Угрозы для Земли, приведенные в данном разделе, имеют вероятность реализоваться в ближайшем будущем. Причинами этих сценариев могут быть, как и результаты человеческой деятельности, так и природные события, происходящие независимо от людей.
Глобальная ядерная война
Для современного мира ядерная война является самой вероятной причиной катастрофы техногенного характера, которая повлечет за собой гибель всего.
У ученых есть три возможных эффекта о том, что будет происходить после глобального обмена ядерными зарядами между странами:
· Ядерная Зима (ночь). В результате ядерных взрывов и поднятия в атмосферу большого количества дыма и сажи солнечный свет начнет отражаться от поверхности Земли с большей интенсивностью. Последствие ядерной зимы - это снижение температурного режима над поверхностью планеты. Землю покроет толстый снежный слой, наступит новый ледниковый период. При худшем варианте произойдёт установление антарктического климата на всей Земле, замерзание океанов и материков.
· Ядерные взрывы вскроют хранилища радиоактивных отходов и разрушат атомные станции, что приведёт к радиоактивному загрязнению всей планеты.
· Уничтоженные ядерными пожарами и радиацией растения погибнут, что приведет к голоду. [1]
Последствия ядерной войны могут быть не такими глобальными и в итоге часть биомассы планеты выживет. При наихудшем варианте уже ничто не спасёт биосферу от уничтожения. Пока существует вероятность того, что наступит ядерная война, нельзя пускать на самотек катастрофическое влияние такого события на биосферу, потому что последствия могут быть не предсказуемы. [3]
Климатические изменения из-за глобального потепления
Хоть Глобальное потепление не называют наиболее вероятной причиной исчезновения жизни на Земле, но данное явление требует не меньшего влияния, так как глобальное потепление безусловно негативно повлияет на биосферу планеты. В перспективе глобальное потепление может запустить необратимый механизм высвобождения углекислого газа из мирового океана (где его в 50-100 раз больше, чем в атмосфере Земли) и нарушенных экосистем и привести к возникновению парникового эффекта как на Венере.
Многие ученые утверждают, что точка невозврата в 1970 году пройдена и что глобальное потепление не остановить, однако все же есть надежда на устранение наиболее негативных последствий.
Глобальное потепление – климатическое повышение средней температуры Земли. [4]
Парниковый эффект - повышение температуры поверхности планеты благодаря тому, что газы в атмосфере имеют свойство удерживать тепло.
Земля нагревается излучением Солнца. Видимые короткие волны от источника света беспрепятственно проникают к поверхности нашей планеты. Нагреваясь, Земля начинает излучать длинные тепловые волны. Частично они проникают сквозь слои атмосферы и «уходят» в космос. Парниковые газы снижают пропускную способность, отражают длинные волны. Тепло остаётся у поверхности Земли. Чем больше концентрация газов, тем выше парниковый эффект. [5]
Но у этого явления есть и положительная сторона. Благодаря тому, что парниковый эффект существует, средняя температура нашей планеты примерно 15 градусов выше нуля. Без него жизнь на Земле была бы невозможна. Температура могла быть только -18.
Извержение супервулкана
Супервулкан Йеллоустоун в американском штате Вайоминг считается одним из сильнейших вулканов во всем мире. Он способен на извержение такой силы, которое может угрожать всей жизни на планете. Извержение этого вулкана происходит примерно один раз в миллион лет, но эксперты предупреждают, что возможны и «внеплановые» выбросы.
Всего учёные обнаружили на Земле около 20 видов супервулканов. И каждый из них носит потенциальную опасность для существования биосферы на планете.
Чтобы осознать степень угрозы, необходимо сравнить мощнейшие выбросы обычных вулканов и выбросы супервулканов, происходившие много веков назад.
70 мегатонн вулкана Пинатубо в 1991 году — это считается небольшое извержение. Кракатау в 1883 году взорвал 200 мегатонн и дал 25 кубических километров выбросов, вулкан Тамбора в 1815 году — 800 мегатонн. После Тамборы (миллиарды тонн выбросов пепла и углекислого газа) В июне 1816 года начались снегопады в штате Нью-Йорк, а это южнее Сочи. В Квебеке тогда же выпало 30 сантиметров свежего снега. Луна на небе часто выглядела голубоватой, а то и вовсе зеленой. Это происходило потому что частицы, выброшенные извержением, искажали обычные цвета небесных тел.
