Для России потепление скорее позитивно. В частности, снижаются затраты на отопительный сезон. Хотя время холодов сократилось ненамного, на прогрев жилых и хозяйственных помещений, по оценкам Института географии РАН, сейчас требуется на 15–20% меньше топлива, чем 30 лет назад. Жить становится комфортнее, причем более мягкие климатические условия постепенно распространяются все дальше на север и северо-восток.

Но есть и поводы для тревоги. Механизмов и проявлений глобального потепления так много, и они так хитро взаимодействуют между собой, что все вместе дают труднопрогнозируемый нелинейный эффект. В этом году, к примеру, Саратовская область пережила массовое нашествие степных антилоп — сайгаков, что практически лишило фермеров урожая, а в крупных американских мегаполисах отмечается значительное увеличение популяции крыс, что стало серьезной проблемой для местных жителей.

Какие же трансформации, связанные с ростом глобальной температуры, в настоящее время регистрируют ученые и есть ли возможность сохранить имеющийся баланс биоразнообразия в природе?

Поглощение vs отражение

Наиболее интенсивно — почти в четыре раза быстрее, чем остальная часть планеты, — нагревается Арктика. Это обусловлено постоянной борьбой белого с черным: огромные площади покрытого снегом морского льда отражают около 85% солнечного излучения обратно в космос, а незамерзшая вода в океане, которая представляет собой самую темную природную поверхность на планете, поглощает 90% света.

По этим цифрам хорошо видно, что побеждает черное: даже небольшой нагрев и, соответственно, сокращение площади ледяного зеркала приводит к возникновению положительной обратной связи: лед тает, темная поверхность океана увеличивается, из-за чего лед тает еще быстрее. За последние 30 лет площадь морского льда сократилась примерно на 10%.

Параллельно на суше увеличивается слой мерзлоты, который оттаивает каждое лето. Это повышает биологическую активность почвы: из нее начинают высвобождаться углерод и метан, что еще больше ускоряет потепление. По словам начальника отдела научно-исследовательской, инновационной деятельности и аспирантуры КамГУ им. Витуса Беринга Михаила Семенова, в российской и канадской Арктике весна теперь наступает на две-три недели раньше нормы, а темпы таяния вечной мерзлоты и скорость отступления ледников фактически удвоились.

Если ты увидишь тундру, то уже в последний раз

Главными последствиями глобального потепления ученые называют смещение границ природных зон (климатических поясов), миграцию представителей флоры и фауны, изменение периодов вегетации и сроков наступления сезонов года. По данным экспертов, средняя высота растений в тундре увеличилась примерно на восемь сантиметров за последние 30 лет в результате роста температур и проникновения южной флоры на территорию Арктики.

В Якутии уже заметен переход от экстремально холодного климата к более мягкому субарктическому, и, как считает ведущий научный сотрудник лаборатории экспериментальной климатологии КамГУ им. Витуса Беринга и Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова Никита Тананаев, эти данные могут быть оценочно верны для всего восточного сектора Арктической зоны РФ.

«Климат полярной тундры постепенно вытесняется вариациями субарктического климата. Арктическая тундра сокращается, уступая место северному редколесью. Наиболее распространенным в этом регионе становится холодный субарктический климат. Он увеличивает свою площадь за счет как экстремально холодных субарктических типов климата, так и климата полярной тундры, — поясняет Михаил Семенов. — Во второй половине XXI века материковая (равнинная) тундра будет замещена лесотундрой и тайгой — изменение климатических условий повлечет за собой реакцию почвенно-растительного покрова, которая следует за климатом с определенным временным лагом. В сравнении с базовым климатическим периодом 1961–1990 годов в современном периоде 1991–2020 годов площадь климата тундры сократилась на 39 процентов. Значительные площади тундры перешли в субарктические зоны. К концу столетия климат тундры может быть вытеснен с материка; если так будет, то его доля составит примерно один процент от территории Якутии».

Наиболее устойчивыми остаются северные редколесья в Западной Якутии: здесь холодный субарктический климат останется даже при неблагоприятных сценариях климатических изменений (до 2100 года). Горные районы северо-востока России (Верхояно-Колымская горная страна) сохраняют экстремально холодные климатические условия: заметных изменений нет, хотя температура поверхности Земли в последние годы повышается и там.

Бурый на белого, и наоборот

Подвижность климатических зон и исчезновение целых биомов не проходят бесследно для животного мира. По словам заместителя руководителя отдела изучения взаимодействия атмосферы и природных систем суши Института глобального климата и экологии им. академика Ю. А. Израэля Оксаны Липки, это чрезвычайно быстрое изменение по сравнению с естественными процессами эволюции, которые длятся сотни и тысячи лет.

