16 февраля вступает в силу Киотский протокол. Вне зависимости от того, считаете вы это событие триумфом международного сотрудничества или слишком слабой и запоздалой мерой, оно стало возможным только благодаря десятилетиям упорной работы климатологов. Но в момент, когда эти ученые радуются своему самому заметному достижению, их работу порочат, как никогда раньше.

Источником враждебной критики являются скептики, сомневающиеся в реальности изменения климата. Критики были всегда, но в последнее время в их числе появляются все более известные и влиятельные. Одна из британских газет назвала изменение климата "глобальным обманом", основанным на "левой, антиамериканской, антизападной идеологии". Лондонский аналитический центр назвал главного научного советника британского правительства Дэвида Кинга "недоразумением" за то, что он считает изменение климата более серьезной угрозой, чем терроризм. Автор бестселлеров Майкл Кричтон в своем новом романе "Состояние страха" изображает глобальное потепление как заговор экологических экстремистов.

Если верить скептикам, в доказательствах глобального потепления полно дыр, и вся эта сфера является спорной и неопределенной. По их мнению, научный консенсус по поводу глобального потепления существует лишь потому, что его навязывает академический истеблишмент при помощи и поддержке правительств, стремящихся вести политическую игру, основанную на страхе. Легко называть такие заявления политически мотивированными и безосновательными, особенно потому, что большинство скептиков - это не ученые, а экономисты, бизнесмены и политики. Но мучат сомнения. А что если они правы? А всех нас просто одурачили?

Это, может быть, самый кардинальный научный вопрос XXI века. Победитель в климатическом споре будет определять экономическое, политическое и техническое развитие на протяжении многих лет и даже веков. Когда ставки так высоки, важно, чтобы победил тот, кто прав. Но кто прав? Каковы доказательства того, что деятельность человека вызвала потепление, и насколько надежны эти доказательства?

Во-первых, основы физики. Нет сомнений, что некоторые газы в атмосфере, особенно водяные пары и углекислый газ, улавливают инфракрасную радиацию, излучаемую поверхностью Земли, что создает парниковый эффект. Сам по себе он не является чем-то плохим. Без него планета замерзла бы. Нет сомнений и в том, что деятельность человека способствует выбросу углекислого газа в атмосферу и с годами его концентрация повышается. Замеры, которые на протяжении почти 60 лет делает обсерватория Mauna Loa на Гавайях, позволили составить график повышения, и почти никто не спорит с тем, что сегодня концентрация почти на 35% выше допромышленных уровней.

Как это отражается на планете, тоже можно измерить. В 2000 году ученые в лондонском Imperial College исследовали спутниковые данные почти за три десятилетия, чтобы составить график изменения количества инфракрасной радиации, попадающей из атмосферы в космос. Это косвенный показатель количества улавливаемого тепла. В части инфракрасного спектра, уловленного углекислым газом, они обнаружили, что в период между 1970 и 1997 годами радиации уходило все меньше. Они пришли к выводу, что увеличившееся количество углекислого газа в атмосфере удерживает энергию, которая раньше уходила, и накапливает ее в атмосфере в виде тепла. Результаты для других парниковых газов были аналогичными.

Этих неоспоримых фактов достаточно, чтобы установить, что "антропогенные" эмиссии парниковых газов делают атмосферу теплее. Кроме того, мало кто сомневается, что климат меняется в настоящий момент. Температуры, зарегистрированные во всем мире за 150 лет, наводят на мысль о том, что 19 из 20 самых теплых лет по критерию средней глобальной температуры пришлись на период после 1980 года, а четыре из них - на последние семь лет.

Единственным сомнением в достоверности показаний является то, что на результаты измерений мог повлиять рост городов рядом с площадками, где измерялась температура, поскольку города концентрируют больше тепла, чем сельская местность. Но некоторые последние исследования свидетельствуют о том, что такой погрешности не было. Дэвид Паркер из британского гидрометцентра разделил температурные замеры на две группы: полученные в спокойную и ветренную погоду. Он предположил, что эффект близлежащих городов будет заметнее в спокойную погоду, когда ветер не рассеивает тепло, однако разницы не было.

