Самая высокая в мире башня для наблюдения за климатом
Отвесный пост
Когда смотришь на бразильский штат Амазонас сверху, например через Google Maps, особенно впечатляют здешние леса — ими покрыта территория, равная нескольким европейским странам. Правда, в отличие от Европы она наименее освоена — это, что называется, медвежий угол планеты. И именно здесь будет возведена уникальная научная обсерватория в рамках проекта бразильского Национального института по исследованию бассейна Амазонки (ИНПА) и немецкого Института химии им. Макса Планка в Майнце.
Для мониторинга климатических изменений ученые собираются построить нашпигованную новейшим оборудованием 325-метровую башню. Для сравнения: Эйфелева башня в Париже, если считать вместе со шпилем, тянется в высоту "всего" на 324 метра. Впрочем, она точно не умеет того, на что будет способна бразильская: например, аккумулировать информацию об окружающей среде — там установят погодные радары, так называемые лидары, микроволновые радиометры... Основная цель стального "монстра" — дать ученым достаточно данных, чтобы зафиксировать, как меняется климат, ведь джунгли Амазонки — одна из самых чувствительных экосистем на планете.
Как объяснил "Огоньку" координатор проекта, Антониу Манзи из Института по исследованию Амазонки, ученые будут отслеживать самые большие по площади тропические леса в мире, отличающиеся уникальным биоразнообразием, и к тому же самый крупный речной бассейн Земли. Дело не только в размерах: например, из-за обилия осадков (а это более 2,2 метра в год на территории, превышающей 6 млн квадратных километров) район Амазонки — крупнейший источник потоков влаги в атмосферу, которая конденсируется на определенной высоте и приводит к нагреву воздуха. Более того, леса и почва здесь поглощают около 200 млрд тонн диоксида углерода, но, как отмечают ученые, одновременно столько же и отдают! В общем, идеальное место для наблюдений.
Проект башни прорабатывался в течение последних 7 лет и вот, кажется, выходит на финишную прямую. В районе будущего комплекса проведены необходимые измерения, стальные конструкции уже доставлены на площадку, а мировые СМИ поспешили сообщить об уникальном проекте — он получил название ATTO (Amazon Tall Tower Observatory)... Парадокс в том, что у будущей башни есть сестра, и прописана она в России.
Знакомьтесь, ZOTTO
В середине 2000-х в безлюдной тайге, в центре Сибири, была установлена похожая башня (по-научному ее называют "станция высотной мачты", а фактически речь идет о стальной вышке в 302 м), названная ZOTTO — по первым буквам поселка Зотино, расположенного поблизости. Тогда о проекте, стоимостью в миллион евро, написали как о новом шаге к изучению глобального потепления, именно таким он и остается до сих пор.
"Огонек" связался с куратором проекта Сергеем Верховцом, сейчас он является проректором по науке и международному сотрудничеству Сибирского федерального университета в Красноярске, однако ZOTTO остается его любимым детищем. Верховец вспоминает: когда только возник этот проект и ученые бросились искать, кто сможет соорудить уникальную конструкцию, им отвечали, что проще построить станцию на Луне. То, что невозможное возможно, доказывали несколько лет совместными усилиями (за проект отвечали Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН и немецкие ученые сразу из двух научных центров — Института биогеохимии им. Макса Планка в Йене и Института химии в Майнце): на Свердловском танковом заводе отлили конструкции, сталь для них привезли из Донбасса, канаты для оттяжек (так называют специальные тросы, предназначенные для обеспечения устойчивости конструкции) — из Волгограда.
— Похожие станции существовали и до нашей, можно назвать аналоги в Китае, Канаде, Германии. Однако, как правило, для них использовались уже имеющиеся телевышки. Здесь же все возведено с нуля,— рассказывает Верховец.— Сегодня наша мачта уникальна на территории Северной Евразии — как по высоте, так и по расположению.
