В условиях, когда мировая экономика остановилась, многочисленные авиарейсы отменены, а люди сидят дома, ученые-атмосферники обращают пристальное внимание на спутники и промышленные данные, чтобы увидеть, как реакция на COVID-19 повлияла на нашу планету.
Очевидно, что это ужасная ситуация: на момент публикации этой статьи в мире погибло более 34 000 человек. И эксперты говорят, что реальное влияние на изменение климата оказывает то, что мы забираем у пандемии - выбор, который мы делаем в процессе выздоровления. Тем не менее, это дает ученым некоторое представление о том, что происходит с нашей атмосферой, когда наш образ жизни и экономика претерпевают значительные изменения. "Это нежелательный атмосферный эксперимент, - говорит Хелен Ворден, ученый-атмосферист из Национального центра атмосферных исследований (NCAR).
Несколько аналитических исследований показали, что выбросы из Китая снизились в течение нескольких недель после китайского Нового года, когда страна сильно пострадала от нового коронавируса. Лаури Милливирта, аналитик Центра исследований энергетики и чистого воздуха, изучил отраслевые данные, чтобы определить уровень выбросов в стране. В этот период сократилось потребление угля, замедлилась переработка нефти, было отменено множество авиарейсов и т.д. Среди прочих последствий. Основываясь на такой отраслевой информации, он подсчитал в анализе, опубликованном на сайте Carbon Brief, что за четыре недели после китайского Нового года выбросы углекислого газа в Китае сократились примерно на четверть по сравнению с 2019 годом.
Между тем, спутниковые данные, полученные с помощью прибора NASA OMI, показали, что за неделю после китайского Нового года содержание диоксида азота в атмосфере Китая снизилось в среднем на 36 процентов, сообщает Myllyvirta. Диоксид азота раздражает дыхательную систему и способствует развитию астмы, а также вступает в реакцию в атмосфере, образуя озон, другой основной загрязнитель.
В отчете, опубликованном на сайте NCAR в четверг, Ворден описывает свои выводы, основанные на наблюдениях прибора НАСА MOPITT, который измеряет загрязнение в нижних слоях атмосферы. После китайского Нового года прибор зафиксировал снижение пикового уровня диоксида азота на 70 процентов ниже уровня, зарегистрированного за тот же период прошлого года. Уровень окиси углерода, загрязняющего вещества, которое в высоких концентрациях снижает количество кислорода, поступающего в кровь, снизился на 30-45% по сравнению с прошлым годом. Меньшее снижение уровня CO частично объясняется тем, что эта молекула дольше живет в атмосфере, поэтому во время измерений в воздухе уже присутствовал более старый угарный газ, образовавшийся до кризиса. Кроме того, большое количество угарного газа поступает от бытовых дровяных топок, которые часто используются в сельской местности. "По диоксиду азота мы определенно видим гораздо меньше", - говорит Ворден о своих выводах. "Что касается угарного газа и аэрозолей, мы видим меньше над Пекином, Уханем и Шанхаем. Но к югу от них мы видим увеличение, потому что в этом году было больше лесных пожаров в Юго-Восточной Азии".
Ворден добавляет, что важно помнить, что погода может влиять на то, сколько загрязнений оседает над территорией, поэтому необходим дальнейший анализ, чтобы определить, насколько это снижение связано с реакцией коронавируса, а насколько - с изменениями в метеорологии.
Сейчас, когда Китай выходит из вызванной вирусом остановки, выбросы начинают расти, отмечает Милливирта. "Только за последние несколько дней или неделю ситуация более или менее вернулась к нормальному уровню [загрязнения]", - говорит он. "Возможно, мы даже наблюдаем некоторый отскок выше этих уровней, так как заводы наверстывают упущенное время".
