Коллективный разум биосферы. Человечество создано, чтобы сжечь углеводороды?

Эта четвертая статья из серии о коллективном разуме. В предыдущих трех рассматриваются признаки коллективного разума биологических сообществ от бактерий до млекопитающих, а также человечества, как одного из биологических сообществ Земли [1–3]. Все найденные признаки коллективного разума так или иначе повышают выживаемость сообществ посредством согласования действий отдельных индивидуумов в интересах их сообществ. Для понимания смысла, который автор вкладывает в термин «коллективный разум сообщества», рекомендуется прочесть предыдущие статьи в том порядке, в каком они приведены в списке литературы.

Также по теме

Прежде чем рассуждать о коллективном разуме человечества, зададимся вопросом: имеются ли признаки коллективного разума других биологических сообществ на Земле? Признаком коллективного разума будем считать (согласно определению) способность биологического сообщества решать задачи, которые недоступны отдельным его членам.

В данной статье автор делает попытку найти признак коллективного разума у биосферы Земли, как единого биологического мегасообщества.

Если исходить из главной функции коллективного разума – повышения выживаемости сообщества – то самые четкие признаки коллективного разума биосферы логично искать там, где биосфера противостоит фатальной (экзистенциальной) угрозе. С угрозами нефатального характера вроде загрязнения среды, глобального потепления, ядерной войны, ударов астероидов до 10 км в диаметре биосфера способна так или иначе справиться без подключения разумной компоненты за счет своей структуры – гигантского разнообразия видового состава – жертвуя видами, которые не способны адаптироваться к новым экстремальным условиям и, развивая виды, которым адаптация удалась. Поэтому автор сосредоточился на абсолютно фатальных угрозах, то есть, угрозах, при которых механизм адаптации бесполезен.

Какие фатальные угрозы биосфере были в истории Земли и какие потенциально возможны в будущем?

В геологической истории Земли известно только одно массовое вымирание биосферы близкое к фатальному – Пермское вымирание. Другие крупные вымирания (в фанерозое их насчитывают пять) по мощности значительно слабее Пермского. Возраст Пермского вымирания по современной геохронологической шкале – 251,902±0,024 миллионов лет. Оно привело к исчезновению 57% биологических семейств, 83% биологических родов, 81% морских видов и 70% видов наземных позвоночных. Исчезло 96% всех морских видов [4], 57% родов и 83% видов всего класса насекомых. Точная причина Пермского вымирания неизвестна, но известно, что оно проходило на фоне минимальной концентрации диоксида углерода в атмосфере за всю геологическую историю, кстати, близкую к современной.

Что касается будущего, в литературе упоминаются три сценария фатальных катастроф, которые, по мнению автора, достойны упоминания с точки зрения их вероятности, и которые способны привести к полной гибели биосферы. Все они связаны с космосом.

Падение астероида диаметром более 100 км. События такого рода оцениваются как маловероятные, поскольку за последние 3 миллиарда лет следов подобных столкновений с Землей не обнаружено. Последний раз астероид диаметром более 37 км падал на Землю 3,26 миллиарда лет назад. От удара в Южной Африке образовался кратер диаметром 500 км [5]. Судя по результату, первичные формы жизни на Земле это столкновение выдержали. Крупного ударного кратера возраста близкого к Пермскому вымиранию на Земле не обнаружено.

Рис. 1. Гамма-всплеск при коллапсе тяжелой звезды.

 

Гамма-всплеск сверхновой звезды в направлении Земли. Когда массивная звезда коллапсирует внутрь себя (рис. 1), то в направлении осей вращения звезды происходят мощные направленные всплески гамма-излучения длительностью от 2 секунд до 6 часов. Если выброс произойдет в направлении Земли, поток гамма-излучения может существенно повлиять на атмосферу Земли и создаст фатальную угрозу всему живому. Этот сценарий также оценивают, как маловероятный в обозримом будущем.

Земля станет естественным образом непригодной для жизни в результате эволюции Солнца. Через миллиард лет яркость Солнца увеличится примерно на 10%, что приведет к испарению океанов и фатальными последствиями для биосферы.

