Рейтинг@Mail.ru
Навигация

← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →

Журнал First Break – Август 2007 – Выпуск 8 – Том 25 – Новости EAGE

Вопрос о снабжении энергией важен, как никогда

Мы приводим здесь вступительную речь, которую лорд Martin Rees, президент Королевского Общества, директор Гринвичской Обсерватории, смотритель колледжа Тринити и профессор космологии и астрофизики в Кембриджском университете, произнес на открытии конференции EAGE в Лондоне 2007. На нашей тесно заселенной планете, где все больше людей живет в мегаполисах, растет спрос на энергию и ресурсы, а с ним — угроза нарушения сложившегося на ней баланса. Несколько лет назад я обратился к этой теме, написав книгу, которая изначально называлась «Наш последний век?», но издатели убрали вопросительный знак. Американские же издатели решили, что книге нужно более устрашающее название, и она превратилась в «Наш последний час». На самом деле я говорил на серьезную тему: о том, что Прометеева сила науки открывает перед нами неслыханные возможности, но и грозит серьезными опасностями. Впервые за историю Земли наш вид может необратимо изменить ход ее развития — некоторые называют этот период «эрой антропоцена». Я буду говорить о вопросе, который в последнее время занимает многих — проблеме энергоснабжения и изменения климата. Мы должны приветствовать его обсуждение, пусть соотношение «сигнала к шуму» в таких спорах часто оставляет желать лучшего, и несмотря на трудность лавирования между мнениями тех, кто полностью отрицает глобальное потепление, и тех, кто пророчит конец света послезавтра. Лишь один аргумент в этом споре не вызывает сомнений: сегодня концентрация двуокиси углерода в атмосфере выше, чем когда-либо за последние полмиллиона лет; ежегодно она вырастает на 0.5 процента, и рост все ускоряется. По мнению аналитиков, в ближайшие декады большая часть спроса на энергию будет покрываться с помощью угля, нефти и газа и к 2030 г. выделение CO2 в атмосферу будет на 50% выше, чем сегодня. Такими темпами концентрация CO2 достигнет 550 частей на миллион к 2050 г, что вдвое больше, чем до индустриальной революции; к концу столетия этот уровень будет превышен втрое. Одного этого факта в сочетании с разработанной 150 лет назад теорией «парникового эффекта» должно быть достаточно для обоснования растущей тревоги об изменении климата. Модели IPPC позволяют нам прийти к соглашению, но не дают полной уверенности. Но понятно одно — чем выше уровень CO2, тем больше потепление и, что куда важнее, тем больше вероятность необратимой катастрофы: подъема уровня моря из-за таяния льдов. Кривая влияния на окружающую среду вогнута: двойной подъем температуры означает более чем двойной масштаб бедствия. Давно ведутся шумные споры о роли CO2 в наблюдающемся потеплении. Большинство экспертов считает его основной причиной; но эти споры, при всей их важности, не помогают решить проблему. На самом деле мы должны обратить внимание на то, что даже нынешний уровень CO2 в атмосфере приведет к двойной скорости потепления по сравнению с тем, что наблюдалось ранее. Рост средней температуры на 2-5° может казаться незначительным; тем не менее, оно означает изменение климатических условий на целых континентах. Во время последнего ледникового периода средние температуры были лишь на 5° ниже, чем сейчас. 4-й отчет IPPC свидетельствует об огромной проделанной работе по сравнению с третьим, но для полного уничтожения неясностей требуется еще большая работа. Это важно, т.к. малый риск катастрофического события является куда большей проблемой, нежели 50-процентная вероятность почти незаметного изменения. Нам надо знать, существует ли «безопасный» уровень, за которым риск нежелательных событий резко изменяется. Нам нужно более высокое пространственное разрешение. Каков риск наводнения в данной стране? Какие районы в Африке будут наиболее подвержены засухе? Где появятся сильнейшие ураганы? Новые модели потребуют новое поколение суперкомпьютеров, и новые способы сбора данных об окружающей среде — глубоководные роботы, микроспутники, беспилотные зонды, сенсоры и мониторы, и т.