Մարդու ազդեցությունը կլիմայի փոփոխության վրա

Օդերևութաբան Քրիս Բրայլին՝ Երկրի աստիճանաբար սառչելու, սառեցման փուլերի և կլիմայի բնական փոփոխության մասին

Այսօր ես կցանկանայի պատմել ձեզ մարդկության պատմության ու կլիմայի փոփոխության և դրանց փոխազդեցության մասին: Եթե նայեք շատ հեռու անցյալին, օրինակ՝ վերադառնաք 50 միլիոն տարի առաջ, ապա կտեսնեք, որ ոչ մի մարդկություն դեռ չկա: Նոր են բնաջնջվել դինոզավրերը և դա հիասքանչ տաք աշխարհ է, որտեղ Արկտիկայում ապրում են կոկորդիլոսները: Այդ ժամանակներից աշխարհը դանդաղ սկսում է սառչել և մոտ 30 միլիոն տարի առաջ Անտարկտիդայում հայտնվում են սառցե վահաններ: 

Երկիրն աստիճանաբար ավելի շատ է սառչում: Գրեթե 5 միլիոն տարի առաջ հայտնվում են մեր նախնիները՝ առաջին մարդիկ: Այս ժամակաշրջանը կոչվում է «պլիոցենյան», և այն սկսվել է 5 միլիոն տարի առաջ, իսկ ավարտվել է 3 միլիոն տարի առաջ: Պլիոցենը դեռ տաք աշխարհ էր, մի քանի աստիճանով ավելի տաք, քան ժամանակակից աշխարհը, բայց ածխածնի երկօքսիդի մակարդակը այնտեղ գրեթե 400ppmv է, ինչպես հիմա: Այս տաք աշխարհում ապրել են մեր նախնիները:

Ժամանակի ընթացքում երկարատև սառեցումը հասնում է կրիտիկական ցուցանիշի և մոտավորապես  2,8 միլիոն տարի առաջ աշխարհը մտնում է սառեցման փուլ (սա գիտական տերմին է, «սառցե դարաշրջան» անվանումն ավելի հայտնի է): Այդ ժամանակ սառույցի հսկայական շերտերը սկսում են ծածկել Հյուսիսային Ամերիկան և Եվրասիայի հատվածները, և այդ սառույցի ձևավորման վրա շատ ջուր է ծախսվում. Համաշխարհային օվկիանոսի մակարդակն ընկնում է հարյուրավոր մետրերով: Բայց սառցե դարաշրջանները մեկ գալիս, մեկ գնում են, այնպես որ սկզբում՝  9 հազար տարվա ընթացքում, ցուրտ էր, իսկ հետո 10 հազար տարով կրկին տաքանում է, և այդպիսի ռիթմը պահպանվում է նաև հետագայում:

Մոտ 2 միլիոն տարի առաջ սկսեցին տեղի ունենալ փոփոխություններ արևադարձային գոտիների մթնոլորտի շրջանառության մեջ, ինչն ազդեց աֆրիկական կլիմայի վրա: Արդյո՞ք Աֆրիկայում եղանակը դարձավ ավելի չոր, թե՞ այն դարձավ ավելի անկայուն և այդ պատճառով սկսեց փոխվել ջրի մակարդակը լճերում։ Մենք հստակ չգիտենք: Բայց ինչ-որ բան այդ կլիմայի փոփոխություններում բերեց մեր նախնիների ցեղի էվոլուցիոն զարգացմանը, որը մենք անվանում ենք  Homo: Մեր նախնիները ինչ-որ ժամանակ ապրել են Աֆրիկայում, իսկ հետո աստիճանաբար՝ 100 հազար տարիների ընթացքում, նրանք տարաբնակվել են ողջ Եվրասիայում և դրա սահմաններից դուրս: Հայտնվում են նեոանտրոպները:

Հաստատվում է կայուն կլիմա: Այն պահպանվում է մոտավորապես 10 հազար տարվա ընթացքում: Վերջին մասշտաբային սառեցումը տեղի է ունեցել մոտավորպես 20  հազար տարի առաջ, երբ սառույցը ծածկեց ահռելի տարածքներ, բայց հետո այն սկսեց հալչել, և Համաշխարհային օվկիանոսի մակարդակը նորից սկսեց բարձրանալ: Դրա հետ մեկտեղ աշխարհը աստիճանաբար տաքացավ: Վերջին սառեցման ժամանակ ջերմաստիճանը մոտ չորս աստիճանով ավելի ցածր էր, իսկ ածխածնի երկօքսիդի աստիճանը կազմում էր մոտ 100 ppmv. սա նախաարդյունաբերական ցուցանիշից ավելի ցածր է: Հետո ածխածնի երկօքսիդի մակարդակը սկսում է աճել, և սառցե վահանները նահանջում են: Այս գործընթացը կապված է Երկրի ուղեծրի փոփոխության հետ, այսինքն՝ մարդիկ ընդհանրապես դրա վրա ոչ մի կերպ չեն ազդել:

10 հազար տարուց գրեթե ողջ սառույցը հալեց, և արդյունքում հաստատվեց շատ կայուն կլիմա, որը պահպանվում էր հաջորդ 10 հազար տարվա ընթացքում: Այն մի քիչ փոխվում էր, բայց ընդհանուր առմամբ հարթ, հաճելի, կայուն կլիմա էր: Այս ժամանակաշրջանում, որը կոչվում է «գոլոցեն», կարելի է տեսնել նորամուծություններ մարդկային մշակույթում: Մոտ 9  հազար տարի առաջ սկսվեց ընտելացումը, Կիսալուսնի բերրի տարածքի վրա հայտնվեցին գյուղատնտեսական մշակույթներ: Հետո ընտելացումը սկսվեց նաև այլ վայրերում՝  Չինաստանում (6-7 հազար տարի առաջ), Նոր Գվինեայում (4 հազար տարի առաջ), Ամերիկաներում (5-6 հազար տարի առաջ): Մենք տեսնում ենք մարդկային մշակույթի անցումը գյուղական տնտեսության՝ որսորդությունից և հավաքչությունից դեպի գյուղատնտեսություն: Սա բերում է ապրելակերպի փոփոխություններին. երբ առաջանում է ագրարային քաղաքակրթությունը, իմաստ է առաջանում ներդրումներ ունենալ նստակյաց ապրելակերպում: Հնարավոր է՝ ձեզ մոտ սկսում են մնալ սննդի ավելցուկներ և դուք կարող եք օգտագործել սննդի պաշարներն ավելի բարձր մակարդակի քաղաքակրթություն պահպանելու համար: Ծնվում են առաջին քաղաքակրթությունները: Հետաքրքիրն այն է, որ ամենահայտնի քաղաքակրթություններից մեկը՝ եգիպտականը, ինչպես ենթադրում են, մասամբ ձևավորվել է կլիմայի վատթարացումից: Մոտ 14 և 6 հազար տարիների միջև Երկրի ուղեծիրն այնպիսին էր, որ Աֆրիկայի անձրևները տեղափոխվեցին հյուսիս: Այս ժամանակաշրջանը  կոչվում է «կանաչ Սահարա»: Սա չի նշանակում, որ ողջ Սահարան պատված էր կանաչով, բայց այն միանշանակ ավելի կանաչ էր, քան հիմա: Այս կանաչ Սահարայում ապրում էին ազգեր: Մոտ 6 հազար տարի առաջ ի հայտ եկան անասնաբույծները, ովքեր, չնայած կլիմայի վատթարացմանը, մնացին տարածաշրջանում. Երկրի ուղեծիրը դանդաղորեն ետ էր դառնում՝ ձևավորելով Սահարա անապատը, որը մենք այսօր գիտենք: Բայց կլիման այդքան արագ չէր փոխվում, քանզի անասնապահները կարողացան պահպանել այն՝ ազդելով սննդարար նյութերի շրջադարձի վրա և օգնելով բույսերին: Այնուամենայինիվ, ինչ-որ մի պահ նրանց համար շատ դժվար դարձավ և նրանք ստիպված եղան տեղափոխվել Սահարայից: Իսկ եթե դուք ապրում եք Հյուսիսային Աֆրիկայի անապատային գոտիներում, ու՞ր կցանկանաք տեղափոխվել: Բնականաբար այնտեղ, ուր ջուր կա, այսինքն՝ Նեղոսի մոտ: Տեղի է ունենում միգրացիա դեպի Նեղոսի հովիտ: Երբ բնակչության խտությունը մեծացավ, սոցիալական կառուցվածքի անհրաժեշտություն առաջացավ: Առաջանում է եգիպտական քաղաքակրթությունը:

Հետագայում կլիման մնում է համեմատաբար կայուն՝ աննշան բարելավումներով և վատթարացումներով, ինչն էլ հանգեցրեց տեխնոլոգիական նորամուծությունների, որոնք առաջ մղեցին քաղաքակրթությունները համենայն դեպս մշակութային առումով: Տեղի են ունենում ցիկլային փոփոխություններ, երբ կլիման բնական կերպով դառնում է փոքր-ինչ տաք կամ փոքր-ինչ ցուրտ, հնարավոր է՝ միայն Հյուսիսային կիսագնդում, մենք վստահ չենք: Մենք տեսնում ենք հռոմեական ժամանակաշրջանի կլիմայական օպտիմումը․ երբ ընդարձակվում էր Հռոմեական կայսրությունը՝ տաք էր, և դրա հետ են կապված տեխնոլոգիական և մշակութային նորամուծությունները: Բնականաբար դրանցից ոչ բոլորն են հաճելի, բայց համենայն դեպս  մշակույթը զարգանում էր: Եվրոպական «մութ դարերի» ժամանակ ցրտում է, իսկ հետո՝ Միջնադարում, կլիման նորից տաքանում է, և մենք նորից տեսնում ենք մշակույթի ծաղկումը:

Վերջին կլիմայական փոփոխությունները անվանում են «փոքր սառցե դարաշրջան». դա մոտ 1450-ից 1850-ական թվականներն ընկած ժամանակաշրջանն է, երբ կլիման զգալիորեն սառն էր: Սա հիմնականում բնական գործընթաց է. այն ժամանակ ավելի քիչ էին արևաբծերը, իսկ դրանցից էր կախված՝ որքան էներգիա է հասնում Երկրի մակերևույթին, իսկ եթե էներգիան քիչ է, ապա ցրտում է: Բացի այդ, Երկրի մակերևույթին հասնող էներգիայի քանակը սահմանափակում է նաև հրաբխային ակտիվությունը: Մենք տեսնում ենք հրաբուխների ժայթքում. մթնոլորտ է բարձրանում հսկայական քանակությամբ մոխիր, և դա թույլ չի տալիս արևային էներգիային հասնել մակերևույթին և թեթևակի սառեցնում է մոլորակը: Իսկ եթե ժայթքում են շատ հրաբուխներ, դա  կարող է ավելի ուժեղ այն սառեցնել: 1492 թվականին Կոլումբոսը հատեց Ատլանտյան օվկիանոսը և բացահայտեց Նոր Աշխարհ՝ Ամերիկաները: Դրա հետ մեկտեղ նա այնտեղ բերեց ոչ միայն քրիստոնեությունն, այլև ստրկությունը, պատերազմները և օսպայի պես հիվանդությունները: Դա ոչնչացրեց հնդկացիական բնակչությանը, որը  100 տարվա ընթացքում կրճատվեց՝ դառնալով 60-ից 6 միլիոն մարդ: Երբ նրանք մահանում էին, իրենց տնտեսությունները մնում էին լքված և ծառերը նորից գրավում էին այդ տարածքները: Նրանք քիչ-քիչ մթնոլորտից դուրս էին քաշում ածխածնի երկօքսիդը, ինչը հանգեցրեց չնչին ցրտեցման:

Այսպիսով՝ մենք բնական ճանապարհով ստանում ենք փոքր սառցե դարաշրջան, երբ Արևը շողում է ոչ այնքան ուժեղ, ինչպես նաև ժայթքում են հրաբուխները. սրանք աննշան երևույթներ են, բայց, այնուամենայնիվ, դրանք ազդում են կլիմայական համակարգի վրա: Բացի այդ, մենք այսօրվա չափանիշներով տեսնում ենք ածխածնի երկօքսիդի մակարդակի փոքրիկ անկում՝ կապված անտառների վերականգնման հետ: Այս ամենը տանում է մի փոքր սառեցման:

Հետո՝ մոտ 1850-ական թվականներից սկսած, մենք տեսնում ենք ինդուստրիալիզացիայի ազդեցությունը և օրգանական վառելիքի այրումը, որոնց պատճառով կտրուկ բարձրանում է ածխածնի երկօքսիդի մակարդակը մթնոլորտում: Սա հանգեցնում է գլոբալ տաքացմանը, ինչը մինչ այսօր էլ տեղի է ունենում և կշարունակվի մոտակա 100 տարվա ընթացքում:

Ապագայում ինչ-որ պահի մարդիկ կդադարեն մթնոլորտ նետել այս քանակի ածխածնի երկօքսիդ, և հավասարակշռություն կհաստատվի, հնարավոր է՝ մեր կամքով (դրա հույսն ունեմ), կամ էլ միգուցե կլիման կդառնա այնքան վատը, որ հասարակությունը կկործանվի, բնակչությունը կկրճատվի, և դա բնական ճանապարհով կկանգնեցնի արտանետումները մթնոլորտ: Չէի ցանկանա, որ դա տեղի ունենար: Ինչ-որ մի պահ ածխածնի երկօքսիդի արտանետումները կհավասարվեն, և անհրաժեշտ կլինի մոտ 100-200 տարի, որպեսզի մթնոլորտը դրանց քանակին համապատասխան կայունանա: Եվս մի քանի հազար տարի կպահանջվի, որպեսզի Համաշխարհային օվկիանոսի մակարդակը բարձրանա. սառույցները աստիճանաբար կհալեն: Բայց ինդուստրիալ աղբյուրներից ածխածնի մակարդակի այս զարկը ժամանակի ընթացքում կհավասարեցվի:

Տասնյակ հազարամյակների ընթացքում խաղի մեջ կսկսեն մտնել բնական, ցիկլային երկրաբանական գործընթացները, որոնք կցածրացնեն ածխածնի երկօքսիդի մակարդակը: Հնարավոր է՝ մենք մուտք գործենք նոր սառցե դարաշրջան, քանի որ ածխածնի քանակը շատ արագ կնվազի. հնարավոր է՝ 100 հազար տարի հետո, մարդկանց՝ կլիմայի վրա ազդեցության հետևանքով: Հնարավոր է նաև՝ մենք այնքան ածխածնի երկօքսիդ ենք արտանետել մթնոլորտ, որ կլիման կկայունանա պլիոցենին նման մի կարգավիճակում՝ ինչպես 4-5 միլիոն տարի առաջ, և ամեն ինչ կմնա այդ մակարդակի վրա, մինչև այն դանդաղ-դանդաղ չսկսի իջնել և մեզ մոտ կսկսվի սառցե դարաշրջանների նոր ցիկլ: Չգիտեմ:

Եղել է ժամանակ, երբ կլիման բնական ճանապարհով փոխվում և ազդում էր մարդկանց վրա: Հիմա մենք անցել ենք  սահմանագիծը, որի ետևում մարդիկ են ազդում կլիմայի վրա, բայց ինչ-որ պահի ժամանակի երկրաբանական մասշտաբով մենք կվերադառնանք նրան, որ բնական գործընթացներն այս համակագում նորից կփոխեն կլիման:

Բնօրինակի հեղինակ՝ Крис Брайли, ПостНаука


Թարգմանիչ՝ Սյուզաննա Ղազարյան (Syuzanna Ghazaryan) © Բոլոր իրավունքները պաշտպանված են: