Глобальное потепление: история в лицах и фактах

(продолжение, начало в № 8/2016)

Глава 3. История Роджера Ревелла и его коллег

Роджер Ревелл, Институт Океанографии и Калифорнийский университет в Сан Диего

Примерно в то же время, когда Гильберт Пласс публиковал заключительную статью своей "углекислотной" теории климата, важные события разворачивались на юге Калифорнии в окрестностях города Сан Диего, в курортном местечке Ла Хойе (La Jolla), где располагался так называемый Скриппс Институт Океанографии (Scripps Institution of Oceanography). Движущей силой, мотором всех этих событий был тогдашний директор института Роджер Ревелл (полное имя: Roger Randall Dougan Revelle). Активность этого человека часто и далеко выходила за пределы чисто академической деятельности. Он был не только ученым, но и организатором и общественным деятелем.

Специальностью Роджера Ревелла была океанография. В 1936 году, получив PhD по океанографии в Беркли, он начал работать в вышеупомянутом Скриппс Институте Океанографии. В годы второй мировой войны Ревелл служил океанографом во флоте США и, видимо, зарекомендовал себя ценным специалистом. Во всяком случае, в конце сороковых годов Военно-Морское Ведомство стало привлекать его в качестве эксперта, дающего рекомендации, какие именно научные исследования стоит финансировать по линии этого ведомства, а какие - нет. При этом Ревелл отстаивал идею, что нужно поддерживать фундаментальные исследования, а не ограничиваться чисто технологическими разработками.

В 1950 году Ревелл занял пост директора Скриппс Института и на этом посту развернул чрезвычайно бурную деятельность [1]. В годы его директорства сравнительно небольшой, локального значения институт превратился в мощный иследовательский центр международного значения. Добившись поддержки от Военно-Морского Ведомства, Ревелл организовал одну за другой несколько долгосрочных экспедиций по исследованию различных районов Тихого океана. В одной из них - MidPac на судне Горизонт - он участвовал и сам[1]. Эта экспедиция получила ряд новых данных о рельефе океанского дна, о происхождении атоллов, о подводных горах и течениях и дала ответы на многие вопросы истории Тихого Океана и теории Тектонических Плит.

По заданию правительства США Ревелл занимался изучением вопроса о возможных последствиях радиоактивного загрязнения океана в случае проведения надводных или подводных ядерных взрывов или захоронения отходов ядерных реакторов. Он, в частности, обнаружил, что загрязнение поверхностного слоя океана очень быстро распространяется вширь, захватывая сотни квадратных километров, но чрезвычайно медленно вглубь из-за медленной циркуляции воды по вертикали. В какой-то момент он оказался во главе комитета, созданного Академией Наук США по изучению биологических эффектов атомной радиации, воздействия радиации на океанскую фауну и флору. В 1956 году Ревелл опубликовал отчет об этих работах и в дальнейшем был противником проведения ядерных испытаний в океане.

Ревелл был одним из нескольких ученых, осуществлявших планирование и организацию участия США в программе Международного Геофизического Года, и первым президентом международного комитета по океанским исследованиям. Позднее, в 60-х годах он был советником по экологическим вопросам Стюарта Удалла (Stewart Udall) - Секретаря комитета внутренних дел (Secretary of the Interior)[2] в администрации президента Кеннеди.

В конце 50-х годов, узнав о планах попечительского совета Калифорнийского университета расширить кампус университета в Лос-Анжелесе, Ревелл выступил с предложением вместо этого открыть новый кампус Калифорнийского университета в городе Сан-Диего. Заручившись поддержкой местных политиков и бизнесменов, он добился своего: в 1959 году решение об открытии Калифорнийского университета в Сан-Диего было принято, в 1960 году, универститет принял первых студентов, а в 1964 состоялся первый выпуск. Таким образом, в значительной степени благодаря усилиям Ревелла, в Сан-Диего образовался учебно-научный центр, включающий университет и Скриппс Институт. В качестве признания заслуг Роджера Ревелла первый колледж университета носит его имя.

Roger Randall Dougan Revelle (1909 – 1991)

Ревелл старался привлечь в университет и в институт ученых высокого класса с новыми идеями и создать для них максимально благоприятные условия. Во времена маккартизма он сопротивлялся требованиям, чтобы ученые, принимаемые в институт, давали антикоммунистическую клятву. Столкнувшись с антисемитскими установками местных властей, не желавших продавать и сдавать в аренду евреям землю и недвижимость в Сан-Диего и Ла Хойе, Ревелл добился отмены этих постановлений.

В обширный круг интересов Ревелла, знакомого с работами Каллендера и Пласса, входил и вопрос о том, насколько быстро и эффективно океан способен абсорбировать избыток углекислого газа, образовавшийся в атмосфере из-за сжигания углеводородного топлива. По этой причине среди ученых, приглашенных Ревеллом в Сан-Диего, оказались два человека, чьи исследования непосредственно касались этой проблемы. Одним из них был известный австрийский ученый Ганс Зюсс (Hans Suess), другим - пока еще никому не известный молодой исследователь Чарльз Килинг (Charles D. Keeling).