д. Я не буду углубляться в научные аспекты изменения климата: они довольно сложны, но кажутся игрушкой по сравнению с экономической и политической сторонами вопроса, которые представляют чудовищную проблему по двум причинам. Во-первых, выброс CO2 в атмосферу этой страны имеет на нее такой же точно эффект, как и в Австралии, и наоборот. Это означает, что любой способ улучшения ситуации должен быть согласован на международном уровне. Во-вторых, основные последствия глобального потепления проявятся лишь спустя столетие или более. Тут встает вопрос: насколько важны права и интересы будущих поколений в сравнении с нашими собственными? Отчет Nick Stern вызвал яростные споры о процентной ставке. Он считает, что честность по отношению к будущему поколению — а также возможность того, что обычное течение бизнеса само задушит экономический рост — оправдывает нынешние затраты (и в реальности процентные ставки куда ниже коммерческих). Конечно, существуют примеры дальнего планирования: например, обсуждая захоронения ядерных отходов мы часто высказываем догадки о том, что может случиться более чем через 10 000 лет, таким образом, потенциально применяя нулевую процентную ставку. Это может быть проявлением излишнего альтруизма — но мы должны подумать о нашем будущем хотя бы на столетие вперед. Мы помним о долге перед предыдущими поколениями; история жестоко нас осудит, если мы упустим из виду то, что может случиться, когда вырастут наши внуки. Риск необратимых климатических изменений настолько серьезен, что его надо пытаться избежать, насколько бы он не был маловероятен. Мы пытаемся застраховаться от неприятностей. На государственном уровне роль страховки выполняет военный бюджет — пусть мы надеемся, что он нам не пригодится. Примером другого способа стал барьер вокруг Темзы, находящийся недалеко от нас. Его предложил построить комитет, возглавленный сэром Hermann Bondi. Bondi был космологом, и, что куда важнее, талантливым человеком с даром убеждения. Его отчет был одним из первых, потребовавших этой меры, несмотря на то, что никто не ожидал катастрофического наводнения центра Лондона чаще, чем раз в несколько столетий. Тем не менее, событие в хвосте функции вероятностного распре-деления вызвало бы убытки в десятки миллиардов фунтов — такие огромные, что постройка барьера была оправдана, даже если бы он не потребовался. Конечно, на деле он использовался неоднократно, и предотвратил серьезные разрушения. Более того, изменение климата увеличивает риск наводнений, так что мы еще более рады присутствию барьера. Чтобы уменьшить последствия изменения климата, надо действовать как можно скорее. Энергетические станции, вводящиеся в эксплуатацию сегодня, будут работать спустя 50 лет. Наша транспортная инфраструктура также рассчитана на десятки лет. Крупные страны Азии обладают самым низким показателем выброса CO2 на душу населения. Нашей задачей должно быть замедление ожидаемого роста выброса CO2, и развитие более эффективных технологий, чтобы странам Азии не требовалось далее повышать выброс газа, а мы могли снизить свои, чтобы достичь их уровня. Будущая геополитика мира будет зависеть от технологического прогресса, который идет с такой скоростью, что мы не можем с уверенностью сказать, какими будут образ жизни и энерге-тические потребности людей после 2050 года. Планета не может поддерживать нынешнюю популяцию, если все хотят жить так, как жители США или Европы. С другой стороны, ситуация была бы другой, если бы все довольствовались вегетарианской диетой и мало путешествовали, сообщаясь с помощью Интернета или виртуальной реальности. Неуверенность в будущем дне, тем не менее, не должна останавливать нас от предоставления помощи беднейшим слоям населения. Более 2 миллиардов человек тратят в день меньше двух долларов, нуждаясь в самом необходимом. Более того, их скудный источник энергии — сжигание коровьих лепешек и дерева — опасен для здоровья. 1,6 млн человек умирают ежегодно от дымового отравления — столько же, как и от малярии. Два миллиарда жизней можно изменить, добавив к выбросам CO2 всего 1%. Но главным «слоном в посудной лавке» является мировое население, которое может вырасти до 9 млрд к 2050 г. Если рост продолжится и далее, наше будущее будет чрезвычайно мрачным. Тем не менее, сейчас более чем в 60 странах прирост населения меньше естественного убытка: мы все знаем, какие социальные факторы повлияли на этот демографический переход. Если бы они начали влиять и на остальные страны, тогда население начало бы уменьшаться после 2050 г — что, конечно, более чем желательно. Увы, на горизонте пока не видно подходящего решения проблемы. Но, цитируя Al Gore — «мы не должны бросаться от отрицания к отчаянию. Мы можем и должны действовать». Рынок может достичь многого с нынешней технологией в условиях жесткой регу-ляции. Есть множество способов улуч-шения эффективного использования энергии — в особенности при обогреве зданий и транспортировке. Кроме того, необходимо прекратить неэффективное использование угля в электростанциях Индии, Китая и других стран. Как обычно, ответ на проблемы, вызванные новой технологией — в дальнейшем ее развитии. Нынешние усилия по исследованию энергетичес-ких ресурсов недостаточны, если вспом-нить, что на кону — судьба человечества. Нам нужно единовременное усилие, аналогичное Манхэттенскому проекту