Напрашивается вывод: сценарии полной гибели биосферы в обозримом будущем маловероятны и это затрудняет обнаружение разумной компоненты противодействия биосферы этой угрозе.

Также по теме

15 февраля 2010 года в Москве, в Библиотеке Волошина, на заседании ОНИОО "Космопоиск" состоялся доклад доктора физико-математических наук Гусякова В.К. из Новосибирска, заведующего Лабораторией математического моделирования волн цунами. Тема доклада – "Крупнейшие природные катастрофы в недавнем геологическом прошлом и их возможная связь с кометно-астероидными ударами", в которой была раскрыта и проблема поиска, идентификации и изучения следов метеоритных ударов, довольно актуальная в рамках одного из направлений деятельности объединения.

С последним выводом автор позволил себе не согласиться и предложил добавить в список фатальных угроз биосфере сценарий, осуществление которого не только вероятно, а неизбежно, причем, в ничтожное по геологическим меркам время. Речь идет о неуклонном, длящемся последние 170 миллионов лет, снижении содержания углекислого газа в атмосфере Земли. За это время оно снизилось на 90%.

Откуда это известно?

Зависимость концентрации CO₂ в фанерозое от времени (фанерозо́й – четвертый и нынешний геологическийэон в истории Земли, начавшийся 538,8 ± 0,2 миллионов лет назад и продолжающийся сейчас, время ярко выраженного присутствия на планете растительной и животной жизни) получена с помощью модели атмосферного CO₂ Geocarb III, основанной на геоуглеводной модели геологического углеродного цикла Роберта А. Бернера и Заварета Котавала, с факультета геологии и геофизики Йельского университета [6]. В настоящее время модель Geocarb III принята в качестве базовой для оценок распределения CO₂ в геологической ретроспективе. Результаты расчетов показывают очень высокие значения CO₂ в раннем палеозое, значительное падение в девоне и карбоне (включившее Пермское вымирание), высокие значения в раннем мезозое и близкое к линейному снижение в продолжении 170 миллионов лет до низких значений в кайнозое (рис. 2).

Рис. 2. Распределение углекислого газа в различные геологические периоды.

 

Почему падение концентрации CO₂ в атмосфере угрожает биосфере?

Растения на 95% состоят из углерода, основным источником которого является углекислый газ атмосферы. Процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды с использованием солнечной энергии называется фотосинтезом. Фотосинтез – основной источник энергии в биосфере. Важный фактор, оказывающий непосредственное влияние на фотосинтез, – концентрация углекислого газа в окружающей среде. Наименьшая концентрация СО₂, при которой начинается фотосинтез, находится в области 0,008–0,01% или 80–100 молекул на миллион (рpm) [7]. При повышении его содержания интенсивность фотосинтеза сначала пропорционально увеличивается, затем возрастание замедляется и наступает насыщение. Практически для всех видов растений рост концентрации углекислого газа в воздухе приводит к ускорению роста, как надземных, так и подземных частей. Зависимость скорости роста растений и накопления биомассы от концентрации CO₂ нелинейна и имеет логарифмический вид. У большинства растений кривая начинает выходить на плато при концентрации углекислого газа более 1000 ppm. Концентрация CO₂ в атмосфере в настоящее время составляет 0,04% (400 ppm) от общего объема. При повышении содержания диоксида углерода в помещении теплицы до 0,2–0,6% (2000–6000 ppm) существенно ускоряется процесс фотосинтеза, что сокращает сроки созревания растений на 7–12 дней, а урожайность увеличивает на 15–30%. Фермеры, зная этот эффект, давно не довольствуются CO₂ только из атмосферы, поскольку в атмосфере его уже недостаточно. В современных крупных фермерских хозяйствах сегодня предпочитают для подкормки использовать стандартные баллоны с углекислым газом. В парниковых хозяйствах концентрация CO₂ искусственно поддерживается на уровне 800 ppm (вдвое больше, чем в воздухе, которым мы дышим). Таково современное положение с CO₂ в атмосфере Земли.