Ганс Зюсс. Применение радиоуглеродного датирования в климатических исследованиях

Австриец Ганс Зюсс - ученый широкого профиля - был одним из крупнейших в Европе специалистов в области физической химии, ядерной физики и химии изотопов. В период второй мировой войны Зюсс в числе группы ведущих немецких ученых-ядерщиков участвовал в работах по созданию немецкой атомной бомбы. Бомбу, к счастью, они в итоге не создали, а многие участники этой группы так или иначе затем оказались в других странах. Ганс Зюсс эмигрировал в США в 1950 году. Несколько лет он проработал в Институте Ядерных Исследований Чикагского Университета, где занимался проблемой относительной распространенности различных химических эелементов в космическом пространстве вообще и в солнечной системе в частности. Там же - в Чикаго - Зюсс познакомился с профессором Уиллардом Либби (Willard Frank Libby), который незадолго до этого разработал остроумный метод определения возраста любых углеродсодержащих веществ и материалов, получивший название "радиоуглеродного датирования"[3]. Метод основан на измерении содержания радиоактивного изотопа углерода ¹⁴С в анализируемом материале.

       Изотоп ¹⁴С образуется в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей. Высокоэнергетичное излучение, приходящее из космоса, выбивает нейтроны из атомов и молекул. При столкновениях нейтронов с атомами азота ¹⁴N происходит реакция, при которой азот, поглощая нейтрон и испуская протон, преврашается в радиоактивный углерод с атомным весом четырнадцать:

       ¹⁴N + ¹n → ¹⁴C + ¹p

Со временем ¹⁴C распадается по механизму ß распада с образованием азота (а также ß-электрона и нейтрино).

       ¹⁴С → ¹⁴N+ e^- + ν_e

Период полураспада составляет 5730 лет. В атмосфере углерод ¹⁴С быстро окисляется до двуокиси или окиси углерода (СО₂ или СО) и дальше попадает в кругооборот углерода в природе. Поэтому относительное содержание ¹⁴С в органическом веществе в момент образования вещества равно содержанию ¹⁴С в атмосфере, а затем уменьшается со временем. Чем больше возраст вещества, тем меньше в нем концентрация ¹⁴С. Отсюда вытекает возможность определения возраста вещества по количеству содержащегося в нем углерода ¹⁴С. В дальнейшем это сделало радиоуглеродный анализ незаменимым инструментом в руках археологов.

Хотя автором идеи и основополагающих публикаций был Уиллард Либби, широкое практическое применение этого метода стало возможным после еще нескольких важных работ, выполненных другими учеными. Одним из этих ученых был Ганс Зюсс. Зюссу удалось решить важную проблему калибровки радиоуглеродного датирования.

Другим достижением Зюсса, имеющим более непосредственное отношение к теме парникового эффекта, явились измерения содержания ¹⁴С в годовых кольцах многовековых деревьев, фрагменты которых доставлялись в его лабораторию из различных районов Северной Америки. В результате измерений было обнаружено повышенное содержание стабильных изотопов углерода ¹²С и ¹³С (и, соответственно, пониженное содержание ¹⁴С) в годовых кольцах, относящихся к двадцатому столетию. Это явление, получившее название "эффекта Зюсса" [2], он объяснил поступлением в атмосферу значительного количества углекислого газа, выделившегося при сгорании ископаемого топлива. Поскольку период полураспада радиоактивного углерода всего лишь 5700 лет, в ископаемом топливе (уголь, нефть, природный газ), образовавшемся миллионы лет назад, его содержание практически равно нулю. Антропогенная эмиссия молекул СО₂, не содержащих ¹⁴С, снижает общую концентрацию ¹⁴С в атмосфере и в растительности, использующей СО₂ для фотосинтеза.

Таким образом, оказалось, что радиоактивный изотоп углерода является своего рода меткой, с помощью которой можно следить за перемещением масс углекислого газа из одной природной среды в другую.

Проработав несколько лет в Чикаго, Зюсс в 1955 году перебрался в Сан-Диего, где Роджер Ревелл предложил ему должность профессора геохимии. Заняв эту должность, Зюсс организовал лабораторию радиоуглеродного анализа и совместно с Ревеллом начал исследование абсорбции углекислого газа океаном. Эта проблема является одной из ключевых при решении вопроса о реальности усиления парникового эффекта за счет антропогенной эмиссии углекислого газа.

Hans E. Suess (1909 – 1991)

В 1957 году Ревелл и Зюсс опубликовали полученные к этому моменту результаты [3]. В первой части работы, используя данные Зюсса о концентрации молекул СО₂, меченных ¹⁴С, в атмосфере и океане, и уравнение, описывающее кинетику обмена молекулами углекислого газа между атмосферой и океаном, они нашли, что среднее время жизни молекулы СО₂ в атмосфере, прежде чем она попадает в океан, составляет приблизительно десять лет.

Эта цифра - 10 лет, если она верна, означает, что большая часть углекислого газа, добавленного в атмосферу с начала эры индустриализации (то есть с конца 19-го века) до 50-х годов, должна была полностью поглотиться океаном. Казалось бы, можно сделать вывод, что значительного роста содержания СО₂ в атмосфере не должно быть. Однако во второй части этой же статьи Ревелл разъясняет, что полученная цифра недостаточна для того чтобы судить о реальной концентрации углекислого газа в атмосфере. Дело в том, что процесс абсорбции - чрезвычайно сложное явление, включающее в себя несколько процессов, характеризующихся разными скоростями: обмен молекулами СО₂ между атмосферой и поверхностным слоем океана; химические реакции с участием новых порций растворенного СО₂, изменение кислотного баланса в океанской воде и установление нового парциального давления углекислого газа над океаном; вертикальное перемешивание огромных масс океанской воды. И величина десять лет характеризует только первый из этих процессов.

