Вулканическая активность Земли влияет на изменения климата планеты не меньше, чем выбросы парниковых газов промышленными объектами и автомобилями. По мнению специалистов из Университета американского штата Колорадо, каждое вулканическое извержение приводит к маленькой «ядерной зиме», а отсутствие крупных извержений привнесло немалый вклад в увеличение средней температуры Земли за последние годы. Это частично объясняет глобальное потепление климата, уменьшая расчетный вклад индустриальных выбросов углекислого газа.
Вулканы уже не первый раз оказываются в центре внимания при споре об ограничении выброса CO2 в атмосферу. Только прежде извержениям приписывалась скорее «отрицательная» роль: ученые подсчитали, что количество CO2, выделяемое при самом маленьком извержении, соответствует годовым выхлопам тысяч и тысяч машин.
На этот раз учёные обратили внимание на обратный эффект, также связанный с вулканами, а объектом их изучения стала, насколько бы странным это ни показалось, Луна. Конечно, геологи не снаряжали экспедицию на естественный спутник планеты, а всего лишь сопоставили данные о яркости нашего спутника во время лунных затмений с расписанием вулканических извержений на нашей планете за последние 70 лет.
При каждом извержении в воздухе оказывается гигантское количество микроскопической пыли, поднимающейся на многие километры над Землёй и разносимой атмосферными воздушными потоками на сотни и тысячи километров от места извержения. Эта пыль может создавать эффект микроскопической «ядерной зимы», описанной в свое время Карлом Саганом: мелкие частицы создают в атмосфере своего рода экран, не пропускающий к поверхности Земли часть солнечных лучей.
Как оценить количество пыли в атмосфере? В принципе, её пропускающую способность можно оценить со спутников, но это позволяет за короткое время обследовать лишь узкие полосы вдоль орбиты околоземного аппарата. Кроме того, эти измерения не эффективны из-за постоянного движения воздушных слоев, а данные такого рода начали появляться даже не с запуском первых спутников в 1957 году, а лишь с середины 80-х годов прошлого века.
Ричард Кин из Университета Колорадо и его коллеги предложили определять содержание пыли в атмосфере по яркости Луны во время затмений.
Даже во время самых глубоких затмений поверхность Луны на ночном небе можно разглядеть благодаря солнечному свету, рассеянному земной атмосферой. С самой Луны это зрелище должно быть очень эффектным: свет Солнца, скрывающегося за твёрдым телом Земли, преломляется и рассеивается в окружающей планету воздушной линзе, и светило продолжает тлеть красным кольцом вокруг нашей планеты. Хотя пока лунное затмение (покрытие Землёй Солнца) с Луны никто не видел, кольцо должно быть именно красным, поскольку именно в этот цвет окрашивается во время затмения Луна с точки зрения земных наблюдателей.
Кин пояснил журналу New Scientist, что яркость лунной поверхности позволяет оценить прозрачность земной атмосферы: чем больше запыленность, тем меньше солнечного света проходит через земную атмосферу и меньше достигает поверхности Луны. Более того, при таких расчетах получается именно средняя величина «запыленности» воздуха по всему атмосферному кольцу, которая нас больше всего и интересует с точки зрения изменения климата. Конечно, «темнота» затмения зависит и от того, через какую область тени — внутреннюю или внешнюю — проходит Луна, однако этот (на самом деле доминирующий) эффект можно учесть, считают американские учёные.
Оценив среднюю непрозрачность земной атмосферы из оценок яркости Луны во время затмений, Кин показал, что запылённость резко возрастает после крупных вулканических извержений. Кстати, последнее лунное затмение в ночь на 21 февраля было очень ярким — 3 балла по возрастающей шкале яркости от 0 до 4 (шкале Данжона). Как отметил Кин, это «соответствует тенденции, наблюдающейся с 1995 года, поскольку атмосфера достаточно чистая».
Впрочем, пока соответствующая работа нигде не опубликована, полноценному рецензированию со стороны профессиональных коллег Кина его методика еще не была подвергнута.
Поэтому некоторые сомнения остаются. Например, оценка яркости затмения до недавних пор проводилась лишь субъективно. Даже относительно объективная, но всё же визуальная шкала Данжона появилась лишь в первой половине XX века. Тем не менее Кин смог оценить непрозрачность земной атмосферы и в XIX веке, после катастрофического извержения вулкана Кракатау, хотя данные с тех пор могли остаться лишь визуальные.
По расчётам Кина, изменения в количестве солнечной энергии, доходящей до земной поверхности, способны объяснить около 0,1–0,2 градуса из 0,6o, на которые в среднем повысилась температура нашей планеты с конца 1960-х годов. Он отмечает, что меньше всего пыли в атмосфере было последние 10–15 лет.
Климатологи тоже не спешат принимать новую методику к действию и сомневаются в правомерности выводов Кина. Сьюзан Соломон из американской Национальной администрации по исследованию атмосферы и океанов считает, что Кин не совсем правильно воспользовался собранной информацией. Она отмечает, что с 1950-х по 1980-е года, если следовать логике колорадского учёного, мы должны были бы наблюдать некоторое похолодание, однако на деле температура всё это время непрерывно росла. Кроме того, говорит Соломон, данные об извержениях всегда включались в климатические модели.
Таким образом, учёные пока не смогли договориться об относительном вкладе каждого фактора в изменения температуры. Нам же, как и всей остальной жизни на планете, остается только приспосабливаться к меняющимся условиям существования.