История Земли в 25 камнях: Геологические тайны и люди, их разгадавшие - Дональд Протеро Страница 16

Эти гигантские топи, разверзшиеся в тропических регионах Евразии и Северной Америки, были не похожи на те болота, что возникали позднее. В современных трясинах обитает множество термитов и других организмов, которые разлагают органику: они быстро разрушают деревья, когда те умирают, падают и погружаются в стоячую воду. Однако в каменноугольном периоде еще не было насекомых, умеющих переваривать древесину. Таким образом, огромные объемы растительности погружались в застойные кислые илы угольных болот и оставались захороненными в земной коре, а не перегнивали, как это происходит сегодня.

Фотосинтез вытянул из атмосферы огромное количество углекислого газа, и этот углерод оказался заточён в земной коре в виде угля. В итоге «парниковый» климат раннего карбона – с отсутствием полярных ледяных шапок, большим содержанием углекислого газа в атмосфере и высоким уровнем океана, затопившего большую часть континентов, – к позднему карбону трансформировался в планетарные «ледниковые» условия: ледяная шапка на Южном полюсе, уменьшенное содержание углекислого газа и гораздо более низкий уровень моря, поскольку в процессе образования этих полярных льдов вытягивалась вода из океанских бассейнов. Такая «ледниковая» обстановка доминировала на планете почти 150 млн лет.

За последний миллиард лет Земля много раз переключалась со стадии «парника» на стадию «ледника» и наоборот. В отличие от неуправляемого «парника», которым является Венера (в ее атмосфере полно серной кислоты, а температура столь высока, что достигает уровня плавления свинца), или замерзшего «снежка» Марса, на Земле существует жизнь, которая регулирует углеродный цикл нашей планеты. Углерод находится в земной коре в форме известняков (состоящих в основном из раковин и других ископаемых организмов) и угля (порожденного растениями). Живые системы Земли действуют как термостат, не позволяя ей превратиться в неконтролируемый «парник» или неконтролируемый «ледник».

Угольное проклятье

К сожалению, та же добыча угля, которая запустила промышленную революцию, теперь может сделать нашу планету необитаемой. С начала XVIII в. мы сожгли миллионы тонн угля и тем самым выпустили в воздух многие миллионы тонн углекислого газа, некогда запертого в земной коре. Весь этот углекислый газ, в уникальных условиях каменноугольного периода пойманный и заблокированный, теперь создает планетарный «суперпарник» быстрее, чем когда-либо в геологическом прошлом. Те первопроходцы, которые стали добывать уголь для своих паровых двигателей, невольно нарушили хрупкий баланс углерода в атмосфере нашей планеты, океанах и земной коре.

Помимо того, что уголь – один из худших производителей парниковых газов среди всех видов ископаемого топлива, он несет и другие угрозы. Добыча в шахтах, необходимая для получения доступа к глубоким угольным пластам, всегда была опасна для здоровья и жизни рабочих; кроме того, после нее остаются переработки, рудничные отвалы пустой породы и бассейны токсичного шлама, а также разбитые жизни. Еще более разрушительна добыча открытым способом, когда удаляют огромное количество почвы и вскрыши (породы, покрывающей залежь), чтобы добраться до слоя угля под поверхностью. В процессе этой деятельности изменяются обширные территории и наносится большой ущерб окружающей среде. Когда-то при открытых разработках предприятия просто оставляли на земле колоссальные кучи отвалов и затопленные карьеры, превращавшие ландшафт в изуродованную пустошь. Сейчас, в связи с установлением экологических норм, горнодобывающие компании должны после извлечения угля возвращать пустую породу на прежнее место, а затем проводить рекультивацию – воссоздавать сельскохозяйственные угодья или восстанавливать первоначальное состояние конкретной территории, каким оно было до вмешательства человека. Во многих случаях это обессмысливает добычу открытым способом, потому что уголь не приносит достаточного количества денег, чтобы компенсировать огромные затраты на его получение и рекультивацию. В последнее время используется метод «удаления вершины холма», когда горнодобытчики снимают всю верхнюю часть возвышенности, чтобы добраться до угольного пласта, а затем сбрасывают пустую породу в долину и полностью меняют природный рельеф.

Еще одна беда, которую несет добыча угля окружающей среде, – кислотные дожди. Если в угле много серы, при его сжигании на электростанции образуется серная кислота, которая затем разносится ветром и убивает все, куда попадает вместе с дождями. Кислотные дожди чуть не уничтожили Шварцвальд на юге Германии и серьезно повредили леса на северо-востоке США. Закон о чистом воздухе[24] 1970 г. установил экологические нормативы, поэтому стоимость добычи угля с высоким содержанием серы увеличилась, а многие шахты в Аппалачах и Иллинойсе закрылись из-за нерентабельности. Гораздо выгоднее стало добывать уголь с низким содержанием серы из бассейна реки Паудер в Вайоминге. Сейчас создана система ограничений выбросов и торговли эмиссионными квотами, которая препятствует сжиганию высокосернистого угля, так что экологический ущерб от него резко сократился.

По изложенным причинам из всех видов ископаемого топлива именно уголь считается одним из самых разрушительных для окружающей среды и одним из наиболее опасных для шахтеров и для людей вообще. Введенные нормы уменьшили воздействие кислотных дождей, ограничили разрушение ландшафта и снизили риски в работе горняков, однако по-прежнему уголь остается серьезным источником парниковых газов. Многие экологи долгое время боролись за то, чтобы найти способы постепенно полностью отказаться от него и заменить более чистыми источниками энергии.

По иронии судьбы эту задачу в значительной степени выполнила не система регулирующих мер, а «невидимая рука» свободного рынка, о которой писал Адам Смит. Прорывы в гелиотехнологиях, дешевое солнечное электричество, энергия ветра, падение цен на нефть в период с 2014 по 2017 г. и особенно избыток природного газа привели к удешевлению электроэнергии – до такого уровня, что в большинстве регионов мира уголь уже не конкурентоспособен. В 2016 г. о банкротстве объявила Peabody Energy, крупнейшая угольная компания Северной Америки, а добыча угля на востоке США практически прекратилась. Те же самые силы почти полностью остановили разработку угля в Соединенном Королевстве, и все, что осталось от некогда обширных британских и валлийских угольных месторождений, – это закрытые шахты и обезображенный ландшафт. Единственная страна, которая по-прежнему добывает и сжигает много ископаемого угля, – Китай, ныне крупнейший в мире его производитель. Однако Китай тоже пытается постепенно отказаться от добычи угля и от угольных электростанций из-за загрязнения воздуха ядовитыми газами и уже предпринял серьезные шаги в этом направлении.

Уголь был тем топливом, которое питало промышленную революцию и строило современный мир. Тем не менее сжигание углерода, некогда сокрытого в коре, поспособствовало тому, что будущие поколения ждет новый парниковый мир. К счастью, эпоха угля подходит к концу; но вопрос, сможем ли мы уменьшить сжигание других видов ископаемого топлива в достаточной степени, чтобы избежать катастрофы, остается открытым.

07. Карта, изменившая мир: Уильям Смит и горные