Вместе с тем, поглощение новых порций углекислого газа океаном меняет характеристики самого океана, в частности увеличивает кислотность (уменьшает рН) океанской воды. Однако океан обладает свойствами буферного раствора, в котором действует механизм отрицательной обратной связи, стремящийся погасить увеличение кислотности. Этот механизм реализуется через цепочку химических реакций с участием углекислого газа, угольной кислоты, ионов карбонатов и их солей, в частности карбоната кальция. В результате происходит обратное выделение некоторого количества углекислого газа. Так что в итоге абсорбция происходит неполная, и парциальное давление СО₂ над океаном все же повышается[4].

Авторы статьи перечисляют также другие причины повышения содержания углекислого газа в атмосфере и в океане, кроме сжигания ископаемого топлива. Это поступление в океан все большего количества органики, при окислении которой тоже образуется СО₂, и увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере из-за уменьшения его потребления растительностью вследствие сокращения площади лесов во многих районах планеты.

Ревелл и Зюсс констатируют, что количественно учесть все эти процессы на данный момент трудно и что прогноз на будущее существенно зависит от того, с какой скоростью будут расти объемы промышленного сжигания ископаемого топлива. Они обращают внимание на опасность экспоненциального роста и на основании довольно грубых оценок предсказывают, что в этом случае к началу 21-го столетия, количество углекислого газа, поступающего в атмосферу, достигнет двадцати процентов от уже содержащегося в атмосфере, а скорость поступления на два порядка превысит естественную эмиссию вулканов, гейзеров и других природных источников[5]. Эта естественная эмиссия на протяжении всей предыдущей истории уравновешивалась процессами выветривания и морской седиментации. Теперь же, возвращая в атмосферу и океан значительную часть ископаемого органического углерода, запасавшегося природой в течении сотен миллионов лет, человечество тем самым осуществляет гигантских масштабов геофизический эксперимент, подобных которому в истории не случалось. Полагая, что предвидеть исход этого эксперимента чрезвычайно важно, Ревелл и Зюсс в заключительной части статьи пишут о необходимости долговременного и точного мониторинга содержания углекислого газа в атмосфере и выражают надежду что приближающийся Международный Геофизический Год даст возможность начать работу по такому мониторингу.

Как выяснилось, эту надежду Роджер Ревелл связывал с работой Чарльза Килинга.

Измерения содержания углекислого газа в атмосфере.

Кривая Килинга

В 1956 году в Калифорнийском Технологическом Институте молодой исследователь Чарльз Килинг, незадолго до этого получивший PhD по геохимии, сконструировал установку, с помощью которой намеревался производить точные измерения содержания углекислого газа в атмосфере. Задача эта была отнюдь не тривиальной. Более того, многие специалисты вообще скептически оценивали возможность точных измерений концентрации СО₂ в воздухе из-за зависимости локальных значений этой величины от множества факторов, таких как наличие или отсутствие растительности, степень удаленности от крупных населенных пунктов, а также из-за ее постоянных флуктуаций под влиянием изменений температуры, давления, силы и направления ветра и т.д. В свое время это было одной из причин недоверия метеорологов к данным, использованным Каллендером. Однако Килинг верил, что ему удастся достичь более высокой точности и надежности измерений, чем кому-то бы то ни было ранее.

Обстоятельства ему благоприятствовали. 1957/58 годы были объявлены Международным Геофизическим Годом (МГГ), и исследования типа задуманного Килингом в этот момент всячески приветствовались. Одним их научных центров, активно участвовавших в программе МГГ, был Скриппс Институт Океанографии, и Роджер Ревелл заинтересовался идеей Килинга и его аппаратурой. Килинг был принят на работу, организовал группу и в 1958 году приступил к измерениям. Сначала измерения проводились в нескольких районах - на базе Инстиута Океанографии в Ла Хойе и других пунктах Калифорнии, затем в Антарктиде и на Гавайях. Со временем основной площадкой для измерений стала обсерватория Earth System Research Laboratory (ESRL) на Гавайях, в горах Мауна Лоа (Mauno Loa).

С тех пор измерения не прерывались ни на час в самом буквальном смысле этого слова. Лаборатория в Мауна Лоа расположена вдали от населенных пунктов, промышленных предприятий и транспорта, на высоте 11,135 футов над уровнем океана, постоянно продуваемой океанским ветром (что хорошо), однако в двух милях от вулкана (что не так хорошо)[6]. Аппаратура Килинга размещена на пяти башнях - четырех семиметровых и одной двадцати семи метровой. Концентрация углекислого газа измеряется с помощью инфракрасных газоанализаторов со специальной ловушкой для вымораживания паров воды. Процедура измерений, неоднократно описанная в публикациях Килинга с сотрудниками, все эти годы остается неизменной. Воздух напрерывно прокачивается через анализаторы, которые ежечасно выдают значение концентрации СО₂. Средняя величина за день получается путем усреднения не меньше, чем за 6 часов непрерывной работы.

