Можем ли мы предотвратить таяние льдов Земли?

Пока наше полушарие наблюдает за сокращением антарктических ледников, морской лёд в Арктике тает быстрее, чем предсказывали даже самые мрачные прогнозы. Исследователи испытывают возможные планы спасения. Идею одного профессора назвали «безумной» — но может ли она сработать?

Арктический морской лёд исчезает. С 1979 года площадь морского льда в Арктике сократилась примерно на 13% за десятилетие, и сегодня самого толстого многолетнего льда стало гораздо меньше. Объём льда уменьшился ещё сильнее — более чем на 70% с 1979 года.

Каждое лето морской лёд на обоих полюсах тает. Это не что-то новое. Часть льда остаётся нетронутой, обеспечивая постоянный белый покров, который защищает воду внизу от тёплого воздуха.

В Южном полушарии много тревог вызывает таяние ледников Антарктиды. Картина с плавучим морским льдом столь же сложна. Информации хватает: за ледяным покровом следят NASA, NOAA, Национальный центр данных по снегу и льду США (NSIDC) и европейская программа Copernicus. Спутники на полярных орбитах, начиная с 1979 года, дают нам подробную 47-летнюю летопись.

Полярные данные NSIDC показывают, что в 2025 году, когда антарктический морской лёд достиг своего годового минимума 1 марта, оставшиеся 1,98 млн км² льда разделили статус второй самой низкой площади льда за всю историю наблюдений. Минимумы 2022, 2023, 2024 и 2025 годов теперь являются четырьмя самыми низкими уровнями за всю историю измерений. (Цифры за 2026 год нет, поскольку климатические исследования льда NOAA и NSIDC были лишены финансирования нынешней администрацией США.)

Но погодите: всего десять лет назад тенденции антарктического морского льда на самом деле слегка росли во все месяцы. В сентябре 2014 года антарктический морской лёд достиг своего самого высокого зимнего распространения за всю историю спутниковых наблюдений. Так что общая картина ледяного покрова Антарктики считается сложной, к тому же её усложняет то, что площадь льда хорошо отслеживается, а вот его объём (насколько он толстый) — нет, а это представляет собой крупную неизвестную величину.

На севере неопределённости гораздо меньше. За последние 45 лет арктический морской лёд сократился почти вдвое, и некоторые морские районы теперь могут полностью освобождаться ото льда в летние месяцы.

Морской лёд охлаждает планету

Морской лёд вокруг полюсов играет важную роль: и для дикой природы, и для глобального потепления. Когда солнечный свет падает на поверхность Земли, он либо поглощается, либо отражается обратно в космос. Светлые поверхности, такие как лёд, отражают свет, заставляя температуру падать. Тёмные поверхности, такие как море, поглощают свет, заставляя температуру расти. Поэтому, когда часть морского льда тает, глобальная температура затем растёт ещё быстрее, подвергая риску весь лёд мира.

«Лёд отражает гораздо больше солнечной радиации в арктическое лето, чем открытый тёмный океан, который весьма хорошо поглощает тепло», — объясняет Шон Фицджеральд, директор Кембриджского центра по восстановлению климата. Чтобы проиллюстрировать, что ждёт лёд в будущем, Фицджеральд ссылается на исследование Университета Колорадо в Боулдере от марта 2024 года; в нём сделан вывод, что Арктика может стать «свободной ото льда» впервые за тысячелетия уже в 2020-х или 2030-х годах и не позднее 2050 года.

Определение «Арктики, свободной ото льда» со временем менялось, но как правило, это определение подразумевает, что в период ежегодного минимума (наступающего в сентябре, после того как сказывается воздействие летнего тепла) остаётся менее 1 млн км² льда. В 1980-х годах средний минимальный размер площади составлял 6,9 млн км². К 2012 году он составлял 3,4 млн км².

Если эту тенденцию не остановить, это будет иметь последствия не только на полюсах, но и на другой стороне земного шара, считает Шон Фицджеральд. Он убеждён, что мы больше не можем сосредотачиваться просто на сокращении выбросов парниковых газов, а должны предпринять более решительные действия.

«Нам нужно рассмотреть все варианты», — говорит он. Как директор Центра по восстановлению климата он выступает за исследования геоинженерных вмешательств, которые могли бы управлять погодой, облачным покровом или чем-либо ещё, что может повлиять на глобальные температуры, — и за повторное замораживание тающего льда.

Фицджеральд лично участвует в одном проекте, названном «безумным» некоторыми другими климатологами. Но в его сознании нет сомнений. Если льду позволить растаять, последствия будут ужасающими.

