Что случится с планетой через 1000 лет
ТОП-25: Причины, по которым люди вымрут через 1000 лет
Задумывались ли вы когда-нибудь, как долго еще будет существовать человечество на Земле? Или люди когда-нибудь исчезнут? Есть много разных ответов на эти вопросы, но сегодня мы поговорим о нескольких вещах, которые могут повлиять на человечество в долгосрочной перспективе. Вот 25 причин, почему люди вымрут через 1000 лет.
Об этом говорили уже неоднократно. До промышленной революции вопрос о том, как обеспечить людей всем необходимым, был не таким жизненно важным. Конечно, железные дороги, паровые машины и большие фермы вовремя пришли нам на помощь, но продлится ли наша удача еще 10 веков?
Для того, чтобы он разразился достаточно одного нажатия кнопки. Неужели человечество сможет так долго себя контролировать.
Примечание: сделать это будет все труднее, поскольку все больше стран приобретают ядерные боеголовки.
23. Устойчивость к антибиотикам
Хотя ученым в США недавно удалось разработать новейшие супербиотики, мы быстро приближаемся к тому времени, когда все наши современные антибиотики будут бесполезны против эволюционировавших микробов.
21. Смена магнитных полюсов
Магнитные полюса Земли уже несколько раз меняли свое положение раньше, и некоторые теоретики полагают, что это могло повлиять на нашу цивилизацию. В зависимости от того, как вы на это смотрите, в ближайшем будущем мы вынуждены будем пережить еще одно изменение, но давайте не будем забегать вперед. Другие ученые отрицают, что такие геомагнитные развороты приводили к исчезновению цивилизации в прошлом, поэтому как мы можем предсказать, как они повлияют на нас в будущем?
Это напрямую связано с терроризмом и ростом количества участников на мировой сцене. В то время как небольшим организованным бандам раньше приходилось придерживаться локальной партизанской тактики, сегодня они могут нанести вред системам по всему миру одним нажатием кнопки. Это может не уничтожить человечество, но, безусловно, создаст достаточный хаос чтобы привести его к вымиранию.
19. Истощение природных ресурсов
Возможно, это и не приведет непосредственно к вымиранию человечества, но вполне может привести к концу цивилизации. А конец цивилизации – скользкая дорожка, если не сказать больше.
В то время как Большой адронный коллайдер определенно помогает нам понять, как устроен мир, существует небольшая вероятность того, что мы можем случайно создать миниатюрную черную дыру.
Мы окружены водой, но большая ее часть не питьевая. И учитывая, что наши запасы пресной воды сокращаются, скоро это может стать большой неприятностью.
Тот факт, что еще ничто не уничтожило людей до сегодняшнего дня, может побудить человечество рассматривать апокалиптические события как нечто маловероятное, что повлечет за собой неспособность адекватно подготовиться.
Если вы это читаете, то, вероятно, воспринимаете пищу как должное. Но, предполагая, что вещи не меняются, математика говорит, что вскоре наша планета не сможет прокормить себя.
Благодаря достижениям в генетике «созданные дизайнерами младенцы» уже реальность, что же может остановить правительства стран от соревнования в том, чтобы сделать своих граждан «круче»? И в какой момент они перестанут быть людьми? Это привело бы к исчезновению человечества в результате искусственно созданной эволюции.
Так ученые называют гипотетический инцидент, в котором неконтролируемая самовоспроизводящаяся нанотехнология, разрастается до тех пор, пока полностью не захватит Землю.
12. Биологическая война
Поскольку генная инженерия становится все более и более развитой, довольно скоро можно будет легко создавать некоторые неприятные вещи. Это почти то же самое, что и устойчивость к антибиотикам, за исключением того, что в данном случае она не случайная, а преднамеренная.
11. Нехватка населения
Итак, мы обсудили опасность перенаселения, но как насчет оборотной стороны медали? Есть данные, что по мере того, как страны становятся более развитыми, люди предпочитают иметь меньше детей или вообще их не иметь. И когда люди перестанут рожать детей?
Примечание: если вам кажется, что это смешно, то вы явно не японец. Правительство там бьется головой о стену, пытаясь найти способ, чтобы заставить молодых японцев завязывать отношения. Если они потерпят неудачу, Япония придет к демографическому кризису (а Европа уже наступает ей на пятки).
Хотя большинство солнечных бурь относительно безопасны, они известны тем, что поджаривают трансформаторы и негативно влияют на нашу энергосистему. Какой ущерб нанесет крупная буря? Мы этого не узнаем, пока она не произойдет, однако, если буря будет достаточно мощной, она сможет легко повергнуть мир в хаос.
Ученые отмечают, что существует 1%-ная вероятность того, что его орбита может стать нестабильной из-за гравитационного притяжения Юпитера. Моделирование ситуации дает четыре варианта развития событий: выброс из Солнечной системы, падение на Солнце, столкновение с Венерой или столкновение с Землей.
Примечание: 1%-ная вероятность относится к времени жизни Солнца. Таким образом, вероятность этого в течение 1000 лет довольно мала. Но кто его знает?
7. Глобальное потепление
Это может показаться несерьезным, но наш климат не собирается становиться холоднее в ближайшую тысячу лет.
С изменением климата приходит нестабильность. Одним из последствий такой нестабильности является возможность появления мега-цунами. Хотя они вряд ли уничтожат всю жизнь на планете, волны могут быть достаточно мощными, чтобы нарушить равновесие и запустить нисходящую спираль.
Сейчас это может казаться глупым научно-фантастическим шоу, но, если бы Siri (Сири) вдруг стала осознанной … ну, вы смотрели кино.
2. Конец Американского Мира
Во времена империй мир, как правило, находится в мире, потому что империи обеспечивают глобальный порядок. Сначала, это был Римский Мир (Pax Romana ), затем Британский Мир (Пакс Британика (Pax Britannica), а теперь и Американский Мир (Pax Americana). Хотя Американский Мир стал самым мирным временем в истории человечества, Мир, похоже, не продлится долго. Учитывая сопротивление глобальному влиянию Америки как внутри страны, так и за ее пределами, весьма вероятно, что Соединенные Штаты в конечном итоге сосредоточатся на внутренней политике. Что произойдет тогда? Возможно, кто-то догадывается, но большинство экспертов согласны с тем, что самый вероятный путь – спад экономики и беспорядок.
Смелое предсказание: каким будет следующее тысячелетие?
Будущее с инопланетянами — почему бы и нет? Некоторые уверены, что пришельцы уже среди нас. Обнаружить внеземную разумную жизнь скорее всего будет непросто, на грани невозможного. Потребуется развить космические технологии до качественно иного уровня, принять все возможные меры предосторожности. Но окончание фирменного «одиночества во вселенной» определённо того стоит.
Будущее вне Земли — печальный, но не худший вариант. Наша планета может быть уничтожена природными катаклизмами или мы попросту исчерпаем полезные ископаемые, и тогда придётся подыскивать себе новый дом. Марс кажется неплохим начальным пунктом. но основные мечты, конечно, связаны с колонизацией других звёздных систем.
Будущее с безграничной энергией и чистой окружающей средой может быть достигнуто через изобретение продвинутых нанороботов. Они бы очищали воду и воздух, при этом обеспечивая нужды человечества, собирая солнечную энергию. Учитывая текущие проблемы Земли, подобный шаг хотелось бы увидеть как можно скорее.
Технологическое будущее подразумевает не только развитие техники, но и буквальный сплав с ней. Сегодня мы всё больше и больше используем информационные и развлекательные гаджеты; возможно, не за горами тот день, когда дисплеи будут встроены прямо в глаза? Слияние человека и компьютера не столь страшно, как кажется — по крайней мере, можно будет не бояться восстания машин.
Будущее без проблемы перенаселения. Население Земли растёт на 1−1.5% каждый год, и такими темпами уже через сто лет оно увеличится вдвое. И если места на планете хватит стократно большему количеству людей, то вопрос мирового голода стоит гораздо острее. Выход — не только технология, позволяющая создать питательную и дешёвую еду «из воздуха», но и правильное распределение материальных ресурсов.
Будущее с разумными машинами — логическое продолжение предыдущего пункта. Если не повезёт встретить инопланетян, нашими соседями могут стать разумные роботы, созданные нами же. Учитывая то, насколько за тысячу лет разовьётся искусственный интеллект, скучно не будет точно.
Изучение космоса с Земли в будущем будет играть важнейшую роль. Мы сможем не только понять, как работает вселенная, но и предсказывать любые космические опасности, грозящие нашей планете, чтобы эффективно предотвращать их. К тому же, поиск признаков внеземного разума и новых планет для колонизации никто не отменял.
