Глобальное потепление + Ученые

Корни не только поглощают CO₂, но и влияют на баланс углерода в почве. Когда в атмосфере не хватает углекислого газа (например, из-за засухи или вырубок), растения активнее «выкачивают» его из земли. В результате почва теряет углерод, а лес начинает выделять больше CO₂, чем поглощает. Именно это происходит в Амазонии и сибирской тайге.

Стоит отметить, что почвенное дыхание - процесс, при котором микроорганизмы и корни выделяют углекислый газ - оказалось не таким вредным, как думали раньше. Ученые выяснили: растения способны "перехватывать" до 90% углекислого газа, выделяемого почвой. Например, в посевах кукурузы концентрация вещества оказалась ниже, чем в атмосфере. Это значит, что углерод возвращается в почву в виде органики, а не улетает в небо. Открытие меняет подход к сельскому хозяйству. Чтобы снизить углеродный след, важно изучать, как корни взаимодействуют с почвой. Ученые КБГУ уже работают над этим: они исследуют микрофлору черноземов Кабардино-Балкарии, чтобы создать биопрепараты для "карбонового земледелия". Такие технологии помогут удерживать углерод в почве, повышая ее плодородие и замедляя глобальное потепление.

Исследование КБГУ - первый шаг к пересмотру мировых методов расчета парниковых газов. Если учитывать роль корней, климатические модели станут точнее, а стратегии защиты лесов - эффективнее. Также эти исследования помогут в разработке инновационных сельхозполей, которые помогут не только накормить планету, но и спасти ее от перегрева, отмечают в вузе.

Планируется размещение зарядов на глубине 4 километра под водой, где давление в 800 атмосфер будет поглощать ударную волну. В результате взрывов будут разрушены силикатные породы, такие как базальт, что ускорит их выветривание и связывание CO2. По расчетам, эта инициатива позволит удалить объем углекислого газа, эквивалентный 30 годам текущих выбросов.

Согласно мнению ученого, если средняя температура на Земле продолжит возрастать, к концу столетия мировая экономика может понести ущерб в размере 200 триллионов долларов, а сотни миллионов людей столкнутся с резким ухудшением условий жизни. Бездействие, по его словам, неизбежно приведет к закислению океанов, гибели коралловых рифов и другим катастрофическим последствиям.

Исследователи уверены, что уровень радиации останется минимальным, а экосистема океана фактически не пострадает. Тем не менее, эта новость вызывает бурное обсуждение в интернете, где некоторые новостные сайты и паблики утверждают, что "ученые вновь собираются уничтожить планету". Интересно, что в некоторых статьях вместо одного учёного фигурирует несколько, хотя, вероятно, данный проект останется лишь на уровне идеи, а публикации об этом — результатом искаженного восприятия событий.

Вопрос о том, откуда взять такое количество мощных бомб и как справиться с потенциальным радиоактивным загрязнением атмосферы, остался без ответов. Из доступной информации следует, что США отказались от гигантизма в области разрушительных мощностей. Современные ракеты и бомбы, как правило, имеют мощность не более 400 килотонн. Прежний президент Дональд Трамп дал согласие на разработку ядерных ракетниц, напоминающих "Толстяка" из игры "Fallout". Однако насколько далеко продвинулось это направление — вопрос остается открытым.

На сегодняшний день самой небольшой ядерной бомбой считается плутониевый заряд Davy Crockett, обладающий мощностью в 15–20 тонн, но являющийся весьма радиоактивным и слишком тяжелым для использования простыми солдатами. Что касается мощностей современных ракет и бомб наших вооруженных сил, даже такие мощные системы, как "Сарматы", не превышают 25-30 мегатонн. Тем не менее, эту мощность можно значительно увеличить в кратчайшие сроки. Возможно, в секретных архивах всё еще хранятся некоторые экземпляры "Царь-бомбы", законсервированные еще в СССР.

Однако ради такой экстравагантной идеи вряд ли кто-то станет проводить соответствующие манипуляции. Следует отметить, что оружейный уран-235 имеет свойство "портиться", трансформируясь в уран-238, который необходимо повторно облучать для получения U-239. Только затем можно получить нептуний-239, который затем будет использован для производства плутония-239, пригодного для применения в качестве оружия, наряду с высокорадиоактивным плутонием-240. Плутоний-240 является нежелательной примесью в оружейном плутонии, так как его склонность к спонтанному делению может привести к преждевременной детонации ядерного заряда.

Из выдержки этой "гениальной идеи" -

1 Введение

Изменение климата остаётся одной из самых серьёзных угроз для человечества. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) предупреждает, что неспособность остановить глобальное потепление может привести к огромным экономическим потерям (100–200 триллионов долларов к 2100 году) и перемещению сотен миллионов людей. Технологии с отрицательными выбросами (NET) всё чаще рассматриваются как необходимый инструмент для сдерживания потепления на уровне ниже 2°C. Среди них ускоренное выветривание горных пород (ERW) может связывать значительное количество атмосферного CO2, ускоряя естественное химическое разложение силикатных пород, таких как базальт.