Чарльз Килинг умер в 2005 году. Однако измерения продолжаются, группой руководит сын Килинга - Ральф. Результаты измерений за 50 лет однозначно показывают рост концентрации углекислого газа. С 1959 по 2008 год содержание СО₂ в атмосфере выросло от 315.98 до 385.34 ppmv (ppm - part per million, v - volume) то есть на 22%. Другой важный факт, открытый группой Килинга - повторяющиеся из года в год небольшие, но заметные сезонные осцилляции углекислого газа в атмосфере. Содержание углекислого газа падает летом, когда интенсивный рост растений сопровождается увеличением потребления СО₂, и, наоборот, возрастает зимой, когда деревья сбрасывают листву, прекращается рост травы, цветов и другой растительности, и потребление СО₂ уменьшается.

Обе фундаментальные закономерности, обнаруженные Килингом, хорошо видны на графике временной зависимости концентрации углекислого газа, получившем название "кривой Килинга". Эта кривая теперь воспроизводится во всех статьях и монографиях. Многие специалисты считают эту кривую одним из важнейших достижений современной экологической науки. Она выгравирована на стене здания Национальной Академии Наук США в Вашингтоне.

Кривая Килинга и ее автор

Килинг начинал свои исследования, находясь под впечатлением от работ Пласса; он встречался с Плассом, проявлял интерес к концепции антропогенного происхождения избыточного СО₂ и связанного с ним усиления парникового эффекта. Однако будучи по психологии типичным экспериментатором, своей главной задачей Килинг считал не разработку тех или иных концепций, а точные измерения. Лишь в 90-х годах он окончательно поверил, что зарегистрированный им рост концентрации СО₂ обусловлен именно антропогенной эмиссией. Однако полученные им данные представляли научную ценность независимо от того, насколько верна или неверна концепция GW. Углекислый газ - одна из важнейших компонент нашей экологической системы, и любая информация о происходящих с ним изменениях является ценной.

Килингу были присуждены несколько почетных академических наград. Он был обласкан и властями. В 1997 году специальную награду за успешную 40-летнюю деятельность ему вручал вице-президент Гор, а в 2002 году уже президент Буш-младший вручал ему Национальную Медаль за Науку (National Medal of Science), высшую награду, присуждаемую в США за достижения в научных исследованиях.Вернемся, однако, к Ревеллу. После нескольких лет работы группы Килинга данные, полученные этой группой, окончательно убедили Ревелла в том, что содержание углекислого газа в атмосфере действительно возрастает, и сделали его сторонником, а затем и пропагандистом идеи о глобальном потеплении, вызванном этим ростом.

В 1963 году, покинув пост директора Скриппс Института, Роджер Ревелл отправился читать лекции в Гарварде. Там он с воодушевлением рассказывал студентам об этой проблеме и о последних результатах Килинга. Известно, что одним из студентов был сын сенатора от штата Теннесcи Альберт Гор младший. По собственному признанию Гора, именно тогда зародился его интерес к этой проблеме.

В дальнейшем Ревелл практически полностью переключился с исследовательской деятельности в области океанографии на общественно-политическую. В Гарвардском университете он организовал научный центр, занимавшийся проблемами народонаселения и борьбы с голодом. В 1976 году он вернулся в Сан Диего на должность профессора "Науки, Технологии и Обществоведения" (Professor of Science, Technology and Public Affairs). Однако о проблеме GW не забывал и в 1982 году опубликовал в журнале Scientific American статью "Двуокись углерода и климат планеты", получившую широкую известность.

 Эпилог: 90-е годы, страсти научные и судебные

Умер Роджер Ревелл в июле 1991 года в возрасте восьмидесяти двух лет. Незадолго до этого, в ноябре 1990 года, получая Национальную Медаль за научные достижения из рук президента Джорджа Буша старшего, Ревелл назвал себя "дедушкой парникового эффекта"[7]. Это выражение многократно повторялось в многочисленных посвященных ему публикациях и некрологах по случаю его смерти. Нью-Йорк Таймс характеризовала его как одного из лучших в мире ораторов, выступающих от имени науки ("one of the world's most articulate spokesmen for science") и раннего предсказателя глобального потепления ("an early predictor of global warming"). Действительно, результаты работ Ревелла и его сотрудников стали важным звеном концепции GW, а общественная активность и лекторский талант Роджера Ревелла сыграли немалую роль в том, что проблема эмиссии парниковых газов привлекла внимание политиков, конгрессменов и прессы. В некрологе NASA о нем писали как об одном из гигантов американской науки. Его называли "гуру" Альберта Гора". Казалось, что его авторитет, в том числе авторитет моральный, был очень высок. Тем удивительнее и драматичнее скандальная история, которая разыгралась вокруг его имени вскоре после его смерти.

