Алексей Турчин - Российская Академия Наук Страница 8

2. Однофакторные сценарии глобальной катастрофы

2.1. Типология рисков

В этом разделе мы рассмотрим классическую точку зрения на глобальные катастрофы, которая состоит в перечислении списка ни как не связанных между собой факторов, каждый из которых способен привести к мгновенной гибели всего человечества. Понятно, что это описание не окончательно, так как оно не рассматривает многофакторные и немгновенные сценарии глобальной катастрофы. Классическим примером рассмотрения однофакторных сценариев является статья Бострома «Угрозы существованию».

Здесь мы также рассмотрим некоторые источники глобальных рисков, которые, с точки зрения автора, таковыми не являются, но мнение об опасности которых достаточно распространено, и дадим им оценку. Иначе говоря, мы рассмотрим все факторы, которые обычно называются в качестве глобальных рисков, даже если затем мы отвергнем эти факторы.

Глобальные риски, создаваемые человеком, делятся на две категории: риски, связанные с новыми технологиями, и «естественные» – то есть природные катастрофы и обычные видовые риски, которые угрожают любому виду, когда-либо жившему на Земле. (Сюда входит исчерпание ресурсов, перенаселение, утрата фертильности, накопление генетических мутаций, вытеснение другим видом, моральная деградация, экологический кризис.) Технологические риски не вполне тождественны антропогенным рискам, так как перенаселение и исчерпание ресурсов вполне антропогенно. Основной признак технологических рисков – это их уникальность.

Технологические риски различаются по степени готовности их «элементарной базы». Одни из них технически возможны в настоящий момент времени, тогда так другие требуют в разной степени длительного развития технологий и, возможно, некий принципиальных открытий.

Соответственно, можно выделить три категории:

А) риски, для которых технология полностью разработана (ядерное оружие) или требует незначительно доработки.

Б) риски, технология для которых успешно развивается и не видно никаких теоретических препятствий для её реализации в обозримом будущем (биотехнологии).

В) риски, которые требуют для своего возникновения неких принципиальных открытий (антигравитация, высвобождения энергии из вакуума и т д.). Не следует недооценивать эти риски – весомая часть глобальных рисков в XX веке произошла из принципиально новых и неожиданных открытий.

Значительная часть рисков находится между пунктами Б и В, так как с точки зрения одних исследователей речь идёт о принципиально недостижимых или бесконечно сложных вещах, а с точки других – вполне технологически реализуемых (нанороботы и искусственный интеллект). Принцип предосторожности заставляет нас выбирать тот вариант, где они возможны.

2.2 Атомное оружие

Классическим примером угрозы существованию человечества является угроза ядерной войны. Обычно о ядерной войне говорят, что она приведёт к «уничтожению всей земной жизни». Однако, судя по всему, это утверждение является натяжкой. Ядерное оружие имеет три потенциальных фактора глобального поражения – непосредственный удар по всей площади Земли, радиоактивное заражение всей Земли и ядерная зима. Далее мы покажем, что хотя каждый из этих эффектов может в исключительных обстоятельствах привести к человеческому вымиранию, обычная ядерная война не должна к ним привести, хотя жертвы будут огромны.

Оценим, какое количество боеголовок нужно, чтобы уничтожить всех без исключения людей, если они будут равномерно и одновременно применены по всей поверхности Земли. Для почти полного уничтожения людей на суше потребуется не менее ста тысяч – боеголовок мегатонного класса. (Если считать, что одна боеголовка поражает площадь в 1000 кв. км, что вероятно, завышено. Гарантированное уничтожение потребует гораздо большего числа зарядов, поскольку даже под эпицентром взрыва в Хиросиме были выжившее – в 500 метрах от точки взрыва.) В тоже время огромные участки суши необитаемы. Итак, 100 000 боеголовок поставят людей на грань вживания, хотя и не уничтожат всех людей гарантировано, так как останутся корабли, самолёты, случайные выжившие и подземные убежища. Гарантированное уничтожение всех людей потребует миллионов боеголовок. Следует отметить, что на пике холодной войны ведущие державы обладали количеством боеголовок порядка 100 000, а накопленные запасы плутония (2000 тонн, хотя не весь он «оружейный» – то есть чистый по изотопному составу) позволяют произвести ещё несколько сот тысяч боеголовок. Вместе с тем ни один сценарий ядерной войны не предполагает равномерного удара по всей площади планеты. Даже если возникнет цель всепланетного самоубийства, найдутся способы проще. С другой стороны, теоретически возможно создать такое количество бомб и средств доставки, чтобы нанести удар по всей территории планеты.