Продление человеческой жизни в будущем — одна из тех задач, работа над которой вряд ли когда-нибудь прекратится. Вариант решения — медицинские нанороботы, очищающие и защищающие организм вместе с лейкоцитами, замедляющие старение и, конечно, исцеляющие рак. И это подводит нас к следующему пункту.
Бессмертие в будущем — тот самый идеал, на который рассчитывают если не все, то подавляющее большинство людей. Будет ли оно достигнуто через биотехнологии, нанотехнологии или сплав людей с машинами — не столь важно. В 1800 году средняя продолжительность жизни составляла 37 лет, в наши дни — около 70. Достигнем ли мы предела или сможем его пробить? Всё зависит от нас самих.
Не будем касаться вариантов вроде порабощения человечества инопланетянами или роботами, зомби-апокалипсиса или обыденной мировой ядерной войны — это за нас с радостью сделают фантасты и Голливуд. Попробуем посмотреть в далёкое будущее с позитивом — может, кто-то из нас даже сможет до него дожить?
Как будет выглядеть Земля через 1000 лет?
Год назад в своем выступлении в Союзе Оксфордского университета легендарный Стивен Хокинг заявил, что человечество может выжить только в течение еще 1000 лет. Мы составили самые захватывающие прогнозы на новое тысячелетие.
8 ФОТО
1. Люди будут жить в течение 1000 лет.
Миллионеры уже инвестируют миллионы долларов в исследования по замедлению или прекращению старения полностью. Через 1000 лет инженеры-медики могут разработать средства для каждого компонента, который заставляет ткани стареть. Инструменты для редактирования гена уже здесь, что потенциально может контролировать наши гены и сделать людей иммунными к болезням.
2. Люди переедут на другую планету.
Через 1000 лет единственный путь к выживанию человечества может состоять в создании новых поселений в космосе. SpaceX имеет миссию «позволить людям стать космической цивилизацией». Основатель компании Илон Маск надеется на первый запуск своего космического корабля к 2022 году, который направится к Марсу.
3. Мы все будем выглядеть одинаково.
В своем спекулятивном мысленном эксперименте д-р Кван предположил, что в далеком будущем (через 100 000 лет) у людей будет развит более крупный лоб, большие ноздри, большие глаза и более пигментированная кожа. Ученые уже работают над способами редактирования геномов, чтобы родители могли выбирать, как будут выглядеть их дети.
4. Будут супер-быстрые интеллектуальные компьютеры.
В 2014 году суперкомпьютер выполнил наиболее точное моделирование человеческого мозга на сегодняшний день. Через 1000 лет компьютеры спрогнозируют совпадения и обгонят вычислительную скорость человеческого мозга.
5. Люди станут киборгами.
Машины уже могут улучшить человеческий слух и зрение. Ученые и инженеры разрабатывают бионические глаза, чтобы помочь слепым людям видеть. Через 1000 лет слияние с технологией может стать единственным способом для человечества конкурировать с искусственным интеллектом.
6. Массовое вымирание.
7. Мы все будем говорить на одном и том же глобальном языке.
Основным фактором, который, скорее всего, приведет к универсальному языку, является упорядочение языков. Лингвисты предсказывают, что через 100 лет исчезнет 90% языков из-за миграции, а оставшиеся станут упрощенными.
8. Нанотехнология решит кризис энергетики и загрязнения.
Через 1000 лет нанотехнологии смогут ликвидировать экологический ущерб, очистить воду и воздух и использовать энергию Солнца.
Будущее человечества: каким будет мир через тысячу лет
Многие люди хотят знать, каким будет будущее человечества. Эта проблема волнует людей со времен первых античных философов и библейских пророков. В 1940-х годах появился термин «футурология», которым стали обозначать научное направление, которое прогнозирует будущее человечества. Расскажем подробнее о том, что будет через 1000 лет, по мнению футурологов.
Прогнозирование будущего — вещь неблагодарная. Но человечеству с древнейших времен хочется знать, что будет в будущем.
Прогнозы граничат с фантастикой и нередко писатели-фантасты предсказывали появление технических новинок и явлений наподобие кредитных карт, генной инженерии, беспилотных автомобилей и многого другого. Поэтому многие известные на сегодня прогнозы напоминают фантастику или уже были описаны в книгах и кинофильмах.
Вот каким футурологи видят будущее Земли через тысячу лет:
Вымирание человечества
Один из наиболее распространенных прогнозов будущего — вымирание человечества. Проблема негативного влияния человека на жизнь Земли обсуждается учеными уже несколько сотен лет. Еще в конце XVIII века ученый Томас Мальтус поднял проблему связи перенаселения и голода. С той поры население планеты увеличилось. По пессимистическим прогнозам в ближайшие годы человечество столкнется с нехваткой ресурсов.
О том, что массовое вымирание — явление, которое прослеживается на Земле с определенной периодичностью, ученые знают давно. По приблизительным подсчетам массовые вымирания происходят с периодичностью в 26–30 млн лет. Ученые смогли отследить и описать более двух десятков вымираний в истории планеты. Поэтому неутешительные прогнозы относительно того, что человек исчезнет с лица Земли, имеют под собой научную основу.
History Channel даже снял документальный сериал «Жизнь после людей» (2009–2011), в котором ученые рассуждают о том, что будет с планетой после исчезновения людей в ближайшее 100 тыс. лет.
Контакт с инопланетянами
Человечество давно мечтает найти разумную жизнь во Вселенной. Если допустить, что она действительно существует, а человечество не погибнет, но совершит технологический скачок, есть шанс, что оно установит контакт с инопланетными цивилизациями.
О том, каким он будет, писатели-фантасты фантазируют не одно десятилетие. Еще в 1897 году писатель Герберт Уэллс описал войну с инопланетной формой жизни в книге «Война миров».
В 1953 году известный фантаст Артур Кларк в книге «Конец детства» описал оптимистический вариант контакта с инопланетянами. В произведении они прибывают на Землю и приносят людям новые технологии, кардинально меняя жизнь на планете.
Фото: pixabay.com: UGC
Переселение на другие планеты
Человечество может переселиться на другие планеты по нескольким причинам: перенаселение Земли и поиск новых ресурсов, природная катастрофа, которая сделает планету непригодной для проживания.
На сегодняшний день уже есть планы по колонизации Марса, а в Сети можно найти информацию о деталях переселения на Красную планету, особенностях жизни на ней. В 2016 году Илон Маск обнародовал собственные планы колонизации Марса.
Есть вероятность, что и через тысячу лет переселение на Марс не утратит актуальность. Возможно, к тому времени человечество найдет и другие, подходящие для переселения планеты, а технологии позволят их достичь в течение жизни одного поколения или быстрее.
Фото: pixabay.com: UGC
Технологический прорыв и решение глобальных проблем человечества
Один из наиболее оптимистичных прогнозов на ближайшие тысячу лет гласит, что человечество найдет неограниченный источник энергии и совершит технологический прорыв. В ходе его планета будет очищена от мусора и промышленных загрязнений, а человечество научится выживать, не эксплуатируя природные ресурсы.
Поводы для оптимизма имеются уже в наши дни. Ученые все чаще рассказывают об изобретении технологий, которые позволят использовать возобновляемые ресурсы, автомобильная промышленность переходит на гибридные и электрические двигатели, которые уменьшат загрязнение воздуха и так далее.
Эволюция человечества
О том, что уже в ближайшие сотни лет представители рода человеческого станут выглядеть иначе, ученые говорят давно. Развитие медицины за последние сотни лет уже в разы увеличило продолжительность человеческой жизни. Если в Средние века продолжительность жизни составляла всего 30 лет, то к концу ХХ века она увеличилась до 80 лет. Прогресс медицины позволяет говорить о том, что в новом тысячелетии она еще увеличится.
Развитие биомеханики позволяет спрогнозировать будущее, в котором у людей появятся кибернетические части тела. Еще в 1950–1960-е годы популярность начало обретать течение трансгуманизм — концепция, которая всячески поддерживает развитие науки и техники для улучшения человеческих возможностей.
Многие трансгуманисты уже сегодня мечтают о том, чтобы в их тела были встроены чипы и другие биомеханические устройства, облегчающие жизнь. Не исключено, что в будущем понятия «человек» и «машина» перестанут быть различными. Существуют прогнозы о том, что люди смогут оцифровывать сознание и таким образом обрести вечную жизнь.
