Нам нужно удалять углерод из атмосферы, а не просто сокращать выбросы

Сдерживание изменения климата — сложная, многогранная задача. Анализ, проведенный мной и моими коллегами, показывает, что для сохранения безопасного уровня потепления теперь требуется не только сокращение выбросов парниковых газов, но и удаление углекислого газа из атмосферы. Технологии для этого находятся в зачаточном состоянии и потребуют лет, даже десятилетий для разработки, но наш анализ указывает, что это должно стать приоритетом. При должном усилии крупномасштабные рабочие системы должны быть доступны к 2050 году.

Мы создали простую климатическую модель и изучили последствия различных уровней содержания углерода в океане и атмосфере. Это позволило сделать прогнозы относительно парникового потепления и понять, что необходимо для ограничения глобального потепления уровнем в 1,5°C выше доиндустриальных значений — одной из целей Парижского климатического соглашения 2015 года.

С начала промышленной революции человечество выбросило 1540 миллиардов тонн CO₂. Половина этих выбросов осталась в атмосфере, вызвав рост уровня CO₂ как минимум в 10 раз быстрее любого известного естественного увеличения за всю долгую историю Земли. Большая часть другой половины растворилась в океане, вызвав его закисление с собственными пагубными последствиями. Хотя природа и удаляет CO₂, например, через рост и захоронение растений и водорослей, мы выбрасываем его как минимум в 100 раз быстрее, чем он устраняется. Мы не можем полагаться только на естественные механизмы.

В нашем исследовании мы рассматривали 1°C как более безопасный предел потепления, поскольку большее увеличение перенесет нас в условия эемского межледникового периода 125 000 лет назад. Тогда из-за естественных причин Земля потеплела чуть более чем на 1°C. Последствия были катастрофическими: уровень моря был на 10 метров выше современного. Сегодня в зоне в пределах 10 метров от уровня моря проживает 10% населения мира. Очевидно, что движение к климату, подобному эемскому, небезопасно. Учитывая, что 2016 год был уже на 1,2°C теплее доиндустриального среднего уровня, а дополнительное потепление "заблокировано" благодаря накоплению тепла в океанах, мы, возможно, уже перешли порог в 1°C. Чтобы удержать потепление в рамках цели Парижского соглашения в 1,5°C, жизненно необходимо удалять CO₂ из атмосферы, одновременно ограничивая новые выбросы.

Мы определили два приблизительных сценария будущего, исходя из текущих чистых выбросов человечества (~37 гигатонн CO₂ в год). Пессимистический сценарий предполагает стабилизацию выбросов CO₂ после 2020 года. Для сдерживания потепления в безопасных пределах тогда потребуется удалить почти 700 гигатонн углерода из атмосферы и океана. Лесовосстановление и улучшение землепользования могут изолировать до 100 гигатонн в деревьях и почвах. Оставшиеся 600 гигатонн необходимо будет извлечь технологическими средствами к 2100 году. При текущей минимальной стоимости технологического извлечения в 150 долларов США за тонну общие затраты к концу века составят около 90 триллионов долларов. Оптимистический сценарий предполагает сокращение выбросов на 6% в год, начиная с 2020 года. Тогда все равно потребуется удалить около 150 гигатонн углерода. Из них 100 гигатонн могут быть поглощены за счет лесовосстановления и улучшения землепользования, а 50 гигатонн необходимо будет извлечь технологически к 2100 году, что обойдется примерно в 7,5 триллиона долларов.

Для успеха в любом сценарии необходимы не только новые технологии, но и новые международные правовые, политические и этические рамки для управления их широким применением и неизбежными экологическими последствиями. Например, масштабное внесение железа или минеральной пыли в океан для удаления CO₂ потребует пересмотра международных правовых структур, которые в настоящее время запрещают такие действия. То же касается масштабной добычи минералов для усиления выветривания пород или прямого захвата CO₂ из воздуха промышленными установками. Без новых рамок значительный прогресс будет невозможен, сколь бы велики ни были технологические разработки.