Статья в “Cosmos”. Фред Зингер vs Джастин Ланкастер

Весной 1991 года, за несколько месяцев до смерти, когда по отзывам близких, Ревелл был уже слаб и практически не мог работать, в редакцию журнала "Cosmos: A Journal of Emerging Issues" поступила статья, подписанная тремя авторами, одним из которых был Ревелл [7]. Двое других авторов были астрофизик Фред Зингер (Fred S. Singer), известный выступлениями против теории антропогенного потепления, и инженер Ченси Старр (Chauncey Starr). Статья называлась "What to do about greenhouse warming: Look before your leap[8]". (В русском переводе это звучит примерно как "Что делать с парниковым потеплением: Загляни вперед дальше своего носа."). Статья вышла из печати в 1992 году и весьма удивила коллег Ревелла и вообще всех, кто его близко знал.

Содержание статьи резко контрастировало с тем, что Ревелл и его сотрудники писали и говорили раньше. Правда, в статье не отрицалось, что концепция потепления, вызванного эмиссией парниковых газов вследствие человеческой деятельности, опирается на физическую теорию и на некоторые реальные факты. Однако упор был сделан на неясностях, недоработках и слабых местах концепции. Отмечалось, что выполненные модельные расчеты содержат слишком много приближений и неточны; что недостаточно изучены каналы и скорости поступления в атмосферу и убыли из нее парниковых газов; что недостаточно исследована роль главного парникового газа - паров воды; что остается неясным какой эффект дает повышение влажности воздуха, вызванного повышением температуры - то ли усиление парникового эффекта за счет роста концентрации молекул воды, то ли его ослабление из-за увеличения облачности и рассеяния солнечного света. Указывалось на расхождение результатов измерения температуры двумя группами исследователей - ученых из NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) и группы Джеймса Хансена из NASA. Приводились ссылки на утверждение ряда исследователей, что, хотя в историческом прошлом Земли периоды потепления действительно коррелировали с ростом содержания в атмосфере углекислого газа, этот рост не предшествовал подъему температуры, а, наоборот, начинался несколько позднее, то есть был не причиной, а результатом подъема температуры. Отмечалось, что прогнозы, основанные на нынешнем уровне теории, недостоверны, и, к тому же вообще неясно пойдет ли потепление, если оно будет продолжаться, во вред человечеству или на пользу.

Следует сказать, что все эти неясности и сомнения в большей или меньшей степени действительно имели место, так что, если Ревелл и подписался под ними, он против истины не погрешил. Ощущение несовместимости этой статьи с прежней позицией Ревелла возникало скорее из-за общей негативной тональности статьи и выводов, также лишенных всякого позитива. Основной вывод состоял в том, что научная база концепции ненадежна, так что предпринимать активные действия для борьбы с парниковым потеплением преждевременно. Резкие действия в этом направлении могут нанести большой экономический вред и ухудшить, а не улучшить жизнь населения планеты. Выжидательная тактика менее рискована и потому предпочтительнее.

По мнению коллег, для Ревелла, который всегда был человеком действия, столь пессимистичные оценки и призывы к выжидательной тактике были нетипичны. Помимо этого удивляло резкое и не вполне академичное название статьи; неожиданными были имена соавторов, никогда прежде с ним не сотрудничавших, а, наоборот, известных критическим отношением к взглядам Ревелла и его учеников. Однако больше всего сотрудников Ревелла в истории с этой статьей возмутило то, что примерно за год до этого Фред Зингер уже опубликовал в другом журнале статью совершенно аналогичного, почти идентичного, содержания с почти таким же названием (не было лишь эпатирующих слов Look before your leap), где единственным автором значился сам Зингер. Получалось, что он уговорил Ревелла подписаться под чужой ранее уже опубликованной статьей.

Впоследствии выяснилось, что в 1990 году Фред Зингер встретил Ревелла во время ежегодной конференции AAAS (American Association for Advancements of Science) и предложил ему написать совместную статью. О чем именно они договаривались, точно неизвестно, но, судя по всему, Ревелл согласился. На обратном пути из Нового Орлеана, где проходил митинг, Ревеллу стало плохо, и его прямо с борта самолета отвезли в госпиталь, где ему сделали операцию шунтирования, поставив три шунта. После этого Ревелл долго приходил в себя, приступил к работе нескоро, а когда все же приступил, работать как раньше, в полную силу уже не мог. По словам его секретаря Кристы Беран, он с трудом выдерживал напряжение дольше двадцати минут, а потому занимался только самыми срочными и необходимыми делами, откладывая все остальное, в том числе и некие материалы, которые ему время от времени присылал Зингер. Беран утверждала, что ни разу не видела, чтобы Ревелл работал над этой статьей. Однако в феврале 1991 года Зингер приехал к Ревеллу, и провел в его кабинете четыре часа, после чего статья с подписью Ревелла была отправлена в печать. Впоследствие Криста Беран, а также жена и дочь Ревелла заявляли, что Зингер попросту, что называется, взял Ревелла измором.