Эволюция генной инженерии также позволяет предположить, что в будущем медицина поможет избавиться людям от генетически врожденных недугов.
Фото: flickr.com: UGC
Появление разумных машин
Развитие искусственного интеллекта идет быстрыми темпами. Уже появился Интернет вещей, который соединяет «умные» устройства между собой и позволяет им обмениваться информацией без помощи людей.
В 2015 году миру представили Софи — первого робота, наделенного искусственным интеллектом, способным к саморазвитию. Сегодня она выглядит технологическим чудом, но есть вероятность, что через тысячу лет разумные роботы будут существовать вместе с людьми и облегчат им жизнь. Возможно, они избавят новые поколения людей от необходимости работать, и люди будут посвящать себя искусству, спорту, саморазвитию и другим занятиям, которые приносят им удовольствие.
Излишне упоминать, что появление разумных машин уже много десятилетий беспокоит человеческую культуру, которая пытается осмыслить возможность сосуществования людей и роботов.
Фото: pixabay.com: UGC
Освоение дальнего космоса
Человечество уже более сотни лет мечтает об освоении космоса. С конца ХХ века развивается такое явление, как космический туризм. Если сегодня людей, совершивших туры в космос, можно пересчитать по пальцам, то через тысячу лет путешествия в космос станут массовыми и не будут стоить миллионы долларов.
Уже сегодня продаются туры на Луну, а в отдаленном будущем люди смогут путешествовать и на другие планеты. Есть вероятность, что технологии позволят сделать полеты к далеким звездам не такими длительными, а пребывание в космосе не таким разрушительным для человеческого организма.
Исчезновение языков и национальных государств
Тенденции глобализации еще в конце ХХ века поставили под сомнение существовавшую модель национальных государств. Многие из них уже объединены в политические союзы, например Европейский или Северо-Американский. Если тенденция сохранится и в будущем, привычные сегодня национальные государства уйдут в прошлое. Возможно, и Казахстан станет центром большого регионального союза.
В связи с объединениями уменьшиться и количество языков, которыми пользуются люди. Есть вероятность, что появится некий универсальный язык, понятный всем людям на Земле.
Уже сегодня многие компании, развивающие компьютерные технологии, заявляют о разработке универсальных электронных переводчиков, которые смогут синхронно переводить носителя любого языка и сделают общение между представителями различных народов проще. Исчезнет необходимость изучать иностранные языки, поскольку переводчик будет передавать информацию быстро и точно.
Фото: pixabay.com: UGC
Никто точно не может сказать, что будет через тысячу лет. Существуют оптимистические и пессимистические прогнозы относительно отдаленного будущего. В одних из них человечество ожидает новый «Золотой век», а в других людям даже нет места. Так или иначе, будущее зависит от того, какое направление развития человечество выберет уже сегодня.
Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора
Что станет с Землёй через сто, тысячу, миллион лет Статьи редакции
Глава «Будущее» из книги профессора геологии Роберта Хейзена «История Земли».
Является ли прошлое прологом к будущему? Что касается Земли, то можно ответить: и да и нет.
Космический полёт или гибель. Чтобы выжить в отдалённом будущем, мы должны колонизировать соседние планеты. Вначале надо создать базы на Луне, хотя наш светящийся спутник ещё долго останется негостеприимным миром для жизни.
Но будут происходить и иные события, столь же неизбежные, как образование первой гранитной коры. Мириады живых существ вымрут навсегда. Обречены на исчезновение тигры, белые медведи, горбатые киты, панды, гориллы. Высока вероятность того, что и человечество тоже обречено.
Многие подробности земной истории по большей части неизвестны, а то и вовсе непознаваемы. Но изучение этой истории, а также законов природы даёт представление о том, что может произойти в будущем. Давайте начнём с панорамного обзора, а потом постепенно сосредоточимся на нашем времени.
Земля почти наполовину прошла путь к своей неизбежной кончине. В течение 4,5 млрд лет Солнце светило достаточно стабильно, постепенно увеличивая яркость по мере сжигания своих колоссальных запасов водорода. Следующие пять (или около того) миллиардов лет Солнце продолжит вырабатывать ядерную энергию за счёт преобразования водорода в гелий. Именно так поступают почти все звёзды большую часть времени.
Рано или поздно запасы водорода закончатся. Звёзды помельче, достигая этой стадии, просто затухают, постепенно уменьшаясь в размерах и излучая всё меньше энергии. Будь Солнце таким красным карликом, Земля просто промёрзла бы насквозь. Если бы на ней и сохранилась какая-то жизнь, то только в виде особо выносливых микроорганизмов глубоко под поверхностью, где ещё могли бы оставаться запасы жидкой воды.
С одной стороны, гравитация притягивает звёздное вещество к центру, насколько возможно уменьшая её объём. С другой — ядерные реакции, подобные бесконечной серии взрывов внутренней водородной бомбы, направлены наружу и соответственно пытаются увеличить размер звезды.
Нынешнее Солнце находится в стадии сжигания водорода, достигнув стабильного диаметра около 1,4 млн км — этот размер продержался 4,5 млрд лет и продержится ещё примерно 5 млрд.
Солнце достаточно велико, чтобы после окончания фазы выгорания водорода началась новая, мощная фаза выгорания гелия. Гелий, продукт слияния атомов водорода, может соединяться с другими атомами гелия, образуя углерод, но эта стадия эволюции Солнца будет иметь катастрофические последствия для внутренних планет.
За счёт более активных реакций на основе гелия Солнце будет становиться всё больше и больше, вроде перегретого аэростата, превращаясь в пульсирующий красный гигант. Оно распухнет до орбиты Меркурия и просто проглотит крошечную планету. Оно достигнет орбиты нашей соседки Венеры, проглотив заодно и её. Солнце распухнет в сто раз больше нынешнего своего диаметра — вплоть до орбиты Земли.
Прогнозы земного эндшпиля весьма мрачные. Согласно некоторым чёрным сценариям, красный гигант Солнце просто уничтожит Землю, которая испарится в раскалённой солнечной атмосфере и перестанет существовать. По другим моделям Солнце выбросит более трети своей нынешней массы в виде невообразимого солнечного ветра (который будет беспрестанно терзать мёртвую поверхность Земли).
Поскольку Солнце утратит часть своей массы, земная орбита может расшириться — в таком случае она, возможно, избежит поглощения. Но даже если нас не пожрёт огромное Солнце, всё, что останется от нашей прекрасной голубой планеты, превратится в бесплодную головешку, продолжающую обращаться по орбите. В недрах могут ещё на миллиард лет сохраниться отдельные экосистемы микроорганизмов, но её поверхность уже никогда не покроется сочной зеленью.
Медленно, но верно, даже в нынешний спокойный период выжигания водорода, Солнце всё больше разогревается. В самом начале, 4,5 млрд лет назад, свечение Солнца составляло 70% от современного. Во времена Великого кислородного события, 2,4 млрд лет назад, интенсивность свечения составляла уже 85%. Спустя миллиард лет Солнце станет светить ещё ярче.
Какое-то время, возможно, даже много сотен миллионов лет, обратные связи Земли сумеют смягчать это воздействие. Чем больше тепловой энергии, тем интенсивнее испарение, следовательно, увеличение облачности, что способствует отражению большей части солнечного света в космическое пространство. Увеличение тепловой энергии означает ускорение выветривания пород, усиленное поглощение углекислого газа и снижение уровня парниковых газов. Таким образом, отрицательные обратные связи довольно долго будут сохранять условия для поддержания жизнедеятельности на Земле.
Но переломный момент неизбежно наступит. Сравнительно небольшой Марс достиг такой критической точки миллиарды лет назад, потеряв всю жидкую воду на поверхности. Через какой-нибудь миллиард лет земные океаны начнут испаряться с катастрофической скоростью и атмосфера превратится в бесконечную парилку. Не останется ни ледников, ни заснеженных вершин, и даже полюса превратятся в тропики.
В течение нескольких миллионов лет жизнь может сохраняться в таких тепличных условиях. Но по мере разогревания Солнца и испарения воды в атмосферу водород начнёт всё быстрее улетучиваться в космос, что вызовет медленное высыхание планеты. Когда океаны полностью испарятся (что, возможно, произойдёт через 2 млрд лет), поверхность Земли превратится в бесплодную пустыню; жизнь окажется на краю гибели.
Кончина Земли неизбежна, но случится она очень и очень нескоро. Взгляд в менее отдалённое будущее рисует более привлекательную картину динамично развивающейся и относительно безопасной для жизни планеты. Чтобы представить себе мир через несколько сотен миллионов лет, следует в прошлом поискать ключи к пониманию будущего.