Кислая вода и крах продовольствия

Сокращение морского льда сначала запускает тот самый эффект домино потепления: когда лёд больше не покрывает море, вода может поглощать тепло от Солнца и передавать его в атмосферу через водяной пар. Это заставляет температуру расти, вызывая таяние ещё большего количества льда.

Таяние льда и всё более кислая вода на севере могут затронуть людей по всему миру через наводнения и нехватку продовольствия. Шон Фицджеральд вспоминает разговор с послом ООН в островном государстве Палау.

«Они очень заинтересованы в исследованиях по замедлению темпов потери морского льда», — говорит он. Расчёты показывают, что если весь морской лёд на Земле исчезнет, эффект будет эквивалентен 25 годам дополнительных текущих выбросов парниковых газов.

Рост кислотности происходит потому, что всё увеличивающаяся площадь открытого океана также поглощает больше CO2 из атмосферы. Это вредит морской экосистеме: моллюскам труднее формировать известковые скелеты, а кораллы не могут усваивать некоторые необходимые питательные вещества, что приводит к их гибели. Некоторые учёные опасаются, что крупные пищевые цепи теряют важные звенья, что может привести к глобальному краху способности моря служить продовольственной кладовой.

Сделать лёд толще

Если мы хотим спасти и в конечном итоге восстановить лёд, плавающий на море у полюсов, задача сводится к толщине: чем толще лёд, тем лучше. И у Шона Фицджеральда есть план спасения, который настолько же прост в теории, насколько может быть труден для воплощения на практике, по крайней мере в масштабе.

Два исследователя льда, также известные как гляциологи, из Британской антарктической службы бурят здесь антарктический морской лёд, чтобы определить его толщину. Хотя у нас есть 47 лет антарктических ледовых снимков, показывающих площадь льда, информации о глубине и, следовательно, об объёме льда относительно мало.

Он проверяет, сможем ли мы утолстить оставшийся ледяной покров просто путём перекачки воды на лёд с помощью комбинации спутников и подводного бурения. Фицджеральд отправился в экспедицию в северную Канаду в январе 2024 года, чтобы проверить план на практике вместе с британским стартапом по замораживанию воды Real Ice. Водяной насос произвёл 1000 тонн нового льда за несколько дней, покрыв площадь в 4,1 км^² средней толщиной 25 см.

Для работы плана в большем масштабе потребуется точное нацеливание. Спутники могли бы выявлять участки, где морской лёд самый тонкий, а затем отправлять координаты подводному дрону, оснащённому бурами и насосами. Когда дрон прибывает к тонкому льду, он переворачивается так, чтобы его нос указывал прямо на нижнюю сторону льда. Затем он активирует бур и прорезает лёд до поверхности, после чего включает насосы и распределяет морскую воду по льду. Ближе к концу зимы сопла насосов поворачиваются, чтобы распылять воду в воздух, так что она превращается в снег, который оседает на льду как изолирующий и защитный слой от летнего воздуха.

Хотя планируются дополнительные испытания, масштабирование этого метода до уровня, достаточного для реального воздействия, не говоря уже о обращении вспять тенденции таяния льда, потребовало бы настолько огромных ресурсов, что исследователь льда Мартин Сигерт и климатолог Жюльен Стрёве оба назвали этот проект «безумным».

Вулканические шары и разгон облаков

Фицджеральд, однако, стоит на своём, хотя и признаёт, что проекты не могут решить фундаментальную проблему.

«Геоинженерия — это мера, которую общество может рассмотреть, чтобы предотвратить худшие последствия изменения климата, пока мы берём под контроль выбросы парниковых газов», — говорит он. «Если мы не исследуем все возможности сейчас, мы рискуем потерять Арктику полностью». Поэтому он считает все серьёзные геоинженерные предложения желанными и необходимыми; его дроны — лишь один из многих геоинженерных проектов, которые попытаются воссоздать лёд.

Другая амбициозная идея известна как «стратосферная инъекция аэрозолей», использующая высотные метеозонды для распыления либо серной кислоты (имитируя извержения вулканов), либо минеральной пыли; они отражали бы солнечный свет и тем самым охлаждали землю.

Другие проекты предлагают рассыпать по льду отражающие стеклянные сферы, чтобы сделать сам лёд более отражающим.

Облачный покров также уменьшил бы тепло, достигающее льда. Австралийский Университет Саузерн-Кросс лидирует в мире в области уличных экспериментов по «осветлению морских облаков»; доцент Дэниел Харрисон и его команда в Национальном центре морских наук провели шесть последовательных полевых испытаний, чтобы исследовать, как корабли могли бы распылять частицы морской соли в низколежащие океанские облака, делая их ярче и более отражающими, уменьшая количество тепла, достигающего океана внизу. Их эксперименты сосредоточены на защите Большого Барьерного рифа, но другие, включая профессора Хью Ханта из Кембриджского университета, предположили, что «осветление облаков» могло бы столь же эффективно защищать ледяные массивы от таяния.