Между тем в средствах массовой информации немедленно появились сообщения, что Роджер Ревелл под конец жизни изменил свое отношение к проблеие GW и пришел к выводу, что это явление не заслуживает особого внимания. Ситуация обострялась тем, что шел 1992 год, и статья в Cosmos появилась в то время, когда Альберт Гор вел кампанию по избранию на пост вице-президента. Борьба с антропогенным потеплением была одним из важных пунктов его предвыборной программы. В этом же году вышла книжка Гора "Earth in the Balance", в которой он объяснял, насколько серьезную угрозу для человечества представляет увеличение выбросов парниковых газов, и призывал к активной борьбе с этой угрозой. Там же он рассказывал, как в свое время узнал об этой проблеме из лекций Ревелла, как встречался с Ревеллом, как приглашал его на сенатские слушания по этому вопросу. Теперь же получилось, что Ревелл занимает совершенно иную позицию. Этим не преминули воспользоваться политические оппоненты и недоброжелатели Гора. Одна за другой появились статьи в журналах New Republic и Newsweek, авторы которых констатировали, что Ревелл изменил свою точку зрения на GW, и уличали Гора в том, что, ссылаясь на Ревелла, он вводит общественность в заблуждение.

В связи с этим дочь Ревелла Каролин в статье в газете Вашингтон Пост в сентябре 1992 года категорически опровергла слухи об изменении отношения Ревелла к проблеме GW в последние годы его жизни: "Nothing could be further from truth" [10]. По ее словам, отец до конца жизни очень серьезно относился к угрозе СW. Об этом свидетельствуют его публичные выступления и интервью данные им в эти годы, например интервью газете Dallas Morning News или видео-интервью биологу Полу Солтмену, показанное в университете Сан-Диего.

Другое дело, что Ревелл был реалистом, и, принимая во внимание незавершенность концепции, не впадал в алармизм и не призывал к триллионным расходам на борьбу c GW или к иным мерам, которые могли бы подорвать экономику CША. Вероятно поэтому лозунг "look before your leap" не вызывал у него протеста. Однако, как выразилась Каролин, "look before your leap" не означало для него "sit on your hands". Более умеренные правительственные расходы на уровне нескольких миллиардов в год он считал желательными; предлагал и конкретные меры, направленные на снижение эмиссии углекислого газа. Призывал где только можно заменять нефть и уголь метаном, полагая, что в этом случае эмиссия СО₂ значительно меньше. Предлагал увеличить налог на бензин, стимулируя экономию топлива. Предлагал больше использовать атомную энергетику, приводя в пример Францию, где, поего мнению, хорошо была организована система безопасности на АЭС. Доказывал необходимость увеличения растительности и приветствовал предложение президента Буша (старшего) в последующие 10 лет произвести в США посадку миллиарда новых деревьев. В конце статьи Каролин Ревелл написала, что ее статья выражает единодушное мнение всех членов довольно многочисленного семейства покойного Ревелла.

Однако, история на этом не закончилась. Спустя короткое время бывший студент, затем сотрудник и многолетний ассистент Ревелла Джастин Ланкастер (Justin Lancaster) получил предложение написать главу для книги о глобальном потеплении, готовившейся в издательстве CRC Press. При этом, однако, выяснилось, что неугомонный Зингер тоже представил в эту книгу всю ту же статью из Cosmos с участием покойного Ревелла. Естественно, по своему духу она противоречила тому, что для этого сборника собирался написать Ланкастер. К тому же фактически это была бы уже третья публикация все того же материала, написанного самим Зингером. Ланкастер обратился к Зингеру, чтобы тот не представлял эту статью или, хотя бы снял с нее имя Ревелла. Зингер отказался. Тогда Ланкастер обратился в редакционный совет CRC Press, заявив, что статья Зингера не содержит оригинальных результатов каких-либо исследований и что Ревелл фактически никогда не был автором этой статьи. Ланкастер обвинил Зингера в том, что, придя к старому и больному человеку, который уже не выдерживал длительного интеллектуального напряжения, Зингер фактически вынудил его поставить подпись под текстом, содержащим положения, которые Ревелл не разделял. Поведение Зингера Ланкастер назвал неэтичным и употребил слэнговое выражение "hoodwink", что приблизительно эквивалентно русским выражениям типа "обмануть, провести, облапошить" и т.п.

Однако Зингер был не лыком шит. В ответ он обвинил Ланкастера в клевете и подал на него в суд. На суде Ланкастер то ли от уверенности в своей правоте, то ли из-за стесненности в средствах сам выступал в качестве своего адвоката. Однако, несмотря на то, что показания секретаря Кристы Беран, свидетельствовали в пользу Ланкастера, доказать, что Зингер отправил статью без или тем более против согласия Ревелла, Ланкастеру не удалось. С другой стороны, в ходе судебного разбирательства выявились некоторые подробности, изрядно пошатнувшие позицию Ланкастера.

Ланкастеру был задан вопрос о контактах с Гором. Ланкастер признал, что после появления публикации в Newsweek Гор звонил ему и Килингу и интересовался в каком ментальном состоянии находился Ревелл, общаясь с Зингером и подписывая эту злосчастную статью. Кажется довольно вероятным, что закадровое присутствие Гора на этом процессе сыграло важную, если не решающую роль в том, что Ланкастер дело фактически проиграл. Уступив уговорам жены, он согласился подписать некий документ, в котором отказался от обвинений в адрес Зингера и принес ему извинения, хотя и отказался признать, что в чем-либо солгал. После этого, естественно, появились комментарии, в которых Ланкастер изображался агентом Гора, пытавшимся опорочить и дискредитировать честного ученого - Фреда Зингера.