«За столь короткое время физиологические изменения невозможны, но некоторые виды могут переместиться в более подходящее место обитания. Например, сокращается привычный ареал белых медведей. Это не означает, что они вымирают, но их территория становится меньше. Белые медведи — сильные и выносливые животные, способные преодолевать большие расстояния. Однако им нужны удобные места для берлог и доступ к пище. Их основной добычей всегда были тюлени, граница распространения которых из-за летнего таяния льдов теперь сдвигается на север. Это создает проблемы, так как тюлени остаются на льду, а медведи — на материке», — поясняет она.

Главные северные хищники начали приспосабливаться к меняющимся условиям — например, разнообразили рацион моржами, хотя раньше на них не охотились. На Чукотке белые медведи вызывают панику на лежбищах моржей, что приводит к гибели части животных, туши которых затем съедают медведи. По словам Оксаны Липки, стали также появляться гибриды бурого и белого медведей — ранее такое скрещивание в естественных условиях считалось невозможным. Гибридизация происходит из-за смещения ареалов: южный край среды обитания белых медведей становится доступным для их более теплолюбивых бурых собратьев, которые начинают осваивать эти территории.

Улетели, но... не обещали вернуться

Меняют свое поведение и птицы — ученые особенно тщательно наблюдают за теми видами, которые на зиму всегда улетали на юг.

«С одной стороны, потепление сказывается на мигрирующих птицах благоприятно: они теперь прилетают раньше, а значит, у них больше времени для размножения и смены оперения — процессов, которые требуют очень много энергии, — поясняет орнитолог, ведущий научный сотрудник лаборатории зоологии Института биологии Карельского научного центра РАН Александр Артемьев. — А осеннее потепление увеличивает кормовую базу, что позволяет пернатым лучше подготовиться к перелетам через такие экологические барьеры, как Сахара и Средиземное море. С другой стороны, в теплых краях, где они раньше зимовали, становится слишком сухо и жарко. Пустыни, например Сахара, через которую проходят пути миграции из Карелии, увеличиваются в размерах — не все птицы способны пересечь такие пространства. Кроме того, в африканской саванне из-за потепления оскудевает кормовая база, что опять-таки приводит к снижению выживаемости птиц и сокращению численности некоторых видов».

Тем, кто остается зимовать в Карелии, слишком теплые зимы тоже не сулят ничего хорошего. Многие виды, обитающие в лесах Русского Севера, привыкли закапываться на ночь в снег. Но проломить корку наста птицы не в силах и потому вынуждены тратить много энергии на поддержание температуры тела. К весне это может привести к истощению, что негативно сказывается на размножении. Насекомоядные виды тоже страдают: когда оттепели чередуются с морозами, ветки деревьев обледеневают.

«За последние 20–30 лет численность многих зимующих птиц в Карелии значительно сократилась. Среди видов, которые мы теряем, — тетерев, глухарь, рябчик, желтоголовый королек, пищуха, клест, снегирь, глухая кукушка, луговка. Если в 2007 году в региональной карельской Красной книге числился 51 вид птиц, то сейчас их уже 76. Это свидетельствует о том, что ситуация с биоразнообразием ухудшается», — отмечает Александр Артемьев.

Хорошо себя чувствуют лишь синантропные виды, связанные с человеком, в частности большая синица, сизый голубь, серая ворона. Их численность остается стабильной и даже растет.

«В нашей стране сизая чайка процветает благодаря своей способности селиться рядом с человеком и кормиться на помойках. Сейчас во многих городах, и не только в Карелии, формируются популяции чаек. Это связано не столько с климатом, сколько с экологической пластичностью вида, позволяющей ему быстро адаптироваться к меняющимся условиям. По мере потепления появляются и новые виды. Например, обыкновенный ремез, который раньше обитал в средней полосе России, теперь встречается в Карелии, первые гнезда были обнаружены в 2021–2022 годах. Сравнительно недавно прилетела серая утка, широко распространенная на юге и в средней полосе, но в наших краях ранее не встречавшаяся», — рассказывает орнитолог.

Малярийные комары летят в горы

Среди насекомых ученые особо выделяют комаров и клещей — эти представители класса беспозвоночных уже сегодня реагируют на глобальное потепление. По данным КарНЦ РАН, таежные и европейские лесные клещи стали распространяться на северо-запад, где их раньше не было. Например, в 1940-х годах граница зоны их обитания проходила по Медвежьегорскому району Карелии, сейчас же европейские лесные клещи есть во всех районах республики. А таежный клещ, которого прежде никогда не находили на Западе, теперь встречается даже в Швейцарии. То же самое касается и комаров рода Aedes — переносчиков лихорадок денге, чикунгунья и вируса Зика.