Однако ядерная война создаёт два следствия – ядерную зиму и радиоактивное заражение.

Ядерная зима

В отношении ядерной зимы есть два неизвестных фактора – во-первых, насколько она будет длительной и холодной, а во-вторых, в какой мере ядерная зима означает вымирание человечества. В отношении первого фактора есть разные оценки – от крайне суровых (Моисеев, Саган) до относительно мягких концепций «ядерной осени». Я полагаю, что риск ядерной зимы преувеличивается, так как ни пожары в Кувейте, ни Вторая мировая война не привели к сколько-нибудь значительному снижению мировой температуры. Однако принцип предосторожности заставляет нас рассмотреть наихудший случай.

Существующая критика концепции ядерной зимы сосредотачивается вокруг следующих факторов:

• Какое количество сажи возникнет и будет выброшено в тропосферу в случае крупномасштабной ядерной войны.

• Какое влияние она окажет на температуру Земли

• Как долго она будет находиться в верхних слоях атмосферы

• Какое влияние окажет падение температуры на выживание людей.

Отдельные исследования сосредотачиваются на анализе каждого из этих факторов, принимаю как данность результаты предыдущего. Например, недавнее американское исследование проблемы влияния ядерной зимы на климат принимает количество сажи в тропосфере за 150 млн. тонн. В исходном анализе Моисеева было 4 миллиарда тонн, и соответственно, падение температуры было не на 20, а на 50 градусов. В статье И.М. Абдурагимова "О несостоятельности концепции "ядерной ночи" и "ядерной зимы" вследствие пожаров после ядерного поражения" приводится жёсткая критика именно по количеству сажи, которая выделится в результате полномасштабной ядерной войны. При лесном пожаре сгорает в среднем только 20% от горючей массы, из неё только половина является по массе чистым углеродом, и большая часть этого углерода сгорает полностью, то есть без образования частичек угля. При этом только часть сажи является настолько мелкодисперсной, чтобы быть способной висеть в тропосфере и оказывать значительный вклад в затемнение Земли. Чтобы транспортировать эту сажу в тропосферу, где она может «зависнуть» по причине отсутствия конвекции там, требуется возникновение специфического явления – огненного торнадо (поскольку сам шар ядерного гриба, уходящий высоко в тропосферу, имеет настолько большую температуру, что в нём все частички сажи сгорают). Огненное торнадо образуется не при всех ядерных взрывах и, кроме того, резко улучшает сгорание, как меха в плавильной печи, в силу чего сажи в нём гораздо меньше. Они не должны образовываться в современных городах, построенных таким образом, чтобы избежать этого эффекта – например, в городах бывшего СССР. Наконец, не вся сажа, выделившаяся при пожарах, поднимается на высоту более 10 км, где нет конвекции и дождей, которые быстро её вымывают.

Этим сажа при ядерной зиме отличается от вулканической пыли, которая буквально выстреливается в стратосферу из жерла вулкана, как из пушки. Однако вулканическая пыль состоит из более тяжёлого оксида кремния и гораздо быстрее выпадает из тропосферы.

Однако всё же можно представить себе гипотетическую ситуацию, когда в тропосфере оказались сотни миллионов тонн мелкодисперсного углерода. Можно представить себе и альтернативные ядерной войне сценарии попадания его туда, например, попадание астероида в залежи каменного угля, или вулканический взрыв под такими залежами, или результат некой человеческой деятельности, или даже неконтролируемое размножение нанороботов, заслоняющее солнечный свет, как предполагает Фрейтас. Исходные расчеты Моисеева делались для площади сгоревших городов и лесов в 1 млн. кв. км. Суммарная площадь лесов на Земле составляет примерно 40 млн. кв. км, и они содержат около 240 млрд. тонн древесины. Это означает теоретическую возможность очень большого выброса сажи в атмосферу даже при гораздо меньшей доли образования сажи, но только в случае намеренного уничтожения цивилизации, так как вряд ли в ходе обычной ядерной войны будут бомбить леса по площадям.