Спустя более десяти лет после очередных публикаций, где вновь утверждалось, что Ревелл был реальным автором публикации в Cosmos, Ланкастер не выдержал и сделал заявление, в котором взял назад все свои извинения перед Зингером, возобновил обвинения в адрес Зингера и утверждения о том, что Ревелл не являлся автором этой злосчастной публикации.

«Мокрая химия» vs Инфракрасная спектрометрия

Получил свою порцию неприятностей и верный ученик - Чарльз Килинг. В 90-х годах еще при его жизни стали появляться публикации, в которых его результаты ставились под сомнение. Часть сомнений была связана с близостью вулкана к лаборатории в Мауна Лоа. Килинг и его струдники утверждали, что влияние вулкана незначительно и может быть учтено с помощью поправок, а, главное, что сходные результаты были получены и на других площадках - в Калифорнии и в Антарктиде. Избавиться на 100% от постороннего влияния нельзя практически нигде. Даже в Антарктиде отмечалось влияние какой-то рядом расположенной техники.

Дело, однако, было не только в вулкане. Данные группы Килинга оказались одним из краегольных камней всей концепции антропогенного глобального потепления[9]. Образовавшаяся в 1988 году и уже упоминавшаяся мной межправительственная организация по контролю за климатом - IPCC - взяла эту концепцию на вооружение и принялась ее пропагандировать, призывая к ограничению эмиссии парниковых газов, привлекая внимание общественности и политиков и порождая многочисленных научных оппонентов и политических противников. А оппоненты и критики IPCC никак не могли пройти мимо данных Килинга. Одним из наиболее яростных критиков стал норвежский профессор-геохимик, директор геолого-минералогического музея университета Осло Томас Сигалстад (Tom V. Segalstad).

В статье с красноречивым названием "Carbon cycle modeling and the residence time of natural and anthropogenic CO₂: on the construction of the Greenhouse Effect Global Warming dogma" Сигалстад выдвигает следующие претензии к работам группы Килинга [11].

1) Близость вулкана.

2) Измерения проводились спектроскопическим методом, точность которого не была проверена с помощью традиционного неинструментального метода (в англоязычной литературе - Wet Chemistry Analysis), т.е. такого метода, когда измерения проводятся, во-первых, в растворе и, во-вторых, без применения какой-либо аппаратуры, а лишь с помощью пробирок, колбочек, пипеток и т.п. Сигалстад считает Wet Chemistry Analysis более точным. Напомню, что Килинг, еще только задумывая свою работу, руководствовался идеей, что традиционный метод в данном случае недостаточно точен, и именно поэтому занимался конструированием своей аппаратуры.

3) Сигалстад сообщает, что существуют данные, полученные с помощью Wet Chemistry техники в период с 1955 по 1959 год на 19 европейских метеорологических станциях. Эти данные не выявляют тенденции к росту концентрации СО2, не говоря уж о кривой Килинга со всеми ее нюансами, а демонстрируют лишь хаотический разброс точек между 270 и 380 ppmv. Можно задаться вопросом, не означает ли это, что методика Килинга все-таки точнее, тем более что его измерения проводились на интервале не пять, а пятьдесят лет. Но Сигалстад отдает безусловное предпочтение традиционной методике и делает вывод, что Килинг с сотрудниками производили тенденциозный отбор данных, подгоняя их под желаемый результат.

4) В качестве дополнительного аргумента, свидетельствующего о том, что данным Килинга нельзя доверять, Сигалстад обращает внимание на пространную благодарность доктору Роджеру Ревеллу, приведенную в заключителной части статьи Килинга и Пейлса 1965 года. Авторы благодарят Ревелла как директора Скриппс Института за интерес к работе, поддержку, за то что он делился с ними своими знаниями и обсуждал цели исследования. По мнению Сигалстада, это внушает подозрения, что результаты корректировались в угоду Ревеллу, который был сторонником гипотезы антропогенного потепления.

Не имея опыта в технике Wet Chemistry, я не берусь оценивать точность измерения концентрации СО₂ этим методом. Методика Чарльза Килинга, основанная на использовании инфракрасного газоанализатора, мне понятнее. Я внимательно читал публикации отца и сына Килингов, и у меня нет сомнений, что их измерения выполнялись на высоком уровне точности. В любом случае научно-методические разногласия при обоюдном желании сторон можно разрешить, проведя совместно измерения обоими методами. Мне такие случаи известны. Но если Сигалстад считает, что Килинг и его группа занимались манипуляциями с результатами измерений, то разговор о том, какой метод точнее, и каково влияние вулкана, теряет смысл. Ведь фальсифицировать можно результаты, полученные любым методом, и вулкан этому и не помешает, и не поможет. Кроме того, если активный интерес научного руководителя к работе членов его группы, расценивать как признак недостоверности полученных результатов, то тогда добрая половина вообще всех научных работ не заслуживает доверия.

По мере того как разгорался и усиливался спор между сторонниками и противниками концепции антропогенного потепления, критика в адрес Килинга раздавалась все чаще. А поскольку разделение на сторонников и противников в значительной степени совпадало с разделением на демократов и республиканцев, нападки на Килинга тоже приобрели политическую окраску. Все это достигло апогея уже после смерти Килинга, умершего в 2005 году (во время активной кампании Альберта Гора, когда появился его фильм и книга Inconvenient Truth, а затем последовало присуждение Нобелевской премии). Вдова Килинга Луиза была в шоке и в интервью одной из газет с обидой и недоумением говорила журналистам, что ее покойный муж никогда не рассматривал свою научную деятельность как нечто, имеющее отношение к политике, а что касается политических взглядов, то он был зарегистрированным сторонником республиканской партии.