Фактически такие башни — одно из самых перспективных направлений в изучении климата на планете. И, кстати, с самой высокой точки ZOTTO открывается удивительный вид на тайгу, правда, забираться на вершину вышки нужно целый час. По словам физика Вольфрама Бирмили, которые приводит Deutsche Welle, вышка похожа "на внезапно приземлившуюся в тайге летающую тарелку", а в прессе ее в разное время называли "сибирским великаном", "таежным чудом" и даже "сибирским монстром". Сам "великан" постоянно в работе — ведутся всевозможные измерения с помощью спектрометров, газоанализаторов... Берут здесь и пробы воздуха, по трубам он поступает в специальный бункер и помещается в контейнеры, затем пробы отвозят на изучение. Первоначально возили в Германию, что, конечно, вызывало вопросы у таможни: там не могли понять, что именно находится в банках и зачем отечественный воздух куда-то везти.
Недопонимание поначалу возникло и у жителей соседнего Зотино, те боялись излучения (а его там нет в принципе), но исследователи провели ликбез — организовали лекцию в местной школе и постарались всех успокоить.
По словам Верховца, Сибирь была выбрана не случайно: это своего рода фоновый участок, где воздействие человека на среду минимально, до того же Красноярска 800 километров, до Норильска — 1400. Задача та же, что и в джунглях Амазонки,— ученым не хватает знаний об экосистеме, ответственной за поглощение углерода. Благодаря процессу фотосинтеза этот газ превращается в органические соединения, и тут исследователи прослеживают связь с вечной мерзлотой, а также с другими факторами. Например, если из-за глобального потепления вечная мерзлота отступит, оттаявшая почва станет быстрее выделять тот же самый углекислый газ и гораздо более вредный метан, а значит, и нагрузка на атмосферу сразу возрастет. Отследить подобные изменения и должна уникальная вышка.
Еще одна проблема, над которой бьются ученые,— нужно выяснить, как лесные пожары в Сибири сказываются на климате, и наоборот. С помощью вышки мониторят и промышленные выбросы, ведь уникальное оборудование позволяет отследить их происхождение... Вопросов много, но и сам проект рассчитан на десятилетия. Пока определен горизонт в 30 лет, а ученые уже не раз заявляли, что мечтают о целой сети таких станций.
Прорехи на глобусе
Алексей Кокорин, координатор климатической программы WWF России, согласен с тем, что белых пятен в мире, про которые климатологи еще не все знают и которые не отслеживают, хватает.
— Это вообще постоянный процесс: когда наука берет очередную высоту, выясняется, что это только, скажем, изгиб склона, то есть край все время отодвигается,— говорит ученый.— Недавно вышел пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, так вот из него видно, насколько важная роль в этом процессе у океана. По моему мнению, именно океан сегодня — самое белое, или, если хотите, синее, пятно.
Как объясняет специалист: ученые до сих пор не могут ответить на вопрос, будет ли океан, скажем, через 50 лет поглощать больше или меньше СО2. Или, например, что делать с повышением кислотности его вод (тут морские биологи уже бьют тревогу)? На суше вопросы к тем самым амазонским лесам. В Африке многие исследования невозможны из-за социальных и политических катаклизмов. В России внимания требуют леса: почему-то они плохо себя чувствуют на юге.
Вся надежда — на технологии.
— Конечно, высокотехнологичные вещи, типа доплеровских радаров или таких вот вышек, очень важны. Но параллельно развивается и математическая обработка данных, моделирование различных климатических процессов,— говорит Кокорин.— Другой вопрос, что сегодня сделать какое-то удивительное открытие в климатологии без серьезных финансовых ресурсов невозможно.
Занятно, что в последнее время исследования климата оказываются завязаны и на вполне прагматичные интересы. Например, благодаря работе ZOTTO ученым уже удалось установить, что сибирские леса поглощают примерно одну шестую индустриальных выбросов Европы. При этом, как известно, одни страны могут покупать квоты на выбросы у других.
— Когда речь идет о торговле квотами, нам, допустим, устанавливают одну цену. Но почему именно такую? Вот тут и необходимы точные вычисления того, сколько углекислого газа поглощают наши леса. Тогда, возможно, мы сможем договориться,— объясняет Сергей Верховец.