По какой причине происходит снижение концентрации CO₂?

Согласно модели Geocarb III на протяжении последних 170 миллионов лет концентрация CO₂ в атмосфере снизилась почти линейно с 2400 ppm до 240 ppm (см. выше). Основных причин для этого две.

Первая – необратимый вывод CO₂ из атмосферы, связанный с разрушением силикатных горных пород под действием выветривания и размывания атмосферными осадками. Ионы кальция и магния, высвобождаемые при разложении этих пород, соединяются с углекислотой и образуют нерастворимые карбонатные соединения, в частности сланцы, которые необратимо откладываются в земной коре.

Вторая причина – фотосинтез. В прошлые геологические эры разросшаяся растительность активно поглощала углекислый газ. Погибшие растения и животные, смытые дождями в низины, оказывались погребенными под другими осадками и под действием давления и высоких температур без доступа атмосферного кислорода со временем превращались в уголь, торф, нефть, природный газ. Таким образом CO₂ миллионы лет выводился из атмосферы и сохранялся в земной коре в виде углеводородов.

В результате этих двух основных процессов концентрация CO₂ в атмосфере Земли падала на протяжении 170 миллионов лет (со средним градиентом 12,7 ppm за миллион лет). Если эта тенденция сохранится, через 11 миллионов лет концентрация CO₂ достигнет 100 ppm, фотосинтез на Земле станет невозможным и биосфера прекратит свое существование.

Но не все так однозначно.

Анализ пузырьков ледовых кернов Антарктиды и Гренландии показал, что за последние 650 тысяч лет концентрация CO₂ в атмосфере Земли упала всего на 0,0022% [8], Это означает, что в настоящее время в глобальном падении CO₂ наблюдается «полка» продолжительностью минимум 650 тысяч лет. Поэтому некоторые ученые говорят о необъяснимом буфере, остановившем падение CO₂ на черте 200–250 ppm, а другие предлагают гипотезы это объясняющие. Но из модели Geocarb III следует, что за 170 миллионов н лет на кривой падения концентрации CO2 похожие полки уже встречались дважды – в конце Юрского периода (примерно 150 миллионов лет) назад и в начале Третичного периода (66 миллионов лет назад). Обе полки продолжались несколько миллионов лет и заканчивались резкими спадами концентрации CO₂, компенсирующими временное замедление и выводящими глобальный спад на средний градиент 12,7 ppm в миллион лет. Поэтому есть основания считать и нынешнюю полку такой же временной, как предыдущие две, и за ней можно ожидать такой же резкий спад концентрации, который при нынешнем уровне CO₂ может стать фатальным для биосферы. Дело в том, что фундаментальные причины вывода углекислого газа из атмосферы – разложение силикатов и фотосинтез с последующим сносом органики в водоемы – остаются неизменными.

Автор считает, что глобальное падение CO₂ в атмосфере Земли – это именно та фатальная угроза, в противостоянии которой должен проявиться коллективный разум биосферы, если он существует. Минимальный критерий разумности – это способность к абстрактному мышлению, в нашем случае – к предвидению того, чего еще нет. Зафиксировав будущую угрозу, биосфера должна была «придумать» и запустить какой-то новый процесс (возможно требующий постоянного контроля), в конце которого должна возникнуть мощная эмиссия CO₂, нейтрализующая глобальное падение концентрации на долгий, в геологическом смысле, срок. И биосфера такой процесс запустила.

Для «своего спасения» она инициировала появление на Земле человечества в форме индустриальной цивилизации. Поскольку только индустриальная цивилизация способна извлечь из земли углеводороды в гигантских масштабах и сжечь их, возвращая атмосфере Земли отобранный у нее фотосинтезом углекислый газ. Согласитесь, «решение» более чем нетривиальное, принципиально отличное от естественных процессов саморегуляции CO₂. Итак, на Земле удивительно вовремя появилось человечество и принялось спасать биосферу от гибели. Если использовать аллегорию, то в поезде, мчащемся к пропасти, на последнем километре кто-то дернул стоп-кран. Если это не проявление разума, то что? Случайное совпадение? Появление принципиально новой формы существования биологических существ – промышленной цивилизации – создающей мощную эмиссию CO₂ накануне гибели биосферы из-за нехватки CO₂ – это случайность?