Но именно в этот момент начали закрадываться сомнения. Возьмем утверждение некоторых климатологов о том, что 1990-е годы были самым теплым десятилетием за прошедшее тысячелетие. Это утверждение воплощено в знаменитой "хоккейной клюшке" - кривой, построенной в 1998 году Майклом Манном из Университета Вирджинии на основе таких косвенных данных, как температура воздушных пузырей в образцах льда, кольцах роста деревьев и кораллах. Скептики атаковали эти выводы за слабость методологии, а их мнение подтвердили климатические модели, на которых видно, что при подобных измерениях недооценивается изменчивость.

Есть основания усомниться и в выводах, сделанных из повышения температуры в последние 150 лет. Само потепление - это реальность, но в нем не обязательно повинна деятельность человека. Скептики считают, что потепление может быть природного характера, и это имеет смысл. Сегодня общепризнанно, что до 40% климатических изменений, начиная с 1890 года, вероятно, вызваны двумя природными явлениями.

Во-первых, это солнечные циклы, влияющие на количество радиации, получаемой Землей, и некоторые ученые считают, что потепление последних 150 лет по большей части связано с повышением солнечной активности. Во-вторых, это изменение частоты извержений вулканов, выбрасывающих частицы, которые могут затенять, а следовательно, охлаждать Землю в течение года или дольше. Впрочем, это не означает, что скептики могут праздновать победу, поскольку никакими природными явлениями нельзя объяснить потепление на 0,5 градуса за последние 30 лет. Только природные явления вызвали бы незначительное глобальное похолодание.

Насколько будет жарко?

Перед лицом таких аргументов большинство ученых, включая и скептиков, сегодня соглашаются с тем, что наша деятельность нагревает планету и можно ожидать дальнейшего потепления, если мы будем выбрасывать в атмосферу больше углекислого газа. Остается два важных вопроса. Насколько сильного потепления можно ожидать? И сильно ли нас это должно волновать? Здесь начинаются серьезные сомнения.

Сегодня концентрация углекислого газа в атмосфере составляет примерно 375 единиц на миллион. Удвоение этой концентрации по сравнению с допромышленным уровнем, составлявшим 280 единиц на миллион, которое произойдет в 2050 году, при прочих равных увеличит средние глобальные температуры всего на 1 градус. Но мы должны учесть один момент: прочих равных не будет, произойдут кардинальные изменения.

Все эксперты согласны с тем, что планета будет реагировать по-разному, и некоторые ее реакции уменьшат потепление (негативная обратная связь), тогда как другие его усилят (позитивная обратная связь). Оценка воздействия обоих видов обратной связи является главной задачей межправительственной комиссии по изменению климата при ООН, созданной 17 лет назад и привлекающей к работе тысячи ученых. Потратив бесконечные часы компьютерного времени, построив множество моделей климатической системы планеты, комиссия приходит к выводу, что обратные связи в подавляющем большинстве случаев будут позитивными. По ее утверждению, вопрос заключается только в том, насколько велика будет позитивная обратная связь.

По последней оценке комиссии, удвоение концентрации углекислого газа приведет к повышению мировых температур на 1,4-5,8 градуса. Иными словами, согласно этому прогнозу, средняя глобальная температура повысится примерно на 14,8 градуса по сравнению с допромышленным уровнем. Даже при нижних значениях это, вероятно, самая большая флуктуация температуры в истории цивилизации. Но сомнения в модели комиссии остаются, и скептики утверждают, что они настолько велики, что сделанные выводы не стоят бумаги, на которой написаны. Так что же такое позитивные обратные связи, и каковы окружающие их сомнения?

Таяние полярных льдов почти несомненно. Там, где тает лед, новая, более темная поверхность поглощает больше солнечного тепла и, следовательно, нагревает планету. Это уже происходит. Вторым источником позитивной обратной связи является испарение воды. Поскольку на его долю приходится значительная часть нынешнего парникового эффекта, любое изменение атмосферной влажности имеет кардинальное значение. Более теплый мир будет испарять больше воды из океанов, давая новый толчок потеплению.

Но тут есть нюанс. Некоторое количество водяных паров превратится в облака, а воздействие облачности на тепло далеко не изучено. Облака отражают солнечную энергию, направляя ее в космос, но удерживают тепло, излучаемое с поверхности, особенно по ночам. Преобладание потепления или похолодания зависит от вида и высоты облачности. Комиссия полагает, что суммарный эффект усилит потепление, но признает, что облака являются самым серьезным источником сомнений в ее моделях.