«Увеличивается риск локальных вспышек тропических болезней, которые раньше были несвойственны этим регионам, — объясняет главный специалист по направлению “инфекционные болезни”, врач-инфекционист клиники “Будь здоров” на Сретенке Андрей Матюхин. — Расширяются зоны распространения векторных болезней: малярии, лихорадки денге и других, переносимых комарами, которые мигрируют из-за повышения температур и изменения режима осадков. Комары теперь выживают в более высоких широтах и высокогорных регионах, где прежде не встречались: например, в высокогорных районах Восточной Африки с 1970 года заболеваемость малярией значительно выросла. По прогнозам, к 2080 году в зоне риска заражения малярией и лихорадкой денге могут оказаться более восьми миллиардов людей».

Старые вирусы ищут новых хозяев

Невидимый невооруженным глазом мир бактерий и вирусов тоже вынужден приспосабливаться к новым условиям. Участившиеся экстремальные погодные явления, в частности наводнения и сильные дожди, могут вымывать из почвы и хранилищ опасные токсичные вещества и патогены, законсервированные десятилетия назад.

«Холера, брюшной тиф, гепатит А и другие заболевания, связанные с водой, учащаются из-за наводнений, засух и загрязнения источников. Число случаев холеры в мире в 2022 году по сравнению с 2021-м удвоилось, зафиксированы вспышки в регионах, где болезнь ранее была под контролем, — комментирует Андрей Матюхин. — Вибрионы (бактерии, вызывающие холеру) расширяют свой ареал из-за прогрева морской воды и изменения ее солености. Кроме того, таяние вечной мерзлоты и ледников высвобождает ранее замороженные микроорганизмы, включая вирусы и бактерии — так называемые микробы-зомби. Некоторые из них, например возбудитель сибирской язвы, уже показали свою опасность, но потенциально могут пробудиться и другие, неизвестные науке патогены».

Таким образом, изменение климата действует как катализатор, многократно усиливающий риск возникновения эпидемий. Потепление не создает принципиально новые инфекции, но кардинально меняет условия, в которых микроорганизмы — как современные, так и древние — получают возможность распространяться на новые территории и находить новых хозяев. В том, что этот сценарий далеко не гипотетический, человечество убедилось совсем недавно, столкнувшись с пандемией COVID-19, которая, только по официальной статистике ВОЗ, унесла жизни 7 млн человек. Борьба с опасными бактериями и вирусами, которые пытаются адаптироваться к новым климатическим условиям, требует комплексного подхода, включающего наряду с медицинскими мерами экологическую политику, городское планирование и международное сотрудничество.

Режим выживания и режим креатива

Помимо повышения температурного фона, к которому виды хоть и с издержками, но приспосабливаются, возникла и другая проблема: более частое повторение природных экстремумов.

«Даже если численность животных сокращается, они остаются в наиболее подходящих для себя местах обитания и зимовки, ищут более благоприятные условия, а главное, выживают. Но изменения климата приводят к тому, что погода становится непредсказуемой: учащаются штормы, выпадают аномальные осадки, случаются резкие перепады температур. Это затрудняет адаптацию животных и растений. Медленное потепление животные способны пережить, но внезапные природные катаклизмы могут привести к катастрофе. Так, длительные проливные дожди в период размножения убивают птенцов: птицы-родители не в силах постоянно укрывать их от влаги. Это особенно опасно для тех, кто гнездится на открытых местах — в лугах или лесах», — отмечает Александр Артемьев.

Механизмы работы природных цепочек науке известны, но их взаимодействия так многообразны, что дают нелинейный эффект

Конвенция о биологическом разнообразии, принятая ООН, предсказуемо рекомендует снизить антропогенную нагрузку на климат, чтобы дать наиболее уязвимым видам возможность эволюционировать в условиях стремительного потепления. Однако какого масштаба должны быть усилия для достижения желаемого результата, пока неизвестно.

«У нас нет данных о том, как виды реагировали на столь быстрые изменения климата в прошлом, поэтому полагаться только на прежний опыт нельзя. Необходимо моделировать возможные сценарии, хотя данных для этого часто недостаточно, — признает Оксана Липка. — Многие процессы происходят нелинейно, и просчитать их последствия для живых существ в природе нереально. Пока мы можем наблюдать и накапливать данные, а также сохранять уже имеющийся баланс в природе: создавать особые территории в регионах, которые станут климатическим убежищем для животных, формировать резервные популяции в зоопарках и банках семян».