Наша страна серьезно пострадала только от одного подобного извержения — перуанского вулкана Уайнапутина в 1600 году. После попадания серных аэрозолей в атмосферу их быстро разносит по всей планете. Это стало причиной летних морозов, которые стали тогда в нашей стране частым гостем. В 1601—1603 годах урожая в стране не было, отчего начался Великий голод и Смута.
Но даже это все мелочи. Вулканы, перечисленные выше — обычные, к которым раскаленный жидкий расплав поступает прямо из земной коры.
Куда опаснее супервулканы, ведь к ним магма приходит из верхней мантии, где давления и температуры много выше.
Около 70 000 лет назад в Индонезии взорвался супервулкан Тоба. Мощность извержения точно рассчитать очень трудно, но ясно, что она была во много раз мощнее всего ядерного арсенала человечества.
В воздух поднялось 7 триллионов тонн твердых частиц, из них только 2 триллиона пепла. «Ядерная зима» с ее 150 миллионами тонн сажи на этом фоне выглядит незначительно. Наступила настоящая вулканическая зима.
Тогда среднегодовые температуры упали, по современным оценкам — на 1−3 градуса. Кажется, что немного, но этой разницей Тоба уничтожила большую часть живших тогда Homo sapiens.
Но вернемся к Йеллоустону. Последнее крупное извержение этого супервулкана 639 000 лет назад на самом деле было двумя извержениями с перерывами в столетия. Всего тогда в атмосферу выбросило более чем тысячи кубических километров и пепла более триллионов тонн. Оба раза среднегодовая температура падала больше чем на три градуса. Случившееся равносильно превращению средней полосы России в тундру Кольского полуострова.
Однако, превращение большей части планеты в тундру может выглядеть не так страшно для биосферы. Все-таки такое происходило не один раз и жизнь сохранилась. Однако, существуют события, которые могут существенно повлиять на тяжесть катастрофы. Около 66 миллионов лет назад астероид десяти километров в диаметре упал на Землю в месте современной Мексики. Мощность взрыва при этом составила 100 миллионов мегатонн. Это 12 000 современных ядерных арсеналов людей.
Такую мощь очень сложно представить. Сейсмические волны от события обошли всю планету и сложились в противоположном, восточном полушарии; Еще до падения, на Востоке начали извергаться вулканы, создавшие Декканские траппы. Это были просторные лавовые поля, когда-то занимавшие полтора миллиона квадратных километров. Сразу после удара приток магмы из мантии в этот район резко усилился. Излияния лавы шли десятки тысяч лет. [6]
Как не сложно догадаться, что этот астероид как раз-таки и спровоцировал вымирание динозавров.
Стоит сказать, что похожие случаи происходили не один раз на Земле.
Сверхвпышка на Солнце
Солнечная вспышка — это взрывной процесс выделения энергии (световой, тепловой и кинетической) в атмосфере звезды. Сверхвспышки по мощности превышают обычные в десять раз.
Сверхвспышки происходят довольно часто, однако не у нашего Солнца. Астрономы наблюдают это явления в других солнечных системах. Обычные вспышки для нашего Солнца не являются чем-то необычным, остаточную энергию от них мы даже можем увидеть в виде полярного сияния. Результаты недавних исследований показывают, что теоретически сверхвспышка может произойти и у нашего Солнца. Вопрос только в том какой мощности она будет и какие последствия вызовет. [7]
До определенного момента считалось, что сверхвспышки способны генерировать звезды с очень большим магнитным полем. Однако, исследования показали, что звезды, похожие на наше Солнце, способны генерировать такие же вспышки. Такие выводы удалось сделать на основании анализа сверхвспышек на двойной звезде KIC9655129 в галактике Млечного пути. [8]
Сверхвспышки могут иметь самые разнообразные последствия. Таким образом ученые прогнозируют, что довольно «слабые» сверхвспышки способны уничтожить все спутники на околоземной орбите, разрушить около 50% озонового слоя, отключить электроэнергию на планете. [7]
Однако, не давно обнаружилось, что именно из-за сверхвспышек своей звезды очень похожая на Землю экзопланета Kepler-438b стала непригодной для жизни.
Сейчас ученые утверждают, что в ближайшее время сверхвспышку ожидать не стоит.
Смещение Земного ядра
В разное время истории человечества находились люди, которые называя себя пророками, предрекали конец света. По их словам, первым делом произойдёт тектоническая катастрофа, которая уничтожит города и жизнь. Если это и произойдёт, то из-за Земного ядра.
