Навукоўцы даўно папярэджваюць, што атамная вайна прывядзе да ядзернай зімы. Што гэта такое і як будзе выглядаць для Беларусі?
17 лютага 2023 у 1676632320
«Зеркало»
Расійскае ўварванне ва Украіну, актыўная фаза якога доўжыцца ўжо амаль год, чарговы раз паставіла свет на мяжу ядзернай вайны. Адным з катастрафічных наступстваў такога канфлікту часта называюць ядзерную зіму - моцнае і працяглае глабальнае пахаладанне, якое можа абярнуцца для чалавецтва неўраджаямі і голадам. Расказваем, адкуль узялося само гэтае паняцце, што мусіць адбыцца, каб такая зіма надышла, і як гэтая з'ява можа выглядаць для абывацеля, які выжыве.
Хто прыдумаў ядзерную зіму?
Відаць, першая апублікаваная здагадка пра тое, што атамная вайна здольная справакаваць пахаладанне і нават надыход новага ледніковага перыяду, прысутнічае ў навукова-фантастычным апавяданні 1947 года «Заўтрашнія дзеці» Пола Андэрсана.
Навуковае абгрунтаванне гэтай тэорыі было знойдзенае пазней. У 1982 годзе ў Швецыі быў апублікаваны артыкул нідэрландца Паўля Крутцэна і амерыканца Джона Бёркса, у якім на падставе разлікаў выказвалася здагадка, што дым ад пажараў, выкліканых ядзернымі выбухамі, можа паўплываць на надвор'е і клімат. Праца прыцягнула ўвагу навукоўцаў у розных краінах, і даследаванні ў гэтым кірунку працягваліся. У снежні 1983 года калектыў пад кіраўніцтвам амерыканца Рычарда Турка, які займаецца вывучэннем атмасферы, апублікаваў у часопісе Science артыкул «Ядзерная зіма: глабальныя наступствы шматлікіх ядзерных выбухаў». Самым вядомым суаўтарам матэрыялу быў папулярызатар навукі, астраном Карл Саган.
Падобныя ідэі пра сусветнае пахаладанне пасля буйнога канфлікту з ужываннем атамнай зброі выказваліся і раней - у прыватнасці, з 1982 года над гэтай праблематыкай працаваў савецкі даследчык фізікі атмасферы Георгій Галіцын. Але сам тэрмін, упадабаны пасля сродкамі масавай інфармацыі, замацаваўся дзякуючы таму самаму артыкулу Турка, Сагана і іх суаўтараў.
Гэты навуковы «піяр» быў вельмі дарэчным. Да пачатку 80-х гадоў у свеце былі назапашаныя вялікія ядзерныя арсеналы, і чалавецтва некалькі разоў шчыльна набліжалася да пачатку глабальнага канфлікту з выкарыстаннем зброі масавага паражэння. З канца 1979 года (уварванне савецкіх войскаў у Афганістан) да разрадкі ў другой палове 80-х знешнепалітычная напружанасць у свеце ўзрастала. Акурат у гэты перыяд ЗША размясцілі ў Еўропе новыя балістычныя ракеты сярэдняй далёкасці Pershing II.
Пры гэтым тады лічылася, што галоўная пагроза ад ядзерных выбухаў заключаецца ў іх асноўных паражальных фактарах: ударнай хвалі, светлавым выпраменьванні, пранікальнай радыяцыі, радыеактыўным забруджанні і электрамагнітным імпульсе (які выводзіць з ладу электраапаратуру). Усе яны вельмі непрыемныя і могуць прывесці да катастрафічных наступстваў - але толькі на той мясцовасці (хай і досыць шырокай), у якой ядзерную зброю выкарысталі.
Даследаванні навукоўцаў жа паказалі, што нават лакальны ядзерны канфлікт здольны прывесці да глабальнай катастрофы планетарнага маштабу.