Пока одни правительства закрывают свои климатические исследования (Конгресс сейчас выступает против сокращений NOAA), другие проявляют лидерство. Как отмечает Фицджеральд, задачи огромны, и время уходит. Но он остаётся оптимистом.

«Человечество уже решало крупные технические проблемы раньше», — говорит он. «По моему мнению, вполне возможно, что мы сможем реализовать что-то подобное».

Исследователи стремятся управлять климатом: 4 смелых идеи, которые могут помочь спасти морской лёд

Лёд на мировых океанах тает на наших глазах. Для реализации достаточно масштабного средства могут потребоваться огромные ресурсы, но учёные придумали множество смелых и порой спорных идей.

Облачный покров для защиты льда

ОСВЕТЛЕНИЕ ОБЛАКОВ

Тонкие слоисто-кучевые облака существуют в области от поверхности Земли до высоты около 2 км. Они снижают температуру, отражая солнечный свет обратно в космос. Поэтому исследователи проверяют эффективность того, чтобы сделать эти облака плотнее и, следовательно, более отражающими.

Метод заключается в выбросе соли и водяного пара в воздух. Водяной пар оседает на кристаллах соли, образуя капли, которые собираются и текут в воздухе либо как часть существующих облаков, либо как совершенно новые облака. Технология сопел и распыления была испытана исследователями из Университета Саузерн-Кросс в Австралии, которые стремятся защитить Большой Барьерный риф от наиболее интенсивной жары. На данный момент метод показал охлаждение заданной области на 0,5–1,5°C, так что он мог бы защитить лёд от сильнейшей жары.

СТАТУС: В разработке.

НЕДОСТАТКИ: В настоящее время сосредоточен на охлаждении рифов; сталкивается с непредсказуемыми погодными условиями и осадками.

Шары рассеивают охлаждающие частицы

ИСКУССТВЕННЫЕ ИЗВЕРЖЕНИЯ ВУЛКАНОВ

Один спорный метод управления погодой — прославленный фильмом «Сквозь снег» — это стратосферная инъекция аэрозолей (SAI). Метод имитирует извержение вулкана, при котором частицы серы рассеиваются в атмосфере, а затем отражают солнечный свет в космос, снижая температуры. Когда в 1991 году извергался филиппинский вулкан Пинатубо, глобальные температуры упали примерно на 0,5°C в последующие годы. Так что теоретически SAI мог бы сработать. Американско-мексиканская компания «Make Sunsets» в настоящее время тестирует рассеивание частиц с самолёта или с помощью шаров.

СТАТУС: Тестируется.

НЕДОСТАТКИ: Может нанести вред озоновому слою и затруднить использование солнечной энергии.

Более тонкие облака выпускают тепло в космос

СОКРАЩАЮЩИЕСЯ ОБЛАКА

Некоторые облака удерживают больше тепла, чем отражают от Земли. Это верно для перисто-слоистых облаков, поэтому некоторые исследователи стремятся «разбавить» эти облака, которые расположены на высотах 6–13 км и состоят в основном из ледяных кристаллов. Исследователи будут использовать самолёты, чтобы внедрять частицы в облака, заставляя ледяные кристаллы собираться в меньшее число более крупных скоплений, создавая больше дыр в облаках, через которые тепло может уходить в космос. Как вариант, облака полностью распадаются, когда более крупные ледяные кристаллы покидают атмосферу в виде осадков.

СТАТУС: На концептуальной стадии.

НЕДОСТАТКИ: Риск «перекормить» облака и затем увеличить поглощение тепла.

Стеклянные сферы образуют теплозащитный экран на льду

ОТРАЖАЮЩИЕ СФЕРЫ

Способность морского льда отражать солнечный свет обратно в космос известна как альбедо, и её можно усилить, изменив состав поверхности. Исследователи предлагают рассыпать по льду маленькие отражающие стеклянные сферы, настолько маленькие, что они фактически представляют собой порошок, извлечённый из обычного пляжного песка и состоящий из силикатных минералов диаметром 65 микрометров. В то время как морской лёд обычно имеет альбедо 50–70%, альбедо сфер достигает 90%. Сферы также достаточно лёгкие, чтобы плавать, так что если лёд растает, они останутся на поверхности моря, чтобы отражать свет.

СТАТУС: Готово к использованию.

НЕДОСТАТОК: Дорого, может затемнить очень бледный лёд и ускорить таяние.

Источник: Australian Science Illustrated, 2026, #124

Предыдущая статья:
Биология могла вдохновить древние мифы о циклопах.