Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях - Ханнс-Кристиан Гунга

Если в распоряжении австралопитеков были миллионы лет для физиологической адаптации, то в последние 10 000 лет, а в особенности за истекшие сто лет, климатические изменения протекают так быстро и драматично, что нам не остается времени приспособиться, и мы можем противопоставить этому только изменения поведения и технологические достижения. Сейчас у всех на устах цель – 2 °C. Но уже сегодня такое повышение глобальной средней температуры совершенно неприемлемо. При этом, говоря о 2 °C, имеют в виду максимальное повышение средней глобальной температуры в сравнении со значением в доиндустриальную эпоху, то есть с 1880 по 1909 год. С тех пор глобальная средняя температура повысилась на 1 °C. Таким образом, уже в этом столетии мы стремительно приблизимся к поворотному пункту в глобальном потеплении. Половина этого предполагаемого температурного буфера в 2° нами уже пройдена. Некоторые климатические модели исходят из того, что существовавшие до сих пор выбросы в атмосферу в ближайшие два-три десятилетия могут вызвать дальнейшее потепление на 0,5 °C. Океаны предположительно немного задержат повышение средней глобальной температуры. Однако при сохранении нынешней тенденции в развитии ситуации (0,2 °C за десять лет) значения 1,5 °C мы достигнем уже к 2030–2050 годам.

Уже сегодня нужно осознавать две вещи: даже при полном прекращении современных антропогенных выбросов нынешнее потепление сохранится в ближайшие столетия, если не тысячелетия, то есть для выполнения целей Парижской декларации в любом случае необходимо уменьшить долю выбросов. Для того чтобы не перейти границу в 2 °C, эмиссия углекислого газа должна к 2030 году уменьшиться на 25 % по сравнению с 2010 годом, а к 2070 году снизиться до нуля. Если мы хотим ограничить глобальное потепление к 2100 году уровнем 1,5 °C, то, по данным Мирового климатического совета, к 2030 году требуется снизить выбросы углекислого газа на 45 %, а к 2050 году свести их к нулю. В обоих случаях необходимо дополнительное снижение выбросов в атмосферу и других газов – таких как метан, закись азота, фторхлоруглеводородов. Если мы окажемся не в состоянии обратить вспять нынешнее развитие событий, то нам грозит запустение все новых и новых участков нашей планеты.

Возьмем яркий пример – Сахару. Имея площадь в 9,2 млн км2, пустыня Сахара – вторая по обширности после Антарктиды и самая жаркая в мире. Всего 10 000 лет назад на большей части Сахары преобладали зеленые саванны, там был разнообразный животный мир, о чем свидетельствуют, например, сюжеты наскальной живописи в горах Тассили. За последние 100 лет площадь Сахары колоссально выросла – на целые 10 %, о чем недавно сообщили американские ученые. Согласно их данным, на две трети этот прирост площади объясняется естественными колебаниями климата, а на одну треть – антропогенными влияниями, такими как безудержный выброс в атмосферу углекислого газа. Предположительно, климатические изменения в Сахаре влияют и на состояние других субтропических пустынь, что может привести к дополнительному их расширению. Эти тропические и субтропические засушливые области располагаются недалеко от тропиков. Помимо Сахары, зона пустынь охватывает внутренние районы Австралии, а также участки в Африке, Азии, в Центральной и Южной Америке с общей площадью 31 млн км2, что составляет около 21 % от всей площади земной поверхности. Пустыни – крупнейшая экологическая зона нашей планеты. Поэтому неудивительно, что Сахару климатологи считают одним из 16 главных межрегиональных очагов климатической неустойчивости. Что такое межрегиональный очаг климатической неустойчивости? Даже незначительное превышение пороговых значений в этих областях может иметь далеко идущие последствия. За счет самопроизвольно усиливающихся механизмов этот процесс может продолжаться и без внешнего воздействия. Выход за пределы пороговых значений, следовательно, привел к качественно новому состоянию экосистемы.

Если взять для примера человеческий организм, то такой момент неустойчивости достигается в нем при температуре тела 42,5 °C. При такой температуре происходит денатурация белков, тормозящих продукцию пота, наступает коллапс кровообращения, непосредственным следствием чего становится инфаркт миокарда. Также и при громадных климатических изменениях в Сахаре превышение пороговой величины может вызвать цепную реакцию и поставить под угрозу основы жизни сотен миллионов человек в областях к югу от Сахары, поскольку население там живет только за счет урожаев собственных фермерских хозяйств. Недавно проведенный анализ климатических данных по зоне Сахеля дал противоречивые результаты. До восьмидесятых годов прошлого века имела место тенденция к уменьшению числа дождей. Однако с тех пор, под влиянием западноафриканского муссона, количество осадков снова увеличилось. Судить о направлении развития климата сложно еще и потому, что климат, Северной Африки в особенности, находится под влиянием множества естественных климатических колебаний. Они наступают каждые 50–70 лет, их обозначают как «Атлантические многодекадные осцилляции» (АМО). Осцилляции в холодную фазу приносят с собой меньше, а в теплую фазу больше дождей в Северную Африку. Последнюю теплую фазу наблюдают начиная с 1990-х годов. Колебания каждые 40–50 лет, так называемые Тихоокеанские декадные осцилляции (ТДО), влияют не только на метеорологические условия Западного побережья Северной Америки за счет смещения воздушных потоков в тихоокеанской атмосфере, но, хотя и в меньшей мере, на климат Сахары.

Помимо того что определенные локальные процессы, как, например, в Северной Африке, могут приводить к более влажным климатическим фазам, среди ученых в этом вопросе царит полный консенсус: нет никаких сомнений в том, что глобальная температура в XXI веке только растет. Если с точки зрения климатологии постиндустриальное повышение температуры на 2 °C – выход за пределы пороговой величины, оно будет иметь большое физиологическое значение для человеческого организма, в особенности если одновременно с температурой будет повышаться и влажность воздуха. Для того чтобы это понять, нам придется обратиться к так называемым кумулятивным климатическим величинам. Классическим примером такой величины можно назвать Wet-Bulb Globe Temperature (WBGT, земная температура по влажному термометру). Для ее определения параллельно статистически взвешивают и рассчитывают данные о температуре и влажности воздуха, скорости ветра и температуре солнечного излучения. Для отчетливого понимания климатических кумулятивных кривых очень важно помнить, что влияние отдельных климатических величин на организм может компенсироваться, смягчаться или усиливаться за счет воздействия других климатических и неклиматических факторов. Например, повышается температура, но усиления восприятия тепла не происходит, если одновременно усиливается ветер. Конвективные потери тепла в этом случае компенсирует повышение температуры воздуха. Понятие «ощущаемой температуры» основывается на понимании того, как влияют на организм кумулятивные климатические величины. Под ощущаемой температурой понимают температуру окружающей среды, воспринимаемую человеком. Истинная, измеренная термометром, и ощущаемая температуры могут отличаться друг от друга под воздействием различных факторов. Ощущаемая температура – это мера теплового комфорта. Количественно ее определяют как температуру, которая должна иметь место в определенных стандартных условиях, чтобы восприниматься так же, как реальная температура окружающей среды. Например, ветер, в особенности при значительно более низких температурах воздуха, чем температура тела, снижает ощущаемую температуру, а высокая влажность воздуха на фоне жары (например, при душной погоде) ее повышает.

При этом не всякая температура одинаково воспринимается всеми индивидами. Разные люди в одинаковой одежде, занимаясь одним