Глобальные тектонические процессы продолжат играть свою важную роль в изменении облика планеты. В наше время континенты отделены друг от друга. Широкие океаны разделяют Америку, Евразию, Африку, Австралию и Антарктиду. Но эти громадные участки суши находятся в постоянном движении, и его скорость составляет примерно 2–5 см в год — 1500 км за 60 млн лет.
Мы можем установить довольно точные векторы этого движения для каждого материка, изучая возраст базальтов океанского дна. Базальт возле срединных океанских хребтов довольно молод, не старше нескольких миллионов лет. В отличие от него возраст базальта у континентальных окраин в зонах субдукции может достигать более 200 млн лет.
Несложно учесть все эти возрастные данные состава океанского дна, перемотать ленту глобальной тектоники назад во времени и получить представление о подвижной географии земных континентов за последние 200 млн лет. На основе этой информации можно также спроецировать движение континентальных плит на 100 млн лет вперёд.
С учётом современных траекторий этого движения по всей планете оказывается, что все континенты движутся к очередному столкновению. Через четверть миллиарда лет большая часть земной суши снова станет одним гигантским суперконтинентом, и некоторые геологи уже пророчат его название — Новопангея. Однако точное устройство будущего единого континента остаётся предметом научной полемики.
Сборка Новопангеи — мудрёная игра. Можно учесть современные подвижки континентов и предсказать их путь на ближайшие 10 или 20 млн лет. Атлантический океан расширится на несколько сотен километров, в то время как Тихий океан сузится примерно на то же расстояние.
Австралия сдвинется на север по направлению к Южной Азии, и Антарктида слегка удалится от Южного полюса в сторону Южной Азии. Африка тоже не стоит на месте, медленно продвигаясь на север, вдвигаясь в Средиземное море. Через несколько десятков миллионов лет Африка столкнётся с Южной Европой, сомкнув Средиземное море и воздвигнув на месте столкновения горный хребет размером с Гималаи, по сравнению с которым Альпы покажутся просто карликами.
Таким образом, карта мира через 20 млн лет покажется знакомой, но слегка перекошенной. Моделируя карту мира на 100 млн лет вперёд, большинство разработчиков выделяют общие географические признаки, например, соглашаясь, что Атлантический океан обгонит по размеру Тихий и станет самым крупным водным бассейном на Земле.
Однако с этого места модели будущего расходятся. Согласно одной теории, экстраверсии, Атлантический океан продолжит раскрываться и в результате обе Америки в конце концов столкнутся с Азией, Австралией и Антарктидой.
На поздних стадиях этой сборки суперконтинента Северная Америка замкнёт на востоке Тихий океан и столкнётся с Японией, а Южная Америка загнётся по часовой стрелке с юго-востока, соединившись с экваториальной частью Антарктиды. Все эти части удивительно совмещаются друг с другом. Новопангея окажется единым материком, протянувшись с востока на запад вдоль экватора.
Основной тезис экстраверсионной модели заключается в том, что крупные конвекционные ячейки мантии, расположенные под тектоническими плитами, сохранятся в их современном виде. Альтернативный подход, называемый интроверсией, придерживается противоположной точки зрения, ссылаясь на предыдущие циклы смыкания и размыкания Атлантического океана.
Реконструируя положение Атлантики за последний миллиард лет (или аналогичного океана, расположенного между двумя Америками на западе и Европой вместе с Африкой на востоке), специалисты утверждают, что Атлантический океан смыкался и размыкался трижды циклами по несколько сотен миллионов лет — этот вывод предполагает, что теплообменные процессы в мантии носят изменчивый и эпизодический характер.
Судя по анализу горных пород, в результате движений Лаврентии и других континентов около 600 млн лет назад образовался предшественник Атлантического океана, называемый Япетус, или Япет (по имени древнегреческого титана Япета, отца Атласа). Япетус оказался замкнутым после сборки Пангеи. Когда этот суперконтинент начал раскалываться 175 млн лет назад, образовался Атлантический океан.
Согласно сторонникам интроверсии (пожалуй, не стоит называть их интровертами), продолжающий расширяться Атлантический океан последует тем же путём. Он замедлит ход, остановится и отступит примерно через 100 млн лет. Затем, ещё через 200 млн лет обе Америки снова сомкнутся с Европой и Африкой.
Одновременно Австралия и Антарктида соединятся с Юго-Восточной Азией, образуя суперконтинент под названием Амазия. Этот гигантский материк в форме горизонтально расположенной латинской буквы L включает те же самые части, что и Новопангея, но по этой модели обе Америки образуют его западную окраину.
Сейчас обе модели суперконтинентов (экстраверсия и интроверсия) не лишены достоинств и всё ещё пользуются популярностью. Каков бы ни оказался исход этой полемики, все сходятся в том, что, хотя через 250 млн лет география Земли значительно изменится, она всё же будет отражать прошлое.
Временная сборка континентов в районе экватора уменьшит влияние ледниковых периодов и умеренных изменений уровня моря. В местах столкновения континентов воздвигнутся горные хребты, произойдут перемены в климате и растительности, а также будут иметь место колебания уровней кислорода и углекислого газа в атмосфере. Эти изменения будут повторяться в течение всей истории Земли.
Недавний обзор на тему, как погибнет человечество, отразил весьма низкий рейтинг столкновения с астероидами — что-то около 1 на 100 тысяч. Статистически это совпадает с вероятностью смерти от удара молнии или от цунами. Но в этом прогнозе имеется очевидный изъян.
Самые вероятные злодеи — астероиды, сближающиеся с Землёй, — объекты с сильно вытянутой орбитой, которая проходит недалеко от земной орбиты, близкой к круговой. Известны не менее трёхсот таких потенциальных убийц, и в предстоящие несколько десятилетий некоторые из них пройдут в опасной близости от Земли.
22 февраля 1995 года обнаруженный в последний момент астероид, получивший благопристойное имя 1995 CR, со свистом пронёсся довольно близко — в нескольких расстояниях Земля–Луна. 29 сентября 2004 года астероид Таутатис, продолговатый объект, примерно 5,4 км диаметром, прошёл ещё ближе.
В 2029 году астероид Апофис, обломок примерно 325–340 м в диаметре, должен приблизиться ещё больше, глубоко войдя в лунную орбиту. Это неприятное соседство неизбежно изменит собственную орбиту Апофиса и, возможно, в будущем ещё больше приблизит его к Земле.
На каждый известный ныне астероид, пересекающий орбиту Земли, имеется с десяток или более ещё не обнаруженных. Когда такой летающий объект, в конце концов, обнаружат, может оказаться слишком поздно для того, чтобы что-то предпринять. Если мы окажемся мишенью, то, возможно, в нашем распоряжении будет всего несколько дней для предотвращения опасности.
Бесстрастная статистика приводит нам расчёты вероятности столкновений. Почти ежегодно на Землю падают обломки около 10 м в диаметре. Благодаря тормозящему эффекту атмосферы большинство таких снарядов взрывается и распадается на мелкие части ещё до соприкосновения с поверхностью.
Но объекты диаметром 30 и более метров, встречи с которыми происходят примерно раз в тысячу лет, приводят к значительным разрушениям в местах падения: в июне 1908 года такое тело рухнуло в тайге поблизости от реки Подкаменная Тунгуска в России.
Очень опасные, диаметром около километра, каменные объекты падают на Землю примерно раз в полмиллиона лет, а астероиды в пять и более километров могут упасть на Землю примерно раз в 10 млн лет.
Последствия таких столкновений зависят от размера астероида и местности падения. Пятнадцатикилометровый валун опустошит планету, где бы он ни упал. (Например, астероид, погубивший динозавров 65 млн лет назад, был, по расчётам, около 10 км в поперечнике.)
Если 15-километровый камушек обрушится в океан — 70% вероятности, с учётом соотношения площадей воды и суши, — то почти все горы на земном шаре, кроме самых высоких, будут снесены разрушительными волнами. Исчезнет всё, что находится ниже 1000 м над уровнем моря.
Если астероид такого размера рухнет на сушу, разрушение будет более локальным. Будет уничтожено всё в радиусе двух–трёх тысяч километров, а по всему материку, который окажется несчастливой мишенью, пронесутся опустошительные пожары.