Рызыка ад выкарыстання атамнай зброі аказалася яшчэ большай, чым лічылася раней. Гэтая навіна ацверазіла гарачыя галовы. Пачалася разрадка, і ў 1987 годзе галоўныя ядзерныя дзяржавы (ЗША і СССР) дамовіліся знішчыць цэлы клас носьбітаў зброі масавага паражэння - балістычныя і крылатыя ракеты сярэдняй далёкасці.
Калі перадаваць сутнасць канцэпцыі ядзернай зімы зусім каротка, то, на думку навукоўцаў, пасля пачатку ядзернага канфлікту пачнуцца наймацнейшыя пажары. Праз іх у верхнія пласты атмасферы разам з дымам трапяць мільёны тон чорнага вугляроду (асноўнага кампаненту сажы), якія за некалькі тыдняў распаўсюдзяцца па ўсім свеце. Гэта перакрые шлях да паверхні планеты сонечным прамяням - зямлю ахутае «ядзернае змярканне». У такіх умовах прыкметна знізіцца тэмпература, а сельскагаспадарчыя расліны, якія будуць атрымліваць менш неабходнага для фотасінтэзу сонечнага святла, дадуць меншы ўраджай. І гэта прывядзе да голаду. У агульных рысах механізм надыходу ядзернай зімы выглядае менавіта так - а цяпер крыху заглыбімся ў дэталі.
Што мусіць адбыцца, каб надышла ядзерная зіма?
Мяркуючы па ўсім, дастаткова нават абмежаванай атамнай вайны паміж другараднымі ядзернымі дзяржавамі.
Можа падацца, што прычынай такога глабальнага катаклізму, як ядзерная зіма, мусіць быць такі ж глабальны ядзерны канфлікт. То-бок той, у якім шматлікімі ўдарамі абмяняюцца ўладальнікі самых вялікіх ядзерных арсеналаў на планеце: ЗША і Расія (на іх сукупную долю прыпадае каля 93% з прыкладна 13 900 адзінак ядзерных боепрыпасаў у свеце).
Такое інтуітыўнае меркаванне збольшага слушнае: ужо калі амерыканцы і расіяне сапраўды ўдараць адно па адным сваімі шматлікімі мегатоннымі (у тратылавым эквіваленце) міжкантынентальнымі ядзернымі ракетамі, то ядзерная зіма наступіць абавязкова. Іншая рэч, што, паводле сучасных уяўленняў, для яе надыходу можа спатрэбіцца значна менш ядзернай зброі, ды яшчэ і меншай магутнасці.
У кастрычніку 2019 года ў рэцэнзаваным навуковым часопісе Science Advanced было апублікаванае даследаванне калектыву з дзесяці амерыканскіх навукоўцаў, адным з якіх быў згаданы вышэй Рычард Турка. Каманда даследчыкаў змадэлявала лакальны ядзерны канфлікт паміж Індыяй і Пакістанам. Менавіта ў гэтым рэгіёне да нападу Расіі на Украіну выкарыстанне атамнай зброі лічылася найбольш імаверным.
У мадэляванні выкарыстоўваўся сцэнар, у якім Пакістан зможа нанесці па гарадах Індыі 150 ядзерных удараў, а тая ў сваю чаргу (вымушаная прытрымаць частку свайго арсенала на выпадак уступлення ў вайну прыязнага Ісламабаду Кітая) - 100 удараў па пакістанскіх гарадах. Магутнасць выкарыстаных боепрыпасаў азіяцкіх дзяржаваў, на думку даследчыкаў, у такім выпадку магла б быць у інтэрвале паміж 15 і 100 кілатонамі тратылавага эквіваленту.