По мере распространения вируса по миру другие экономики также прекратили работу, что привело к сокращению потребления ископаемого топлива и снижению загрязнения окружающей среды углекислым газом. Анализ Европейского космического агентства показывает, что выбросы двуокиси азота над Италией сократились. "Хотя в данных могут быть небольшие отклонения из-за облачности и изменения погоды, мы уверены, что снижение концентрации, которое мы можем наблюдать, совпадает с закрытием дорог в Италии, что привело к снижению интенсивности движения транспорта и промышленной деятельности", - сказал Клаус Зехнер, руководитель миссии спутника Copernicus Sentinel-5P, в заявлении агентства.
Милливирта говорит, что снижение загрязнения в Европе не такое резкое, как в Китае, но все же значительное. Потребление электроэнергии в Италии снизилось примерно на 20 процентов, а в Испании и Франции - примерно на 10 процентов. "Определенно наблюдается заметное снижение уровня загрязнения воздуха в городах", - добавляет он. "Наибольшее влияние оказывает автомобильный транспорт... Загрязнение воздуха, связанное с дорожным движением, в северной Италии, Франции и Испании снизилось довольно значительно".
Майлливирта добавляет, что в течение первого дня, когда Индия была закрыта, станции мониторинга загрязнения зафиксировали самые низкие показатели диоксида азота за всю историю наблюдений.
В Нью-Йорке уровень угарного газа снизился почти на 50% по сравнению с предыдущим годом, согласно анализу ученых Колумбийского университета. Вероятно, это связано с уменьшением количества транспорта, так как легковые и грузовые автомобили являются основным источником угарного газа в штате. По мере ухудшения ситуации по всей стране, уровень загрязнения воздуха и содержание углекислого газа в других городских районах, вероятно, также будут снижаться.
Но эта кратковременная остановка нашего общества, сжигающего ископаемое топливо, является лишь небольшим всплеском в нашей подавляющей тенденции к росту выбросов парниковых газов. В статье на сайте Weather Underground объясняется, что сокращение количества аэрозолей - мелких частиц, включающих сажу от сгорания топлива, - может даже вызвать небольшое потепление этим летом. Хотя твердые частицы, несомненно, вредны для нашего здоровья, эти аэрозольные частицы в атмосфере на самом деле обеспечивают небольшой эффект охлаждения. (Впрочем, скорее всего, любой эффект будет незаметен и находится в пределах естественных колебаний климата).
Однако важно то, что мы будем делать дальше. Экономические спады в целом обычно приводят к кратковременному снижению выбросов. Во время Великой рецессии 2008-2009 годов глобальные выбросы углекислого газа сократились примерно на два процента по сравнению с предыдущими годами. Но после этого мы снова начали загрязнять окружающую среду, и в последующие годы глобальные выбросы росли. (Хотя сейчас эти темпы, возможно, немного замедлились). После спада, отмечает Милливирта, Китай в рамках стимулирования экономики инвестировал значительные средства в инфраструктуру, производя огромное количество стали и цемента - крупных источников выбросов парниковых газов.
Однако экономический рост и пакеты мер стимулирования не обязательно должны быть связаны с увеличением выбросов углекислого газа. Исследования, проведенные группой Global Carbon Project, показали, что за последнее десятилетие по меньшей мере 18 стран смогли добиться экономического роста при одновременном сокращении выбросов парниковых газов. Закон о восстановлении и реинвестировании экономики США от 2009 года включал положения о крупнейшем в истории Соединенных Штатов законопроекте о чистой энергии. В течение десятилетия, последовавшего за рецессией, стимулирующие средства помогли возобновляемым источникам энергии стать доступными и быстро увеличить свою долю на рынке.
Сейчас, когда законодатели всего мира работают над пакетами мер по спасению, планета может повиснуть на волоске. "Поддерживаете ли вы отрасли, которые жизнеспособны и действительно имеют будущее?" - говорит Милливирта. "Или вы поддерживаете отрасли [ископаемого топлива], которые потерпели крах еще до кризиса?".