Послесловие

Подчинившись логике рассказа о Ревелле и Килинге и о коллизиях, возникших вокруг их публикаций в конце их жизни, я забежал в последние годы 20-го века, когда проблема возможного изменения климата вследствие антропогенного усиления парникового эффекта была уже политизирована. Однако еще до того как она стала объектом общественного внимания, но уже после работ Ревелла и его группы - то есть в шестидесятые - семидесятые - восьмидесятые годы - был выполнен еще ряд работ в этом русле. Главными действующими лицами этого периода были российский геофизик Михаил Будыко, американские климатологи Уоллес Брокер, Джеймс Хансен и японский ученый Сюкуро Манабе, большую часть жизни проработавший в США, а также некоторые другие исследователи. Все эти годы группа Чарльза Килинга продолжала измерения содержания углекислоты в атмосфере, и по мере накопления этих данных все меньше сомнений оставалось в точности и надежности вывода о значительном росте концентрации этого парникового газа. Продолжались также измерения температуры поверхностных слоев суши и океана, а, начиная с конца семидесятых годов, к традиционным метеорологическим методам добавились спутниковые измерения температуры. И лишь после всего этого можно было констатировать, что идея Аррениуса превратилась в некую концепцию, хоть и не завершенную с сегодняшней точки зрения, продолжающую вызывать споры и сомнения, но все-таки научную концепцию.

Вместе с тем, становилась более интенсивной и полемика между сторонниками и противниками концепции. Именно в 80-х годах минувшего века эта полемика вышла за пределы профессионального сообщества. Появление любых новых климатологических данных или методик измерения тех или иных характеристик сложнейшей системы (Земля + атмосфера) вызывало обострение сохраняющихся сомнений в правильности концепции и очередной виток полемики.

В конце пятидесятых – начале шестидесятых годов были выполнены первые работы по бурению глубоких скважин в ледниках Гренландии и Антарктиды. В последующие годы анализ образцов льда, извлеченных с километровой глубины, стал важным источником информации об изменениях земного климата в далеком прошлом, когда не было и не могло быть сколько-нибудь существенного влияния человека на климат. При этом с новой остротой встал вопрос о том, действительно ли зарегистрированный рост глобальной температуры в двадцатом веке является результатом антропогенного роста парникового эффекта или он обусловлен иными процессами, в частности процессами космического происхождения. И другой вопрос: можно ли идентифицировать и отделить друг от друга вклады различных факторов, влияющих на температуру планеты?

Таким образом, в истории исследований атмосферного парникового эффекта период 60-х – 80-х годов 20-го века важен и интересен, и мы надеемся обратиться к нему в следующей части нашего повествования.

(продолжение следует)

Литература к главе 3

1. Deborah Day. Roger Randall Dougan Revelle Biography. - Scripps Institution of

 Oceanography Archives.

2. P. P. Tans, A. F. M. De Jong & W. G. Mook. Natural atmospheric ¹⁴C variation and the

 Suess effect. – Nature, 280, 826 - 828 (30 August 1979).

3. Roger Revelle and Hans E. Suess. Carbon dioxide exchange between Atmosphere and Ocean

 and the Question of an Increase of Atmospheric CO₂ during the Past Decades. - 1957, Tellus,

 v. 9, 1, 18 – 27.

4. Gilbert N. Plass. The carbon dioxide theory of climatic change – Tellus, 1956, 8:140–154.

5. Revelle Roger. Carbon Dioxide and World Climate - Scientific American 247, no. 2

 (August 1982): 35.

6. R. F. Keeling, S.C. Piper, A. F. Bollenbacher and J. C. Walker. Atmospheric Carbon

 Dioxide Record from Mauna Loa - Scripps Institution of Oceanography, University of

 California, La Jolla. Period of Record 1958 - 2008.

7. S. Fred Singer, Roger Revelle and Chauncey Starr. What to do about greenhouse warming:

 Look before your leap. - Cosmos: A Journal of Emerging Issues Vol. 5, No. 2, Summer

 1992

8. Superior Court Department Civil Action N. 93-2219: S.Fred Singer, Ph.D., Plaintiff v.

 Justin Lankaster, Ph.D., Defendant. Defendant's Affidavit. Commonwealth of

 Massachusetts, Middlesex, ss.

9. Superior Court Department Civil Action N. 93-2219: S. Fred Singer, Ph.D., Plaintiff v.

 Justin Lankaster, Ph.D., Defendant. Affidavit of ms. Christa Beran. Commonwealth of

 Massachusetts, Middlesex, ss.

10. What My Father Really Said. Carolyn Revelle Hufbauer. - 13 September 1992,  The Washington Post.

11. Tom V. Segalstad. Carbon cycle modeling and the residence time of natural and  anthropogenic CO₂: on the construction of the Greenhouse Effect Global Warming dogma. – Mineralogical-Geological Museum, University of Oslo.