Мелкие объекты вызовут менее разрушительные последствия, но любой астероид более сотни метров в диаметре, рухнет ли он на сушу или в море, вызовет стихийное бедствие страшнее тех, что нам известны. Что же делать? Можем ли мы игнорировать угрозу как нечто отдалённое, не столь значительное в мире и без того полном проблем, требующих немедленного решения? Можно ли каким-то способом отклонить крупный обломок?
Покойный Карл Саган, пожалуй, самый харизматичный и влиятельный представитель учёного сообщества за последние полвека, немало размышлял об астероидах. Публично и в частных беседах, а большей частью в своей знаменитой телепередаче «Космос» он ратовал за согласованные действия на международном уровне.
Он начал с того, что рассказал увлекательную повесть о монахах Кентерберийского собора, которые летом 1178 года стали свидетелями колоссального взрыва на Луне — это было очень близкое от нас падение астероида менее чем тысячу лет назад. Если бы такой объект рухнул на Землю, погибли бы миллионы людей. «Земля — крошечный уголок на огромной арене космоса, — сказал он. — Вряд ли кто-то придёт к нам на помощь».
Простейший шаг, который надо сделать в первую очередь, это обратить самое пристальное внимание на опасно приближающиеся к Земле небесные тела — врага надо знать в лицо. Нам нужны точные телескопы, снабжённые цифровыми процессорами, чтобы локализовать приближающиеся к Земле летающие объекты, вычислить их орбиты и сделать расчёты их будущих траекторий. Стоит это не так уж дорого, и кое-что уже делается. Конечно, можно было бы совершить больше, но по крайней мере какие-то усилия предпринимаются.
А что если мы обнаружим крупный объект, который может врезаться в нас через несколько лет? Саган, а вместе с ним и целый ряд других учёных и военных считают, что самый очевидный путь — вызвать отклонение траектории астероида. Если начать вовремя, то даже незначительный толчок ракеты или несколько направленных ядерных взрывов могли бы существенно сдвинуть орбиту астероида — и тем самым направить астероид мимо цели, избежав столкновения.
Он доказывал, что разработка такого проекта требует интенсивной и долгосрочной программы космических исследований. В пророческой статье 1993 года Саган писал: «Поскольку угроза астероидов и комет касается каждой обитаемой планеты в Галактике, если таковые имеются, разумным существам на них придётся объединяться, чтобы покинуть свои планеты и переместиться на соседние. Выбор прост — улететь в космос или погибнуть».
Космический полёт или гибель. Чтобы выжить в отдалённом будущем, мы должны колонизировать соседние планеты. Вначале надо создать базы на Луне, хотя наш светящийся спутник ещё долго останется негостеприимным миром для жизни и работы. Следующий — Марс, где наличествуют более солидные ресурсы — не только большие запасы замороженных грунтовых вод, но и солнечный свет, минералы и разрежённая, но атмосфера.
Это не будет лёгким и дешёвым предприятием, и вряд ли Марс в ближайшем будущем превратится в процветающую колонию. Но если поселиться там и культивировать почву, наш многообещающий сосед вполне может стать важной ступенью в эволюции человечества.
Два явных препятствия, возможно, отдалят, а то и вовсе сделают невозможным поселение людей на Марсе. Первое — деньги. Десятки миллиардов долларов, которые понадобятся на разработку и осуществление полёта на Марс, превышают даже самый оптимистичный бюджет NASA, и это при благоприятных финансовых условиях. Международное сотрудничество явилось бы единственным выходом, но пока таких крупных международных программ не состоялось.
Другой проблемой является вопрос выживания астронавтов, ибо практически невозможно обеспечить безопасный полёт на Марс и обратно. Суров космос, с его бесчисленными метеоритными песчинками-снарядами, способными пронзить тонкую оболочку даже бронированной капсулы, и непредсказуемо Солнце — с его взрывами и смертоносной, проникающей радиацией.
Астронавтам «Аполлона», с их недельными полётами на Луну, несказанно повезло, что в это время ничего не случилось. Но полёт на Марс продлится несколько месяцев; в любом космическом полёте принцип один: чем дольше время, тем больше риск.
Более того, существующие технологии не позволяют снабдить космический корабль достаточным для обратного полёта запасом топлива. Некоторые изобретатели поговаривают о переработке марсианской воды, чтобы синтезировать ракетное топливо и заполнить баки для обратного полёта, но пока это из области мечтаний, причём о весьма отдалённом будущем. Возможно, пока самое логичное решение — то, что так задевает самолюбие NASA, но активно поддерживается прессой, — полёт в один конец.
Если бы мы послали экспедицию, на долгие годы снабдив её провиантом вместо ракетного топлива, надёжным укрытием и теплицей, семенами, кислородом и водой, инструментами для добычи жизненно важных ресурсов на самой Красной планете, такая экспедиция смогла бы состояться.
Она была бы немыслимо опасной, но все великие первопроходцы подвергались опасности — таково было кругосветное плавание Магеллана в 1519–1521 годах, экспедиция на Запад Льюиса и Кларка в 1804–1806 годах, полярные экспедиции Пири и Амундсена в начале 20 века.
Человечество не утратило азартного стремления к участию в таких рискованных предприятиях. Если NASA объявит о регистрации добровольцев на односторонний полёт на Марс, тысячи специалистов запишутся не задумываясь.
Через 50 млн лет Земля всё ещё будет живой и обитаемой планетой, а её голубые океаны и зелёные континенты сместятся, но останутся узнаваемыми. Гораздо менее очевидна участь человечества. Может быть, человек вымрет как вид. В этом случае 50 млн лет вполне достаточно для того, чтобы стереть почти все следы нашего краткого владычества — все города, дороги, памятники подвергнутся выветриванию гораздо раньше конечного срока.
Каким-нибудь инопланетным палеонтологам придётся попотеть, чтобы обнаружить мельчайшие следы нашего существования в приповерхностных отложениях. Однако человек может и выжить, и даже эволюционировать, колонизировать вначале ближайшие планеты, а затем и ближайшие звёзды.
В таком случае если наши потомки выйдут на космический простор, тогда Земля будет цениться ещё выше — как заповедник, музей, святыня и место паломничества. Может быть, только покинув свою планету, человечество, наконец по-настоящему оценит место рождения нашего вида.
Во многих отношениях через миллион лет Земля не так уж значительно изменится. Конечно, сместятся континенты, но не больше чем на 45–60 км от нынешнего расположения. Солнце будет светить по-прежнему, всходя каждые двадцать четыре часа, и Луна будет совершать оборот вокруг Земли примерно за один месяц.
Но кое-что изменится весьма основательно. Во многих точках земного шара необратимые геологические процессы преобразуют ландшафт. Особенно заметно изменятся уязвимые очертания берегов океана.
Графство Калверт в штате Мэриленд, одно из моих самых любимых мест, где миоценовые скалы с их на вид безграничными запасами окаменелостей тянутся на многие километры, в результате стремительного выветривания исчезнет с лица Земли. Ведь размер всего графства составляет всего 8 км и ежегодно уменьшается почти на 30 см. При такой скорости графство Калверт не продержится и 50 тыс лет, не то что миллион.
Другие государства, напротив, обзаведутся ценными земельными участками. Действующий подводный вулкан неподалёку от юго-восточного побережья самого крупного из Гавайских островов поднялся уже выше 3000 м (хотя по-прежнему покрыт водой) и с каждым годом прибавляет в росте.
Через миллион лет из океанских волн поднимется новый остров, уже получивший название Лоихи. В то же время потухшие вулканические острова к северо-западу, включая Мауи, Оаху и Кауаи, соответственно уменьшатся под воздействием ветра и океанских волн.
Что касается волн, специалисты, исследующие горные породы на предмет будущих изменений, приходят к выводу, что самым активным фактором в изменении географии Земли станет наступление и отступление океана. Изменение скорости рифтового вулканизма будет сказываться очень и очень долго, в зависимости от того, насколько больше или меньше лавы будет застывать на океанском дне.
Уровень моря может значительно понижаться в периоды затишья вулканической деятельности, когда придонные скалы остывают и успокаиваются: как полагают учёные, именно это и вызвало резкое понижение уровня моря непосредственно перед мезозойским вымиранием.
Наличие или отсутствие больших внутренних морей вроде Средиземного, а также сплочение и раскол континентов вызывают существенные изменения в размерах прибрежных шельфовых участков, что также сыграет важную роль в формировании геосферы и биосферы в течение грядущего миллиона лет.
Миллион лет — это десятки тысяч поколений в жизни человечества, что в сотни раз превышает всю предыдущую человеческую историю. Если человек выживет как вид, то Земля может претерпеть изменения также и в результате нашей прогрессирующей технологической активности, причём такие, что трудно даже себе представить.