В свою очередь, скептикам следует помнить, что сомнения носят двоякий характер. Новые исследования, основанные на тысячах разнообразных климатических моделей, дают основания полагать, что удвоение концентрации углекислого газа может увеличить температуру на 11 градусов.

Недавние работы наводят на мысль о том, что облака могут вызывать более сильное потепление, чем считалось раньше. Могут возникнуть и неожиданные позитивные обратные связи, пока не учтенные в климатических моделях. Например, выбросы больших количеств метана, находящегося в вечной мерзлоте и на дне океана, могут привести к катастрофическому потеплению.

Существуют и негативные обратные связи, некоторые из них уже включены в модели. В их число входит способность океанов поглощать атмосферное тепло, а некоторых загрязняющих веществ (например, сульфатов, вызывающих кислотные дожди) - затенять планету. Но это палка о двух концах. Модели показывают, что способность океана поглощать тепло уменьшается при нагревании его поверхности, поскольку затрудняется смешивание менее плотных и теплых поверхностных вод с более плотными и холодными глубинными водами. Между тем сульфаты и другие взвеси могут маскировать более сильное потепление. Взвеси находятся в атмосфере лишь несколько недель, а парниковые газы - десятилетия.

Скептики часто указывают, что в большинстве моделей не учитывается негативная обратная связь от растений, которые в тепле растут быстрее и поглощают больше углекислого газа. Но здесь они могут быть неправы, так как немногие климатические модели, учитывающие растения, показывают, что изменения климата отразятся на их способности поглощать углекислый газ, что может превратить негативную обратную связь в позитивную.

Ахиллесова пята?

Самым правдоподобным является предположение, что не учтены другие важные негативные обратные связи. Известный скептик, метеоролог из Массачусетского технологического института Ричард Линзен выдвинул интересную гипотезу о том, что потепление может высушивать верхние уровни внутреннего атмосферного слоя, тропосферы, а уменьшение влажности подразумевает ослабление парникового эффекта. Линзен, пользующийся уважением многих климатологов, утверждает, что высушивание может свести потепление в результате удвоения концентрации углекислого газа до все того же 1 градуса. Пока мало данных, подтверждающих эту идею, но если у теоретиков катастрофы есть Ахиллесова пята, то она здесь.

Где мы при этом оказываемся? При удивительном консенсусе по поводу глобального потепления, хотя бы среди ученых. Историк науки Наоми Орескес из Университета Калифорнии в конце прошлого года написала в журнале Science: "У политиков, экономистов, журналистов может возникнуть впечатление разногласий среди климатологов, но это впечатление ошибочно".

Ее обзор 928 работ по изменению климата, опубликованных в 1993-2003 годах показывает, что консенсус реально существует и почти универсален. Сегодня даже скептики признают, что следует ожидать некоторого потепления. Они отличаются от остальных только тем, что, по их мнению, большинство климатических моделей переоценивает позитивную обратную связь и недооценивает негативную.

Конечно, с точки зрения людей по-настоящему жестких, научный консенсус по определению не прав. Они полагают, что тысячи ученых, стоящих за комиссией ООН, втянуты в гигантский заговор.

"Большинство ученых всю жизнь работает на поддержку господствующей точки зрения, доминирующей парадигмы, а тех, кто с ней не согласен, всегда намного меньше", - говорит климатолог Патрик Майклз из Университета Вирджинии, ведущий сторонник этой точки зрения. Идея конформизма подтверждается обзором, из которого видно, что публикуются только работы в поддержку парадигмы, а государственные средства выделяются только на работы, посвященные исследованию "парадигмы конца света", утверждает Майлз. Но бунтовщики, которые оспаривают господствующие догмы, часто оказываются правыми, добавляет он.

Но даже если вы примете точку зрения скептиков на развитие науки, это не значит, что догматики всегда неправы. Мы точно знаем, что деятельность человека отражается на окружающей среде, даже если не знаем, насколько. Скептики могут оказаться правыми, а большинство не правым. Тогда нам повезло. Но считаете ли вы себя везучим?