Основным препятствием для этого метода является огромное количество энергии и логистических ресурсов, необходимых для добычи, дробления и транспортировки миллиардов тонн горных пород. Недавние предложения включают использование мирных ядерных взрывов для выполнения этой задачи. Ядерные взрывы, ранее изучавшиеся в рамках таких программ, как Project Plowshare, могут разрушать большие объёмы геологического материала.

Хотя ядерные взрывы являются хорошо изученной темой, самый мощный из них — «Царь-бомба» — имел мощность всего 50 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Чтобы создать ERW в необходимом масштабе с помощью ядерного взрыва, потребуется мощность в гигатонном диапазоне. Это непроверенная технология, требующая многочисленных испытаний и проверок перед возможным применением.

2 Расчёты эффективности

Для расчёта эффективной мощности ядерного взрыва необходимо принять несколько допущений:

1. Ежегодно в атмосферу выбрасывается около 36 гигатонн углекислого газа.

2. Цель — сократить выбросы углекислого газа на 30 лет.

3. С помощью ERW 1 тонна базальта может поглощать 0,28 тонны углекислого газа.

4. Коэффициент прочности базальта на сжатие составляет 22.

5. При ядерном взрыве на морском дне эффективность измельчения базальта составит примерно 90%.

Исходя из этих предположений, расчёты показывают, что для поглощения 1,08 триллиона тонн углекислого газа потребуется 3,86 триллиона тонн базальта. Необходимая энергия дробления составляет 3,05 × 10^20 Дж, а мощность ядерного взрыва должна составлять 81 Гт. Это на несколько порядков превышает мощность самого мощного ядерного взрыва, когда-либо произведённого, и требует тщательного анализа перед реализацией.

3 Логистика

Взрыв ядерного устройства мощностью 81 гигатонна может привести к глобальной катастрофе при неправильном использовании. Простое захоронение ядерного устройства в базальтовом месторождении приведёт к катастрофическим последствиям. Однако глубоководные слои эффективно поглощают ударную волну. Размещение ядерного устройства на глубине нескольких километров под толщей воды позволит разрушить породу, а затем сдержать энергию воды.

Предлагается разместить устройство под плато Кергелен в Южном океане, на глубине 3–5 км под богатым базальтами морским дном и на глубине 6–8 км под поверхностью воды. При таких параметрах давление, необходимое для поглощения энергии, составит примерно 800 атмосфер. Кроме того, близлежащие течения, такие как Антарктическое циркумполярное течение, помогут распределить частицы для ускоренного связывания углерода.

Ядерное устройство должно быть сконструировано таким образом, чтобы минимизировать долгосрочные последствия радиационного облучения. Для этого может быть использована стандартная конструкция водородной бомбы с делительно-синтетическим принципом работы. Базальт должен поглощать и удерживать большую часть радиации в локальной зоне.

4 Анализ и оценка

Это радикальная идея, требующая серьёзного обсуждения перед внедрением. В этом разделе приводятся следующие предположения о ядерном устройстве:

1. Этот взрыв может быть произведён без глобальной катастрофы.

2. Этот взрыв может поглотить выбросы углекислого газа за 30 лет.

3. Этот взрыв может быть осуществлён в течение 10 лет.

4. Это ядерное устройство слишком велико для военного применения.

Кроме того, мы предполагаем, что изменение климата будет развиваться в соответствии с текущими оценками. Оценки варьируются от 1,5∘C до 4,5∘C.

Исходя из этих предположений, мы можем сравнить этот план с текущими прогнозами изменения климата в отношении безопасности, сохранения экосистем, политической целесообразности и финансовой жизнеспособности.

4.1 Безопасность

Ядерные взрывы по своей сути небезопасны, так как высвобождают огромное количество неконтролируемой энергии. Однако, произведя этот ядерный взрыв в контролируемой среде, можно свести к минимуму последствия. Если взрыв произойдёт в удалённом месте глубоко в океане, единственным ожидаемым воздействием на людей будет ядерное излучение. Основные последствия включают поверхностное излучение и радиоактивные осадки. Поскольку взрыв произойдёт в отдалённом месте и может быть приурочен к благоприятной погоде, ожидаемые потери среди населения будут минимальными или вовсе отсутствовать.

Долгосрочные последствия глобального облучения окажут влияние на здоровье людей, однако это увеличение радиационного фона можно сравнить с существующими техногенными выбросами. Ежегодно угольные электростанции выбрасывают в атмосферу значительное количество радиации, а за всю историю человечество уже произвело более 2000 ядерных взрывов. Добавление ещё одной бомбы должно оказать минимальное влияние на окружающий мир.