Но если человечество вымрет, то Земля останется примерно такой же, как теперь. На суше и в море будет продолжаться жизнь; совместная эволюция геосферы и биосферы быстро восстановит доиндустриальное равновесие.
Внезапное катастрофическое столкновение с астероидом меркнет в сравнении с продолжительным извержением мегавулкана или сплошным потоком базальтовой лавы. Вулканизм в планетарном масштабе сопровождал практически все пять массовых вымираний, включая и то, что было вызвано падением астероида.
Последствия мегавулканизма не следует путать с заурядными разрушениями и потерями при извержениях обычных вулканов. Обычные извержения сопровождаются потоками лавы, хорошо знакомыми обитателям Гавайских островов, живущим на склонах Килауэа, чьи жилища и всё, что окажется у неё на пути, она разрушает, но в целом такие извержения ограничены, предсказуемы и от них нетрудно уклониться.
Несколько более опасны в этой категории заурядных извержения пирокластических вулканов, когда огромное количество раскалённого пепла устремляется вниз по склону горы со скоростью около 200 км/ч, испепеляя и погребая под собой всё на своём пути.
Именно так обстояло дело в 1980 году с извержением вулкана Св. Елены, штат Вашингтон, и вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году; в этих катастрофах погибли бы тысячи людей, если бы не заблаговременное предупреждение и массовая эвакуация. Ещё более грозную опасность представляет третий тип вулканической деятельности: выброс огромных масс мелкого пепла и ядовитых газов в верхние слои атмосферы.
Извержения исландских вулканов Эйяфьяллайокудль (апрель 2010 года) и Гримсвотн (май 2011 года) относятся к сравнительно слабым, поскольку сопровождались выбросами менее 4 км³ пепла. Тем не менее они на несколько дней парализовали воздушное сообщение в Европе и нанесли вред здоровью многих людей из близлежащих местностей.
В июне 1783 года извержение вулкана Лаки — одно из крупнейших в истории — сопровождалось выбросом более 12 тысяч м³ базальта, а также пепла и газа, что оказалось вполне достаточно, чтобы надолго окутать Европу ядовитой мглой. При этом погибла четверть населения Исландии, часть из которых скончалась от непосредственного отравления кислотными вулканическими газами, а большинство — от голода в течение зимы.
Последствия катастрофы сказались на расстоянии более тысячи километров в сторону юго-востока, и десятки тысяч европейцев, в основном жителей Британских островов, умерли от затяжного воздействия этого извержения. Но самым смертоносным было извержение вулкана Тамбора в апреле 1815 года, в ходе которого было выброшено более 20 км³ лавы.
При этом погибли более 70 тысяч человек, большинство из них от массового голода, возникшего в результате урона, нанесённого сельскому хозяйству. Тамборское извержение сопровождалось выбросом огромных масс сернистых газов в верхние слои атмосферы, что привело к блокированию солнечных лучей и ввергло Северное полушарие в «год без солнечного света» («вулканическую зиму») в 1816 году.
Эти исторические события до сих пор поражают воображение, и не без причины. Конечно, число жертв не идёт ни в какое сравнение с сотнями тысяч людей, погибших от недавних земле трясений в Индийском океане и на Гаити. Но между извержениями вулканов и землетрясениями существует важное, пугающее различие.
Размер мощнейшего из возможных землетрясений ограничен прочностью породы. Твёрдая порода может выдержать определённое давление, прежде чем расколется; прочность породы может вызвать весьма разрушительное, но всё же локальное землетрясение — магнитудой девять баллов по шкале Рихтера.
В отличие от этого извержения вулканов не имеют ограничений в масштабе. На самом деле геологические данные неопровержимо свидетельствуют об извержениях, в сотни раз более мощных, чем вулканические катастрофы, сохранённые исторической памятью человечества. Такие гигантские вулканы могли на годы затмевать небо и на многие миллионы (не на тысячи!) квадратных километров изменять облик земной поверхности.
Гигантское извержение вулкана Таупо на Северном острове, Новая Зеландия, произошло 26 500 лет назад; было извергнуто более 830 км³ магматической лавы и пепла. Вулкан Тоба на Суматре взорвался 74 тысячи лет назад и изверг более 2800 км³ лавы. Последствия аналогичной катастрофы в современном мире трудно представить.
И всё же эти супервулканы, породившие величайшие катаклизмы в истории Земли, меркнут по сравнению с гигантскими потоками базальта (учёные называют их «траппы»), обусловившими массовые вымирания. В отличие от одноразовых извержений супервулканов потоки базальта охватывают огромный временной период — тысячи лет беспрерывной вулканической активности.
Мощнейшие из таких катаклизмов, как правило, совпадающих с периодами массового вымирания, распространяли сотни тысяч миллионов кубических километров лавы. Самая крупная катастрофа произошла в Сибири 251 млн лет назад во время великого массового вымирания и сопровождалась растеканием базальта на площади более миллиона квадратных километров.
Гибель динозавров 65 млн лет назад, которая часто приписывается столкновению с крупным астероидом, совпала по времени с гигантским разливом базальтовой лавы в Индии, породившим крупнейшую магматическую провинцию Деканские Траппы, общая площадь которых составляет около 517 тысяч км², а объём выросших гор достигает 500 тысяч км³.
Эти громадные территории не могли образоваться в результате простого преобразования коры и верхней части мантии. Современные модели базальтовых формаций отражают представление о древнейшей эпохе вертикальной тектоники, когда гигантские пузыри магмы медленно поднимались от границ раскалённой сердцевины мантии, раскалывая земную кору и выплёскиваясь на холодную поверхность.
Такие явления в наше время случаются крайне редко. Согласно одной из теорий, между потоками базальтов временной интервал составляет примерно 30 млн лет, так что вряд ли мы доживём до следующего.
Наше технологическое общество, безусловно, получит своевременное предупреждение о возможности такого события. Сейсмологи способны отследить поток горячей, расплавленной магмы, восходящей к поверхности. В нашем распоряжении могут быть сотни лет, чтобы подготовиться к такому стихийному бедствию. Но если человечество попадёт в очередной всплеск вулканизма, мы мало что сможем противопоставить этому жесточайшему из земных испытаний.
В обозримом будущем самым существенным фактором, определяющим облик земных континентов, является лёд. В течение нескольких сотен тысяч лет глубина океана в сильной степени зависит от общеземного объёма замёрзшей воды, включая ледяные шапки гор, ледники и континентальные ледовые щиты. Уравнение несложное: чем больше объём замёрзшей воды на суше, тем ниже уровень воды в океане.
Прошлое — это ключ к прогнозированию будущего, но откуда нам знать глубину древних океанов? Результаты наблюдения с помощью спутников за уровнем воды в океанах, хотя они и невероятно точные, ограничены последними двумя десятилетиями. Измерения уровня моря уровнемерами, хотя менее точные и подверженные местным отклонениям, собраны за последние полтора столетия.
Геологи, исследующие побережья, могут прибегнуть к картированию признаков расположения береговой линии в древности — например, приподнятых береговых террас, которые можно обнаружить по отложениям прибрежно-морских осадков, насчитывающих десятки тысяч лет, — такие приподнятые участки могут отражать периоды повышения уровня воды.
Относительное положение ископаемых кораллов, которые обычно растут в зоне прогреваемого солнцем мелководного океанского шельфа, могли бы продлить нашу запись событий былого вглубь веков, но эта запись будет искажена, так как такие геологические образования эпизодически вздымаются, погружаются и наклоняются.
Многие специалисты стали обращать внимание на менее очевидный показатель уровня моря — на изменения соотношений изотопов кислорода в мелких раковинах морских моллюсков. Такие соотношения могут рассказать гораздо больше, чем расстояние между каким-либо небесным телом и Солнцем. Благодаря своему свойству реагировать на смену температур изотопы кислорода дают ключ к расшифровке объёмов ледяного покрова Земли в прошлом и соответственно — к изменению уровня воды в древнем океане.
Однако связь между количеством льда и изотопами кислорода — дело мудрёное. Считается, что самым распространённым изотопом кислорода, составляющим 99,8% кислорода воздуха, которым мы дышим, является лёгкий кислород-16 (с восемью протонами и восемью нейтронами ). Один на 500 атомов кислорода — тяжёлый кислород-18 (восемь протонов и десять нейтронов).
