Климатологи предлагают готовиться к наихудшему: модель положительной обратной связи биосферы

Коллектив ученых под руководством заведующего лабораторией теоретической биофизики Института биофизики СО РАН доктора физико-математических наук Сергея Игоревича Барцева сформулировал «принцип наихудшего сценария», следуя положениям Декларации ООН по окружающей среде и развитию 1992 года. Согласно этому принципу, изучаются только те процессы, которые могут максимально быстро привести к негативным изменениям биосферы, при этом сознательно игнорируются возможные компенсаторные механизмы.

«Нам важно знать, что произойдет с атмосферой, если будут серьезные климатические изменения. Климат и биосфера – две большие взаимосвязанные системы, и вопрос в том, как изменения в одной из них будут влиять на другую. Оказалось, что при определенных условиях возможна положительная обратная связь, то есть усиление изменений, лавинный процесс», — поясняет Сергей Барцев.

Механизм положительной обратной связи

Стоит отметить, что в данном случае акцентируется внимание на множестве обратных связей в системе «биосфера-климат». Повышение температуры воздуха приводит к нагреву поверхности океана, что, согласно физическим законам, вызывает выделение углекислого газа в атмосферу, провоцируя дальнейший рост температуры. Граница снегов и льдов с потеплением отодвигается к северу, обнажающаяся поверхность земли поглощает дополнительное тепло, усиливая потепление. Активизация микроорганизмов в почве ускоряет распад органики, выбрасывая дополнительные объемы CO₂.

Ключевым параметром модели стала чувствительность климата к повышению атмосферной концентрации углекислого газа — величина, показывающая, на сколько градусов увеличится температура при удвоении CO₂. Для расчетов ученые использовали максимальное значение из существующих оценок — 11 градусов Цельсия.

Данные моделирования показывают, что если чувствительность современного климата близка к 11°C, то мы уже находимся в фазе необратимых изменений в биосфере. В такой ситуации сокращение выброса углерода влияет на время, которое у нас есть, чтобы предотвратить катастрофу.

Сравнение с традиционными подходами

В отличие от общепринятых климатических моделей, разбивающих поверхность Земли на множество участков и моделирующих различные процессы на компьютерах, красноярские ученые используют «очень простую модель из нескольких уравнений» с малым количеством параметров. «Наша модель – модель крайностей. Обычно пытаются найти наиболее вероятный сценарий, но возможен целый веер таких сценариев, и возникает вопрос: какой из них наиболее вероятен. Мы же исследуем самый пессимистичный вариант развития событий», — объясняет исследователь.

Расчеты возможных климатических изменений, проведенные группой из Оксфорда, показали, что на катастрофический вариант развития приходится около 1% всех предсказаний. Для сравнения: шанс попасть в авиакатастрофу составляет всего 0,0000001%.

Ученые смоделировали наихудший сценарий развития событий по версии Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), а также варианты с сокращением объемов сжигаемого топлива до 25% и 10% от прогнозных значений. Модель позволяет наблюдать сценарии полного прекращения сжигания ископаемого топлива в заданный момент времени, демонстрируя действие положительных обратных связей.

Экологические параллели

Исследования взаимосвязи климата и биосферы активно развиваются и в других научных центрах. Специалисты Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (ЛЭТИ) создали модель, предсказывающую стабильность различных биомов при изменении температуры и осадков. Как отмечается в их работе, глобальное потепление уже сейчас приводит к тому, что болота в Сибири меньше времени находятся в замерзшем состоянии, стимулируя рост популяций бактерий, выбрасывающих метан в атмосферу, что создает дополнительную положительную обратную связь.

«Изменения в климатической ситуации можно сравнить с запахом гари. Когда мы его чувствуем, сразу вскакиваем и проверяем: где пожар, и знаем, что гасить его нужно в самом зародыше. Но для климата никто так не действует, потому что мы не представляем себе, что будет, если не начать реагировать на изменения: никто не видел разрушенную биосферу, — отмечает Сергей Барцев. — Поэтому мы решили действовать по принципу наихудшего сценария. Если люди будут представлять, что их ждет (пусть и в моделях), возможно, они начнут действовать уже сегодня».

Доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности» Финансового университета при Правительстве РФ, кандидат экономических наук Рожков Роман Сергеевич говорит о том, что пока ученые строят модели, реальность уже выставляет «счета».

Январь 2026 года стал месяцем, когда экстремальная погода напомнила о себе по всему миру с разрушительной силой, наглядно проиллюстрировав, какие экономические потери несут даже отдельные, локальные климатические аномалии.

В США арктические холода привели к катастрофическим последствиям. Экономический ущерб от снежных штормов и заморозков уже превысил 1 миллиард долларов. Погибло более 110 человек, было отменено более 4,6 тысяч авиарейсов только за одни выходные. Но самый показательный удар пришелся на энергетику: фьючерсы на природный газ в США взлетели на 75% всего за три дня. Холода вынудили трейдеров закрывать позиции, а рядовые американцы столкнулись с резким ростом счетов за электроэнергию.

Россия тоже оказалась на передовой. Январь в Москве стал самым снежным за последние 203 года. Транспортный коллапс, многокилометровые пробки, сбои в логистике – все это привело к задержкам доставки товаров и росту цен на услуги. В Мурманской области авария на электросетях, вызванная экстремальными холодами, оставила без света, отопления и воды 73 тысячи человек, обнажив проблему изношенности инфраструктуры, которая не выдерживает новых климатических реалий.

Юг Африки пережил гуманитарную катастрофу: наводнения в Мозамбике затронули 650 тысяч человек, разрушив около 30 тысяч домов. В Чили лесные пожары унесли жизни 21 человека, десятки тысяч были эвакуированы.

Однако, несмотря на январь, краткосрочные экономические и геополитические проблемы отодвинули экологию на второй план в политической повестке. Согласно отчету Всемирного экономического форума о глобальных рисках 2026 года, в ближайшие два года главными угрозами считаются геоэкономическая конфронтация и вооруженные конфликты. Экстремальная погода, годами державшаяся в топе краткосрочных рисков, опустилась на четвертое место.

Но парадокс в том, что даже геоэкономические конфликты имеют экологические корни. Как отмечает заместитель CEO Института экологической политики и устойчивого развития Мартин Бакстер, «изменение климата ведет к таянию арктических льдов, открывая новые морские пути и территории для добычи ресурсов, таких как Гренландия. Китай инвестирует огромные средства в Африку для доступа к меди и литию.

Таким образом, великие державы используют целый арсенал средств для контроля над ресурсами – и все это связано с окружающей средой».

Рожков Р.С.
Доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности»
Финансового университета при Правительстве РФ,
кандидат экономических наук, доцент