Изменение климата также представляет угрозу безопасности. Согласно исследованиям, к 2100 году от последствий изменения климата может погибнуть около 30 миллионов человек (Pozzer и др., 2024).

Сравнивая эти последствия, можно сделать вывод, что ядерный взрыв потенциально безопаснее, так как предотвращает больший ущерб.

4.2 Сохранение экосистем

Экологические последствия ядерного взрыва очевидны. Взрыв вызовет масштабные разрушения и долгосрочное радиоактивное заражение в месте детонации. Выбор бесплодного морского дна может частично смягчить последствия для экосистемы, однако этот регион останется непригодным для жизни в течение десятилетий. Ущерб будет локализован в пределах десятков квадратных километров.

Изменение климата оказывает глобальное влияние на экосистемы, вызывая повышение температуры, изменения режима осадков, утрату среды обитания и снижение биоразнообразия. Закисление океанов и потепление морей разрушают морскую флору и фауну, особенно коралловые рифы и рыбные ресурсы, от которых зависят миллионы людей. Увеличение частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений, таких как ураганы и лесные пожары, дополнительно ухудшает ситуацию.

Сравнивая эти последствия, можно сделать вывод, что изменение климата представляет больший риск для глобальной экосистемы.

4.3 Политическая целесообразность

Ядерное оружие остаётся острой глобальной проблемой. Существуют международные договоры, ограничивающие распространение и испытания ядерного оружия. Несмотря на то, что предложенное ядерное устройство не имеет военной ценности, его применение нарушило бы эти договоры. Взорвать самое мощное ядерное устройство в истории было бы сложной политической задачей. Однако эти последствия можно смягчить.

1. Цель взрыва — поглощение углерода, а не военные действия.

2. Для решения столь важной проблемы можно предусмотреть специальные исключения из договоров.

3. Открытое обсуждение проекта снизит международную напряжённость.

Изменение климата также меняет глобальную политику, усиливая конкуренцию за природные ресурсы, провоцируя миграционные кризисы и геополитическую нестабильность. Повышение уровня моря и экстремальные погодные явления приводят к переселению населения, создавая новые вызовы для международных отношений. Развитие возобновляемых источников энергии и контроль над критически важными материалами также формируют новые союзы и конфликты.

И распространение ядерного оружия, и изменение климата оказывают серьёзное влияние на мировую политику, и неясно, какой из этих факторов представляет больший риск.

4.4 Финансовая жизнеспособность

Ожидается, что к 2100 году изменение климата приведёт к ущербу в размере не менее 100 триллионов долларов (МГЭИК, 2018; Стерн, 2007; Рокстрём и др., 2009). Создание и применение данного ядерного устройства обойдётся примерно в 10 миллиардов долларов, но позволит предотвратить ущерб на 100 триллионов. Это 10 000-кратная окупаемость инвестиций, что делает этот вариант финансово привлекательным.

5 Заключение

В этом исследовании представлен инновационный подход к использованию подводных ядерных взрывов на удалённом базальтовом морском дне для ускоренного выветривания горных пород (ERW). Мы продемонстрировали потенциал данной технологии для эффективного связывания углерода при минимизации побочных эффектов. Подводный взрыв позволяет удерживать обломки, радиацию и энергию, ускоряя выветривание базальта, необходимого для снижения уровня углекислого газа в атмосфере.

Для значительного воздействия на климат необходимо масштабирование метода до взрывов гигатонного уровня, что подчёркивает его применимость в больших масштабах. Несмотря на радикальность концепции, анализ факторов безопасности, сохранения экосистем, политической целесообразности и финансовой жизнеспособности показывает, что эта стратегия может стать многообещающим и эффективным решением проблемы изменения климата в ближайшем будущем.

Процесс глобального потепления постепенно замедляется. Виной тому – сильные тихоокеанские ветры. К такому выводу пришли ученые из Австралии и США.

Группа из десяти ученых нашла причину замедления темпов потепления, которое зафиксировано с 2001 года. По их мнению, главная причина сего явления заключается в ветрах-пассатах, которые усилились в последние два десятилетия. Именно они привели к тому, что теплые течения уходят вглубь океана (на глубину до 125 метров), а холодная вода, поднимаясь на поверхность, поглощает все больше тепла.

Эксперты отмечают, что при нынешнем положении мощные пассаты продлятся еще около пяти лет. Этого хватит на то, чтобы сделать паузу в процессе роста среднегодовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана. Однако затем неминуемо наступит стремительное потепление и изменение климата.

Присоединяйтесь к нашему каналу "Наука Космос Технологии 🐼", чтобы узнавать самые интересные факты о науке, космосе и технологиях! 🚀✨