или программе Apollo, но на глобаль-ном уровне. Средства, собранные с помощью налога на углерод, могут быть потрачены в подписавших соглашение или развивающихся странах. Участие многих стран возымело бы и другой эффект: оно вызвало бы приток ученых и инженеров. Королевское Общество глубоко обеспокоено тем, что популяция экспертов в этой отрасли неуклонно стареет (или, чтобы не показаться невежливым — взрослеет) и неясно, когда к нам поступят свежие кадры такого же качества. Этому мешают два фактора: во-первых, падает число студентов, изуча-ющих математику, физику и химию. Детям еще интересны космические корабли, динозавры и головастики; но часто это увлечение исчезает с возрастом. Многие студенты выбирают другие области, так как учителя или предметы не могут их заинтересовать. Но существует и другой фактор: многие выпускники, получившие наилучшее образование, не остаются в науке. Я очень огорчен тем, что почти все студенты последнего курса, изучающие инженерное дело в Кембриджском колледже хотят стать банкирами или менеджерами-консультантами. Молодежи тяжело сопротивляться соблазнительным зарплатам и получаемым сигналам о ценностях современного общества. «Система» должна предлагать ученым и инженерам более интересные возможности, равно как и уважение общества. Почему большинство людей слышали лишь об уже умерших инженерах, от Brunel до Barnes Wallace? Почему живущие ныне инженеры не достают до уровня таких великих архитекторов, как Fosters и Rogers? Молодые люди амбициозны, но и идеалистичны. Направление их идеализма и энергии в русло высокопрофильных технических целей само по себе было бы чрезвычайно плодотворно. Это еще одна причина, по которой страны G8 должны объявить исследования новых энергетических ресурсов основным приоритетом. Я хотел бы завершить мою речь долгосрочной перспективой. Геологи привыкли думать в масштабе миллионов, даже миллиардов лет; так делаю и я, как астроном. Но астро-номы знают, что нас ожидает еще большее время: Солнце проживет еще около шести миллиардов лет, космос, быть может, просуществует вечно. Но даже на такой временной шкале, которая тянется на миллиарды лет в будущее и в прошлое, этот век может быть поворотным моментом. Я оставлю вас с виньеткой на космическую тему. Мы все видели картинку 60-х годов, где хрупкая красота океанов, суши и облаков контрастирует с лунным пейзажем, где оставляют следы астронавты. Представьте, что 4.5 миллиарда лет, которые сущест-вует эта голубая точка в космосе, ее наблюдали какие-нибудь инопланетяне. Что же они видели? В течение почти всего этого огромного периода вид Земли изме- нялся постепенно. Континенты медленно перемещались; ледяная шапка то увеличивалась, то уменьшалась; биологические виды сменяли друг друга. Но вдруг в один крохотный период земной истории — последнюю миллионную часть — растительность начала изменяться с куда большей скоростью, отметив начало земледелия. Изменения ускорялись с ростом человеческой популяции. Затем появились и другие вещи: всего за 50 лет — одна сотая миллионной возраста Земли — количество двуокиси углерода стало стремительно увеличиваться; плане-та начала испускать интенсивные радиосигналы (благодаря телевидению, мобильным телефонам и радарам). Затем случилась другая неожиданная вещь: небольшие летающие объекты полностью покинули биосферу. Некоторые остались на орбитах вокруг Земли, прочие отправились к Луне и другим планетам. Раса инопланетян, наблюдающих за развитием нашей Солнечной Системы, могла бы с уверенностью предсказать, когда наступит конец Земли — спустя не менее шести миллиардов лет, когда Солнце полностью поглотит нас и другие планеты. Но смогли бы они предсказать это неожиданное ускорение в развитии планеты менее, чем через половину отведенного ей срока? Если бы эти гипотетические пришельцы продолжили свое наблюдение, что бы они увидели в следующие 100 лет? Сможет ли биосфера стабилизоваться или окончательно канет в небытие? И смогут ли некоторые из объектов, запущенных с этой планеты, создать оазисы новой жизни где-то еще? То, что случится в течение этого важнейшего столетия, будет иметь последствия в самом далеком будущем, которое зависит от того, как мы справимся с гигантскими техническими, экономическими и политическими проблемами нашего времени. Энергетическая проблема — и знания тех, кто собрался здесь сегодня — сегодня важна, как никогда.




← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →















Яндекс цитирования
Журнал First Break и материалы всех мероприятий EAGE направляются на индексацию в систему Scopus.
Журналы Basin Research, Geophysical Prospecting, Near Surface Geophysics и Petroleum Geoscience направляются на индексацию в системы Scopus и Web of Science.