Вядома, з самымі страшнымі наступствамі такога ядзернага пінг-понга сутыкнецца Індыйскі субкантынент (рэгіён, які ўключае ў сябе ўласна Індыю і Пакістан, а таксама Бангладэш, Непал, Бутан, Шры-Ланку і частку Афганістана). Калі ўсе выкарыстаныя ядзерныя боепрыпасы будуць мець магутнасць 15 кілатон (то-бок мінімальную з магчымых), непасрэдна ад удараў загіне 50 мільёнаў чалавек. Пры выкарыстанні 50-кілатонных бомбаў загіне 100 мільёнаў, а 100-кілатонных - 125 мільёнаў чалавек (для параўнання, шасцігадовая Другая сусветная вайна забрала жыцці прыкладна 50 мільёнаў чалавек).
Што да астатняй планеты, то на яе ў такім выпадку паўплывае ад 16 да 36 мільёнаў тон чорнага вугляроду, выкінутага ў атмасферу вогненнымі смерчамі, якія выбухнуць у знішчаных індыйскіх і пакістанскіх гарадах. Вогненныя смерчы - ключавыя «персанажы» сцэнараў ядзернай зімы. Гэтыя страшныя атмасферныя з'явы здольныя падымаць дым з сажай адразу ў стратасферу (пласт атмасферы на вышыні больш за 10 км над узроўнем мора) - то-бок туды, адкуль яе не «вымые» дажджамі. У стратасферы сажа можа знаходзіцца гадамі.
Мадэляванне навукоўцаў паказала, што асветленасць зямлі пры гэтым скароціцца на 20−35%, сярэдняя тэмпература на планеце ўпадзе на 2−5°С, а ўзровень ападкаў зменшыцца на 15−30%. Праз гэта прадуктыўнасць раслін на сушы знізіцца на 15−30%, што абернецца для многіх рэгіёнаў масавым голадам. А ў «даваенны» стан клімат планеты вернецца не раней чым праз 10 гадоў.
Дадатковым забойчым фактарам у гэты час стане разбурэнне азонавага слою. У нетрапічных шыротах наступствы лакальнага канфлікту з выкарыстаннем ста ядзерных бомбаў «хірасімскай» магутнасці (то-бок каля 20 кілатон кожная) прывядуць да разбурэння ад 25 да 70% азону. Фактычна ўсе гэтыя рэгіёны, уключаючы Беларусь, апынуцца пад азонавай дзіркай планетарнага маштабу. Павелічэнне аб'ёму ультрафіялетавага выпраменьвання, якое трапіць на зямлю, можа сур'ёзна пагоршыць здароўе людзей - у прыватнасці, выклікаць апёкі ці рак скуры, а таксама хваробы вачэй.
Такім чынам, для надыходу «маленькай» ядзернай зімы з падзеннем тэмпературы на 2−5 градусаў і масавым голадам дастаткова выкарыстаць 1,5−2% агульнапланетных запасаў ядзернай зброі, якія маюць Індыя і Пакістан.
Што будзе адбывацца падчас поўнамаштабнай ядзернай зімы?
Нічога, што магло б спадабацца тым, хто выжыве.
У артыкуле амерыканскіх кліматолагаў Алана Робака і Оўэна Туна, апублікаваным у лістападзе 2016 года, разглядаецца шырокі спектр магчымых ядзерных канфліктаў і іх уздзеяння на планету. «Мінімальная» вайна накшталт інда-пакістанскай, на думку навукоўцаў, можа суправаджацца выкідам у атмасферу 5 мільёнаў тон сажы. Справакаваныя такой падзеяй змены глабальнага клімату планеты абмяжуюцца зніжэннем тэмпературы на 1 градус і памяншэннем узроўню ападкаў на 5%.
А вось маштабнейшая ядзерная вайна, якая адправіць у атмасферу 150 мільёнаў тон сажы, выкліча зніжэнне сярэдняй тэмпературы ўжо на 8−9 градусаў і скароціць ападкі на 45%. Чалавецтва не сутыкалася з такімі кліматычнымі ўмовамі з часоў апошняга ледніковага перыяду, які скончыўся каля 11, 5 тысячы гадоў таму.