Ещё в 1829 году, во время наблюдения за геомагнитным полем Земли, было установлено, что магнитный диполь (а значит и внутреннее ядро) на 252 км в сторону Тихого океана. В 1965 году было проведено подобное исследование и было установлено, что смещение увеличилось до 451 км и оно продолжает расти.
Смещение ядра в первую очередь проявляется в снижении скорости вращения планеты вокруг своей оси, а, следовательно, время суток увеличилось. Таким образом в 1991 году к суткам прибавили одну секунду, в 1992 ещё одну, а в 1993 прибавили уже две секунды.
Данные смещения провоцируют многочисленные землетрясения по всему Земному шару. Особенно это проявляется в районе Средиземноморья, Индийского и Тихоокеанского разломов земной коры – Япония, Камчатка, Индонезия, Филиппины, на юго-востоке Азии – Пакистан, Индия, Китай, а также на западном побережье Южной Америки. Сейсмические станции постоянно контролируют «дрожь» Земли, регистрируя даже незначительные колебания недр; И выяснилось, что кол-во и сила землетрясений увеличивается со временем. Но это ещё не все.
Ученые из Немецкого исследовательского центра геофизики Гельмгольца в Потсдаме и Национального космического института в Дании обнаружили значительные изменения в распределении массы вещества вблизи ядра Земли. Эти перераспределения вызывает значительные изменения магнитного поля нашей планеты. С помощью немецкого искусственного спутника ученым удалось зафиксировать течения магмы на внешних границах ядра на глубине 3500 км.
Наблюдения при помощи этих спутников и наземных станций велись на протяжении девяти лет.
В течение 2008 года оборудование зафиксировало стремительные перераспределения вещества внутри планеты и значительные отклонения от условной нормы. Аппаратура зафиксировала изменения магнитного поля, вызванное перераспределением массы жидкого ядра. Открытие европейских геофизиков примечательно тем, что зафиксированные изменения в жидком ядре, следовательно, и в магнитном поле Земли, произошли слишком быстро: на геомагнитную перестройку нашей планете потребовалось меньше года. Это говорит о том, что внутри нашей планеты происходят неизвестные процессы, которые, вероятно, вызваны смещением внутреннего ядра Земли.
На дне Тихого океана ученые калифорнийского Института океанографии обнаружили новый тип вулканической активности. Множество мини-вулканов («пятен активности») изливают огнедышащую лаву из трещин земной коры. Ранее подобное явление не наблюдалось. Возможно, внутреннее ядро Земли, при своем смещении от центра планеты, выдавливает магму на ее поверхность.
Кроме всего этого ученые зафиксировали повышение температура воды в Тихом океане. Однако, нагреть такое огромный объем воды, за небольшой промежуток времени, невозможно. Потеплением климата человеческим фактором не объяснить. Возможно, Тихий океан уже подогревает раскаленное внутреннее ядро нашей планеты, которое смещается именно в этот регион земного шара. Повышение температуры воды в самом большом океане нашей планеты будет иметь самые неприятные последствия. Изменится направления морских течений, воздушных потоков и муссонных дождей. Соответственно, существенно поменяются климатические зоны на всей Земле. Возрастут контрасты температур в летнее и зимнее время. Потопы от проливных дождей, засуха, пожары, ураганы, торнадо, выпадение града и т.д. – это только сравнительно безобидные последствия повышения температуры на нашей планете.
Выделяют два варианта развития событий при дальнейшем смещении ядра:
· Первый сценарий. Как только внутреннее ядро сместится настолько, что достигнет твердых пород мантии планеты, то запуститься процесс, вызывающий такие сильные землетрясения, что ученые даже сейчас не могут представить весь масштаб возможной катастрофы.
· Второй сценарий. Если движение внутреннего ядра в сторону земной поверхности будет продолжаться, то через определённое время центр масс планеты сместится настолько, что Земля просто кувыркнется в пространстве, подобно юле со смещенным центром тяжести, чтобы занять более устойчивое положение оси своего вращения. В соответствии с законом сохранения момента инерции вода морей и океанов обрушится на берега водоемов, сметая все на своем пути. Наступит очередной Всемирный потоп. Кроме того, данный сценарий будет включать все составляющие первого. [9]
3. Долгосрочные угрозы планете
Угрозы для нашей планеты, приведенные в этом разделе относятся к угрозам, которые возможно произойдут в далеком будущем.