Это означает, что одна из каждых 500 молекул воды в океане тяжелее обычных. Когда океан нагревается от солнечных лучей, вода, содержащая лёгкие изотопы кислорода-16, испаряется быстрее, чем с кислородом-18, а потому вес воды в низкоширотных облаках легче, чем в самом океане.
По мере того как облака поднимаются в более прохладные слои атмосферы, вода с тяжёлым кислородом-18 конденсируется в дождевые капли быстрее более лёгкой воды с изотопом кислорода-16, и кислород в составе облака становится ещё легче.
В процессе неизбежного перемещения облаков к полюсам кислород в составляющих их молекулах воды становится намного легче, чем в морской воде. Когда над полярными ледниками и глетчерами выпадают осадки, лёгкие изотопы застывают во льду и морская вода становится ещё тяжелее.
В периоды максимального охлаждения планеты, когда более 5% земной воды превращается в лёд, морская вода становится особенно насыщенной тяжёлым кислородом-18. В периоды глобального потепления и отступления ледников уровень кислорода-18 в морской воде снижается. Таким образом, тщательные измерения соотношения изотопов кислорода в прибрежных осадочных породах могут дать представление об изменениях объёма поверхностного льда в ретроспективе.
Именно этими исследованиями и занимается геолог Кен Миллер с коллегами в Университете Ратгерса уже несколько десятков лет, изучая мощные слои морских осадков, покрывающих побережье в Нью-Джерси. Эти отложения, в которых записана геологическая история последних 100 тысяч лет, насыщены раковинами микроскопических ископаемых организмов, называемых фораминиферами.
Каждая крошечная фораминифера хранит в своём составе изотопы кислорода в той пропорции, какая была в океане в то время, когда организм вырастал. Измерение изотопов кислорода в береговых отложениях Нью-Джерси, слой за слоем, предоставляет простое и точное средство для оценки объёма льда в соответствующий период времени.
В недавнем геологическом прошлом ледяной покров то уменьшался, то разрастался, что сопровождалось соответствующими значительными колебаниями уровня моря каждые несколько тысяч лет. На пике ледниковых периодов более 5% воды на планете превращалось в лёд, понижая уровень моря метров на сто относительно современного.
Считается, что около 20 тысяч лет назад, в один из таких периодов низкого стояния воды образовался сухопутный перешеек через Берингов пролив между Азией и Северной Америкой — именно по этому «мосту» в Новый Свет мигрировали люди и другие млекопитающие. В тот же самый период не существовало Ла-Манша, и между Британскими островами и Францией пролегала сухая долина.
В периоды максимального потепления, когда ледники практически исчезали, а на вершинах гор истончались снежные шапки, уровень моря повышался, становясь примерно на 100 м выше современного, погружая под воду сотни тысяч квадратных километров прибрежных территорий по всей планете.
Миллер и его сотрудники вычислили более сотни циклов наступания и отступания ледников за последние 9 млн лет, и по меньшей мере дюжина из них приходится на последний миллион — диапазон этих бешеных колебаний уровня океана достигал 180 м. Один цикл может слегка отличаться от другого, но события происходят с очевидной периодичностью и связаны с так называемыми циклами Миланковича, именованными так в честь сербского астронома Милутина Миланковича, который обнаружил их примерно столетие назад.
Он выяснил, что хорошо известные изменения параметров движения Земли вокруг Солнца, включая наклон земной оси, эксцентриситет эллиптической орбиты и незначительное колебание собственной оси вращения, обусловливают периодические изменения в климате с промежутками от 20 тысяч лет до 100. Эти сдвиги воздействуют на поток солнечной энергии, достигающий Земли, и таким образом вызывают значительные колебания климата.
Что же ожидает нашу планету в ближайшие 50 тысяч лет? Можно не сомневаться, что резкие колебания уровня моря продолжатся, и не раз он то опустится, то поднимется. Иногда, вероятно, в течение следующих 20 тысяч лет, снежные шапки на вершинах буду расти, ледники продолжат увеличиваться, а уровень моря опустится метров на шестьдесят или более — до такого уровня море опускалось не менее восьми раз за последний миллион лет.
Это окажет мощное воздействие на очертания континентальных береговых линий. Восточное побережье США расширится на много километров в восточном направлении, по мере того как будет обнажаться мелководный материковый склон. Все крупные гавани Восточного побережья, от Бостона до Майами, превратятся в сухие внутренние плоскогорья.
Аляску соединит с Россией новый покрытый льдом перешеек, а Британские острова могут снова стать частью материковой Европы. Богатые рыбные промыслы вдоль континентальных шельфов станут частью суши.
Что касается уровня моря, если он понижается, то затем непременно должен повыситься. Вполне возможно, даже очень вероятно, что через следующую тысячу лет уровень моря поднимется на 30 м и выше. Такой подъём уровня Мирового океана, довольно скромный по геологическим меркам, неузнаваемо перекроит карту Соединённых Штатов.
Тридцатиметровый подъём уровня моря приведёт к затоплению большей части прибрежных равнин на Восточном побережье, сдвинув береговые линии до полутора сотен километров в западном направлении. Главные прибрежные города — Бостон, Нью-Йорк, Филадельфия, Вашингтон, Балтимор, Уилмингтон, Чарльстон, Саванна, Джексонвилл, Майами и многие другие — окажутся под водой. Лос-Анджелес, Сан-Франциско, СанДиего и Сиэтл исчезнут в морских волнах.
Затопит почти всю Флориду, на месте полуострова раскинется мелководное море. Под водой окажется большая часть штатов Делавэр и Луизиана. В других частях света урон, нанесённый подъёмом уровня моря, окажется ещё более опустошительным. Перестанут существовать целые страны — Голландия, Бангладеш, Мальдивы.
Геологические данные неопровержимо свидетельствуют: подобные изменения будут происходить и впредь. Если потепление окажется стремительным, как полагают многие эксперты, уровень воды будет подниматься быстро, примерно на 30 см за десятилетие.
Обычное тепловое расширение морской воды во время периодов глобального потепления способно увеличить подъём уровня моря в среднем до трёх метров. Несомненно, это станет проблемой для человечества, но окажет весьма незначительное воздействие на Землю.
Всё же это не станет концом света. Это станет концом нашего мира.
Большинство из нас не заглядывает на несколько миллиардов лет вперёд, как не заглядывает на несколько миллионов лет или даже на тысячу лет. Нас беспокоят более насущные заботы: как мне оплатить высшее образование для ребёнка через десять лет? Получу ли я повышение по службе через год? Пойдёт ли на следующей неделе рынок акций вверх? Что приготовить на обед?
В этом контексте нам незачем волноваться. Исключая непредвиденную катастрофу, наша планета через год, через десять лет почти не изменится. Любая разница между тем, что есть сейчас, и тем, что будет через год, почти незаметна, даже если лето окажется небывало жарким, или урожай пострадает от засухи, или налетит необычайно сильная буря.
Несомненно одно: Земля продолжает меняться. Есть много признаков грядущего глобального потепления и таяния ледников, возможно, отчасти ускоренного деятельностью человека. В течение следующего столетия последствия этого потепления коснутся многих людей в самых разных аспектах.
Летом 2007 года я участвовал в Симпозиуме по проблемам будущего в рыбацком посёлке Илулиссат на западном побережье Гренландии, почти у Северного полярного круга. Выбор места для обсуждения будущего был весьма удачный, так как изменения климата происходили непосредственно за пределами конференц-зала в уютном отеле «Арктика».
На протяжении тысячи лет эта гавань, расположенная вблизи отрога могучего Илулиссатского ледника, являлась местом прибыльного рыболовецкого промысла. Тысячу лет рыбаки зимой, когда гавань замерзала, занимались подлёдным ловом. То есть занимались до начала нового тысячелетия. В 2000 году впервые (по крайней мере согласно тысячелетней устной истории) гавань не замёрзла зимой.
И такие перемены наблюдаются по всему земному шару. С берега Чезапик-Бэй сообщают об устойчивом повышении уровня прилива по сравнению с предыдущими десятилетиями. Год за годом Сахара распространяется всё дальше на север, превращая некогда плодородные сельскохозяйственные угодья Марокко в пыльную пустыню.
Стремительно тают и раскалываются льды Антарктиды. Средние температуры воздуха и воды постоянно растут. Всё это отражает процесс последовательного глобального потепления — процесс, который Земля переживала уже бессчётное число раз в прошлом и будет испытывать в будущем.
Потепление может сопровождаться и другими, порой парадоксальными эффектами. Гольфстрим, мощное океанское течение, несущее тёплую воду от экватора к Северной Атлантике, управляется большой разницей температур между экватором и высокими широтами. Если в результате глобального потепления контраст температур уменьшится, как следует из некоторых моделей климата, то Гольфстрим может ослабеть или вовсе остановиться.