Але гэта толькі «сярэдняя тэмпература па бальніцы». У самых важных для вырошчвання збожжавых культур умераных шыротах паўночнага паўшар'я (тут размешчаная і Беларусь) колькасць ападкаў скароціцца на 90%, а тэмпература ўпадзе ніжэй за нуль і будзе заставацца ў вобласці адмоўных значэнняў некалькі гадоў. Відавочна, што ўвесь гэты час ніякага ўраджаю не будзе наогул. За гэты час значная частка людзей, якія не трапяць пад непасрэдны ўдар ядзерных ракет, проста загіне ад голаду. Эфект ядзернай зімы будзе расцягнуты ў часе: нават праз 10 гадоў пасля вялікага ядзернага канфлікту тэмпература ўсё яшчэ будзе на 4 градусы ніжэйшай за даваенную.
Пры гэтым выкід 150 мільёнаў тон сажы - гэта далёка не «максімальны» сцэнар. Навукоўцы разлічылі, што ўсяго адна амерыканская атамная падводная лодка, якая нясе 144 боегалоўкі магутнасцю 100 кілатон, можа «вырабіць» да 23 мільёнаў тон сажы - калі будзе весці агонь па густанаселеных і шчыльна забудаваных кітайскіх гарадах. А выкарыстанне чатырох тысяч амерыканскіх і расійскіх боегаловак аналагічнай магутнасці для нанясення ўзаемных удараў прывядзе да выкіду ў атмасферу 180 мільёнаў тон рэчыва.
Першыя тры гады пасля глабальнай ядзернай вайны паміж Расіяй і ЗША паўночнае паўшар'е будзе жыць у змроку, які будзе рассейвацца вельмі павольна. На поўнач ад 50-й паралелі паўночнай шыраты (праходзіць крыху на поўдзень ад беларуска-ўкраінскай мяжы) спачатку наогул будзе амаль поўная кругласутачная цемра. Паступова сажа ў стратасферы будзе разносіцца па ўсёй планеце і асядаць - але і праз пяць гадоў пасля вайны Зямля будзе жыць ва ўмовах, якія мы прынялі б за глыбокае змярканне.
А што будзе з Беларуссю?
Дапусцім, што ў выпадку гіпатэтычнай вялікай ядзернай вайны Расія і ЗША абмяжуюцца ўдарамі па тэрыторыях адно аднаго і не будуць атакаваць саюзнікаў свайго праціўніка. У такім выпадку большасць беларусаў перажыве момант, калі ў ядзерным агні загінуць жыхары расійскіх і амерыканскіх мегаполісаў. Але вельмі вялікае пытанне, ці можна будзе лічыць гэта ўдачай.
За лічаныя дні Беларусь ахутае глыбокая ноч, якая будзе доўжыцца круглыя суткі цягам доўгіх месяцаў. Пачне вельмі хутка халадаць: калі ў сярэднім па свеце тэмпература апусціцца на 8−9°С, то ў Беларусі гэтыя змены могуць скласці ад 20 да 35 градусаў. Калі цяпер сярэдняя тэмпература ліпеня ў Мінску складае +19 градусаў, то пасля гэтага летам тут будзе ад -1 да -16. А сярэднія студзеньскія -6 ператворацца ў -26 або нават -41. Некалькі гадоў у краіне наогул не будзе вегетацыйнага перыяду. Расліны, якія засталіся без сонечнага святла, перастануць расці - а без іх вымруць галодныя жывёлы. За некалькі гадоў бесперапыннага марозу беларускія вадаёмы разам з рыбай, якая ў іх жыве, замерзне да дна. Хоць снегу будзе выпадаць мала, ён не будзе раставаць. Назапашваючыся і злежваючыся, ён будзе паволі ператварацца ў лёд - такі, з якога складаюцца ледавікі Арктыкі і Антарктыды.