Естественный механизм сжигания органики, отложенной в земной коре, существует – это вулканизм. Вулканическая активность была главным источником углекислого газа во времена молодой Земли, но в современный геологический период вулканическая эмиссия составляет всего 130–230 миллионов тонн в год (или менее 1% от антропогенной [9]) и потому не способна повлиять на глобальное падения концентрации CO₂. Вулканизм, в свою очередь, вызван тектоникой литосферных плит, движение которых не может быть подвластно биосфере.

Человечество выбрасывает 37 миллиардов тонн CO₂ в год. А всего в атмосфере содержится 3,2 триллиона тонн углекислого газа. Значит ежегодно люди добавляют по 1,15 процента этого вещества. И хотя основная часть этих выбросов поглощается океаном, растениями и горными породами, около 5 миллиардов тонн в год остается в атмосфере. На начало индустриальной эры в конце XVIII века CO₂ в воздухе было 280 ppm, а сегодня – 410, как 30 миллионов лет назад (рис. 3). То есть, за 300 лет промышленной эры революции человечество уже отдалило гибель биосферы на 30 миллионов лет. Неплохой результат.

Рис. 3. Концентрация углекислого газа в воздухе [8].

 

Западная наука старается убедить мировое сообщество, что CO₂ опасный враг, поскольку ответственен за глобальное потепление и потому необходимо срочно сокращать использование углеводородов в промышленности. Цель политическая и лежит на поверхности: лишить влияния страны, обладающие большими запасами углеводородов, в первую очередь, Россию. По этой причине мысль об опасности снижения концентрации CO₂ противоречит западной политической повестке и не имеет шансов на рассмотрение. На самом деле, влияние CO₂ на глобальное потепление не имеет однозначных доказательств, поскольку повышение температуры Земли коррелирует не только с антропогенным ростом концентрации углекислого газа, но и с ростом освещенности суши в результате естественной прецессии земной оси [10]. Зато имеются доказательства позитивного влияния увеличения концентрации CO₂ на биосферу – на Земле началось глобальное озеленение.

Площадь листьев на планете быстро растет, растет биомасса растений, а вместе с ней – и всего животного мира. Это выглядит как парадокс, но это так. Наиболее объективный параметр «самочувствия» растительности в целом – индекс площади листьев (ИПЛ), равный площади верхней половины листьев или, в случае хвойных пород, иголок. Верхнюю половину зеленой части растений проще зафиксировать на спутниковых снимках. В 2017 году перекрестный анализ снимков, полученных с различных спутников, показал, что как минимум с 1980-х годов ИПЛ растет довольно быстро. Так, в 1982–2011 годах рост ИПЛ наблюдался на 46% всей площади суши, покрытой растительностью, а сокращение – лишь на 4% той же площади, в основном за счет вырубки лесов.

Те же спутниковые снимки показывают: в России за 2000–2017 годы площадь листьев выросла на 6,62% (это более чем 0,7 миллиона квадратных километров, площадь двух Германий). За те же годы площадь листьев в Австралии выросла на 5,62%, в США – на 4,55%. Продолжение этой тенденции в неизменном виде до 2100 года увеличит площадь зеленых листьев в 1,5 раза. Только в 2016–2017 годах был установлен колоссальный масштаб глобального озеленения: по следам сульфида карбонила (COS) в антарктических льдах выяснилось, что растения в XX веке наращивали свою биомассу быстрее, чем когда-либо еще за последние 54000 лет [11]. Скорость наращивания зеленой биомассы на Земле в прошлом столетии была на 31% больше, чем до начала промышленной революции – и повысилась именно из-за нее. Обширное исследование, проведенное в штате Мэриленд, выявило ускорение роста деревьев в 2–4 раза за последние 200 лет. К концу ХХI столетия леса прибавят примерно столько же площади листьев, сколько занимает весь Европейский континент. Озеленение наступает на пустыни. Рост концентрации CO₂ увеличивает урожаи на полях и это способ избежать голода. Чем больше мы сжигаем углеводородов, тем больше людей сможет жить на планете. Несмотря на это, многие западные страны настойчиво добивается снижения CO₂ в атмосфере.