По иронии судьбы, непосредственным результатом этого изменения станет превращение умеренного климата Британских островов и Северной Европы, которые сейчас обогреваются Гольфстримом, в гораздо более прохладный.
Аналогичные перемены произойдут и с другими океанскими течениями — например, с течением, идущим из Индийского океана в Южную Атлантику мимо Африканского Рога, — это может вызвать похолодание мягкого климата Южной Африки или изменение муссонного климата, обеспечивающего часть Азии плодородными дождями.
Когда ледники тают, уровень моря повышается. По самым скромным расчётам, он повысится на полметра-метр в следующем столетии, хотя, по некоторым данным, в отдельные десятилетия рост уровня морской воды может колебаться в пределах нескольких сантиметров.
Такие изменения уровня моря затронут множество жителей прибрежных территорий по всему миру и станут настоящей головной болью для инженеров-строителей и владельцев пляжных участков от Мэна до Флориды, но в принципе с подъёмом до одного метра в густонаселённых прибрежных зонах можно справиться. По крайней мере ближайшие одно-два поколения жителей могут не беспокоиться о наступлении моря на сушу.
Однако отдельные виды животных и растений могут пострадать гораздо серьёзнее. Таяние полярных льдов на севере уменьшит зону обитания белых медведей, что весьма неблагоприятно для сохранения популяции, численность которой и без того сокращается. Стремительный сдвиг климатических зон по направлению к полюсам отрицательно скажется на других видах, прежде всего на птицах, которые особенно восприимчивы к переменам в сезонной миграции и кормовых зонах.
Согласно некоторым данным, средний прирост температуры на планете всего на пару градусов, что предполагает большинство климатических моделей грядущего столетия, может сократить поголовье птиц почти на 40% в Европе и более чем на 70% в благодатных дождевых лесах северо-восточной Австралии.
Серьёзный международный доклад говорит, что из примерно шести тысяч видов лягушек, жаб и ящериц каждый третий окажется в опасности, главным образом из-за спровоцированного тёплым климатом распространения грибкового заболевания, смертельно опасного для амфибий. Какие бы ещё следствия потепления ни обнаружились в грядущем столетии, похоже, что мы вступаем в период ускоренного вымирания.
Некоторые преобразования в следующем столетии, неизбежные или только вероятные, могут оказаться мгновенными, будь то крупное разрушительное землетрясение, извержение супервулкана или падение астероида диаметром более километра. Зная историю Земли, мы понимаем, что такие события обычны, а значит, неизбежны в масштабах планеты. Тем не менее строим города на склонах действующих вулканов и в самых геологически активных зонах Земли в надежде на то, что мы увернёмся от «тектонической пули» или «космического снаряда».
Между очень медленными и стремительными переменами находятся геологические процессы, на которые обычно уходят столетия или даже тысячелетия, — изменения климата, уровня моря и экосистем, которые могут оставаться незаметными в течение нескольких поколений.
Главной угрозой являются не сами изменения, а их степень. Ибо состояние климата, положение уровня моря или само существование экосистем может достичь критического уровня. Ускорение процессов положительной обратной связи может неожиданно ударить по нашему миру. То, на что обычно требуется тысячелетие, может проявиться через десяток-другой лет.
Легко пребывать в благодушном настроении, если неправильно прочтёшь летопись горных пород. Некоторое время, до 2010 года, беспокойство по поводу современных событий умерялось исследованиями, взирающими на 56 млн лет назад — время одного из массовых вымираний, резко повлиявшего на эволюцию и распространение млекопитающих. Это грозное явление, называемое позднепалеоценовым термическим максимумом, вызвало сравнительно резкое исчезновение тысяч видов.
Изучение термического максимума важно для нашего времени, поскольку это самый известный в истории Земли, документально подтверждённый резкий сдвиг температур. Вулканическая деятельность вызвала относительно быстрое увеличение содержания в атмосфере углекислого газа и метана, двух неразлучных парниковых газов, что, в свою очередь, привело к появлению положительной обратной связи, которая продержалась более тысячи лет и сопровождалась умеренным глобальным потеплением.
Некоторые исследователи усматривают в позднепалеоценовом термическом максимуме явную параллель с современной ситуацией, разумеется, неблагоприятной — с подъёмом глобальной температуры в среднем почти на 10°С, стремительным повышением уровня моря, окислением океанов и значительным смещением экосистем по направлению к полюсам, однако не столь катастрофической, чтобы угрожать выживанию большинства животных и растений.
Потрясение от недавних находок Ли Кемпа, геолога из Университета штата Пенсильвания, и его коллег практически лишило нас всякого повода для оптимизма. В 2008 году команда Кемпа получила доступ к материалам, добытым в результате бурения в Норвегии, которые позволили детально проследить события позднепалеоценового термического максимума — в осадочных породах, слой за слоем, запечатлены тончайшие подробности скорости изменения содержания углекислого газа в атмосфере и климата.
Плохие новости заключаются в том, что термальный максимум, который более десятилетия считался самым быстрым климатическим сдвигом в истории Земли, был обусловлен изменениями в составе атмосферы, по интенсивности в десять раз уступавшими тому, что происходит сегодня.
Глобальные изменения в составе атмосферы и средняя температура, сформированные в течение тысячи лет и в итоге приведшие к вымиранию, в наше время произошли в течение последних ста лет, за которые человечество сожгло громадные количества углеводородного топлива.
Это беспрецедентно быстрое изменение, и никто не может предсказать, как на это отреагирует Земля. На Пражской конференции в августе 2011 года, где собрались три тысячи геохимиков, царило весьма грустное настроение среди специалистов, отрезвлённых новыми данными позднепалеоценового термического максимума.
Конечно, для широкой публики прогноз этих экспертов был сформулирован в довольно осторожных выражениях, однако комментарии, которые я слышал в кулуарах, носили весьма пессимистический, даже устрашающий характер. Концентрация парникового газа увеличивается слишком быстро, а механизмы поглощения этого избытка неизвестны.
Не вызовет ли это массированного выброса метана со всеми последующими положительными обратными связями, которые влечёт за собой такое развитие событий? Поднимется ли уровень моря на сотню метров, как уже не раз происходило в прошлом? Мы вступаем в зону terra incognita, осуществляя плохо продуманный эксперимент в глобальном масштабе, подобного которому Земле не доводилось переживать в прошлом.
Судя по данным горных пород, сколь бы устойчивой к потрясениям ни была жизнь, биосфера в переломные моменты внезапных климатических сдвигов находится в сильном напряжении. Биологическая продуктивность, в частности сельскохозяйственная, на какое-то время упадёт до катастрофического уровня.
В быстро меняющихся условиях крупные животные, в том числе человек, заплатят дорогую цену. Взаимозависимость горных пород и биосферы не ослабеет, но роль человечества в этой саге, продолжительностью в миллиарды лет, остаётся непостижимой.
Может быть, мы уже достигли переломного момента? Возможно, не в текущем десятилетии, возможно, вообще не при жизни нашего поколения. Но такова уж природа переломных моментов — мы распознаём такой момент только тогда, когда он уже наступит.
Финансовый пузырь лопается. Население Египта поднимает мятеж. Биржа терпит крах. Мы осознаём то, что происходит, только в ретроспективе, когда уже слишком поздно восстанавливать status quo. Да и не было в истории Земли такого восстановления.
Человека тоже жаль, если он, конечно, не депутат
На земле постоянно исчезают виды. Иногда разом до 90% (и такое случалось неоднократно). Человек лишь один из сотен или тысяч факторов подобных вымираний видов.
Какая разница что будет с Землей если человечества на ней уже не будет?! И куда так далеко смотреть, мы вообще по лезвию ножа ходим, никто не проводит исследования о воздействии выкачивания столь громадных ресурсов Земли и неразумное их использование, выбрасов огромного количества мусора в океан, химических выбрасов, проведения различных биологических испытаний, воздействия синтетических продуктов в долгосрочной перспективе, и.т.д таких проблем масса, и пока концепция экономики и жизни на Земле не измениться, ничем хорошим это для землян не закончится
Ложись в гроб. А мы еще полтора миллиарда лет поживем. А дальнейшее действительно скорбно, как описал Пушкин в «Последняя смерть»:
Но после исчезновения всех 64 веществ внешнего круга и преобразования за 165 млн. лет Земля преобразится и повторится!