Складана ўявіць якое-кольвек працяглае існаванне людзей у такіх умовах. Калі ядзерная вайна здарыцца позняй восенню, пасля ўборкі ўраджаю, то запасаў харчавання можа хапіць на нейкі час. Але без даступных крыніц энергіі (а ў гэтай гіпатэтычнай будучыні нафта- і газаправоды з усходу, хутчэй за ўсё, будуць пустымі) выжыць ва ўмовах кругласутачнага змроку і марозу круглы год змогуць толькі групы людзей, якія маюць дастатковыя запасы паліва. Вельмі хутка ў печках згараць прамерзлыя дрэвы населеных пунктаў, потым прыйдзе чарга лясоў.
Магчыма, выжыць удасца камусьці з тых, хто адправіцца на поўдзень. Калі меркаваць па картах кліматычных зменаў Алана Робака і яго калегаў 2007 года, то плюсавыя тэмпературы нейкі час у годзе будуць магчымыя ў Міжземнамор'і (напрыклад, на тэрыторыі сучасных Італіі або Грэцыі). Вегетацыйны перыяд там скароціцца на 20−40 сутак за год, але не знікне цалкам. Тут ва ўмовах, падобных да цяперашніх нарвежскіх, будзе магчыма весці хоць нейкую сельскую гаспадарку. Праўда, усіх ахвочых яна наўрад ці зможа пракарміць.
У артыкуле міжнароднага калектыву навукоўцаў у брытанскім часопісе Nature Food, апублікаваным у жніўні 2022 года, ацэньваецца колькасць чалавечых ахвяр у розных сцэнарах ядзерных канфліктаў. Самая «маленькая» ядзерная зіма (100 боегаловак па 15 кілатон кожная) з аб'ёмам выкінутай у атмасферу сажы ў 5 мільёнаў тон абыдзецца чалавецтву ў 27 мільёнаў забітых непасрэдна бомбамі і 255 мільёнаў памерлых ад голаду ў наступныя два гады. Вялікая, «сапраўдная» ядзерная зіма (4400 боегаловак па 100 кілатон, 150 мільёнаў тон сажы) хутка заб'е 360 мільёнаў чалавек - і яшчэ 5,3 мільярда памрэ за два гады ад голаду. Выжыве толькі 30% чалавецтва - то-бок прыкладна кожны трэці.
А потым - ядзернае лета
Барацьба чалавецтва з глабальным пацяпленнем на першы погляд трохі нівелюе пагрозу ядзернай зімы. Навукоўцы і грамадскасць з трывогай успрымаюць кожны новы градус, які дадаецца да сярэднегадавой тэмпературы планеты, - а сапраўдная, поўнамаштабная ядзерная зіма «адкочвае» яе ў прахалодны стан ледніковага перыяду.
На жаль, нават у гэтым плане наступствы атамнай вайны не выглядаюць пазітыўна. Ёсць адразу некалькі фактараў, праз якія ядзерную зіму пасля яе заканчэння можа змяніць ядзернае лета. Першы з іх - згаданы вышэй пагібельны ўплыў ядзерных выбухаў на азонавы слой планеты. Праз гэта паток ультрафіялетавага выпраменьвання (УФВ), які дасягае зямной паверхні, узмоцніцца. Калі ў звычайных умовах УФВ паглынаецца азонам і выпраменьваецца назад у выглядзе цяпла, якое награвае стратасферу і рассейваецца ў космасе, то без гэтага газу вялікая яго частка дасягне зямной паверхні.
У дадатак па меры рассейвання сажы ўсё больш і больш будзе ўзмацняцца парніковы эфект. Да метану і вуглякіслага газу, які ўтрымлівае цяпло ў атмасферы цяпер, дададуцца газы, вызваленыя ў атмасферу ў выніку шырокіх пажараў і гніення загінулых жывых істот. Цалкам магчыма, што, пасля таго як атмасфера Зямлі ачысціцца ад сажы, людзям і іншым жывым стварэнням, якія перажывуць ядзерную зіму, давядзецца сутыкнуцца з хуткім нагрэвам планеты - і праз гэтае выпрабаванне зноў пройдуць далёка не ўсё.