Выводы

1. До появления человечества неуклонное снижение концентрации диоксида углерода в продолжении 170 миллионов лет создавало угрозу полной остановки фотосинтеза и гибели биосферы в течение следующих ~11 миллионов лет.

2. 300 лет промышленной цивилизации уже отдалило гибель биосферы на ~30 миллионов лет за счет антропогенного выброса CO₂.

3. Автор предполагает, что возникновение промышленной цивилизации могло быть инициировано коллективным разумом биосферы в качестве вынужденной меры для противодействия собственной гибели от падения концентрации CO₂ в атмосфере, и это, в свою очередь, может является признаком реальности коллективного разума биосферы.

Литература

1. Фоменко В.В. Коллективный разум человечества – возможный источник аномальных явлений [Электронный ресурс] URL: https://www.ufo-com.net/publications/art-13137-kollektivnyi-razum-chelovechestva.html (дата обращения 25.05.2024).

2. Фоменко В.В. Голоса в голове – управляющие сигналы коллективного разума? [Электронный ресурс] URL: https://www.ufo-com.net/publications/art-13242-golosa-vgolove-siglaly.html (дата обращения 24.05.2024).

3. Фоменко В.В. Диссоциативное расстройство идентичности и принцип функционирования коллективного разума [Электронный ресурс] URL: https://www.ufo-com.net/publications/art-13812-dri-princip-kollektivnogo-razuma.html (дата обращения 26.05.2024).

4. Бентон М. Массовое вымирание конца Перми: события на территории России. Известия Саратовского университета. 2008. Т. 8. Вып. 2. С. 12–22.

5. Norman H. Sleep, Donald R. Lowe. Physics of crustal fracturing and chert dike formation triggered by asteroid impact, ∼3.26 Ga, Barberton greenstone belt, South Africa // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2014. Vol. 15. Iss. 4. Pp. 1054–1070.

6. Berner R. Geocarb III: A Revised Model of Atmospheric CO₂ over Phanerozoic Time [Web resource] URL: https://www.semanticscholar.org/paper/Geocarb-III%3A-A-Revised-Model-of-Atmospheric-CO2-Berner/4ce578a8a8d532a6bfa615dc7fc9253ecd77e40e (date of application: 27.05.2024).

7. Чудинов С.И. Влияние концентрации углекислого газа и воды на продуктивность тепличных растений // Методы и технические средства повышения эффективности использования электрооборудования в промышленности и сельском хозяйстве: материалы 81-й научно-практической конференции (Ставрополь, 1 марта – 31 мая 2016 года). Том 1. 2016. С. 502–506.

8. Carbon Dioxide 800kyr [Web resource] URL: https://id.m.wikipedia.org/wiki/Berkas:Carbon_Dioxide_800kyr.svg (date of application: 20.56.2024).

9. Burton, Mike R., Georgina M. Sawyer, Granieri D. Deep Carbon Emissions from Volcanoes // Reviews in Mineralogy & Geochemistry. 2013. Vol. 75. Pp. 323–354.

10. Прецессионная, цикличная, глобальная смена климата на Земле [Электронный ресурс] https://метеоклимат.рф/Статья-Прецессионная-цикличная-глобальная-смена-климата-на-Земле/ (дата обращения 20.56.2024).

11. Березин А. Глобальное озеленение. Что принесет планете снижение выбросов углекислого газа. [Электронный ресурс] URL: https://nplus1.ru/material/2019/04/19/greening-earth (дата обращения 24.05.2024).

Об авторе: Валерий Валентинович Фоменко, канд. технических наук, г. Москва.