам, расположенным на пористых типах почв. В Майами морская вода уже поднимается через ливневую канализацию, даже в отсутствие дождей, – это называется наводнением в сухую погоду. Согласно скромным прогнозам IPCC, к 2100 году уровень океана в окрестностях Майами поднимется почти на 60 сантиметров. К тому же некоторые части города оседают (точнее, тонут), что прибавит еще 30 сантиметров.

Еще больше неприятностей рост уровня мирового океана доставит беднейшим странам мира. Явный пример – Бангладеш, страна, которая многого достигла на пути к прогрессу. Этой стране и прежде доставлял проблемы суровый климат: у Бангладеш сотни километров береговой линии; почти вся страна расположена в низкой, затопляемой дельте рек, и каждый год здесь идут сильные дожди. Но климатические изменения еще больше усложняют жизнь местных жителей. Из-за циклонов, штормов и паводков примерно 20–30 % территории Бангладеш уходит под воду, смывая посевы и дома, становясь причиной людских смертей по всей стране, – и это стало нормой.