03 декември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Как една "малка ядрена война" би преобразила цялата планета

С нарастването на геополитическото напрежение учените моделират глобалното въздействие на ядрената война.

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 06 октомври 2022 в 00:01 69610
Илюстрация, създадена с помощта на AI Dream от НаукаOFFNews

Когато президентите Джордж Буш и Михаил Горбачов подписват Договора за съкращаване на стратегическите оръжия в Москва през 1991 г., премахвайки около 80% от всички съществуващи тогава стратегически ядрени оръжия, надеждата бе, че дните на дрънкането на ядрените оръжия от Студената война ще бъдат завинаги забравено. Малко повече от три десетилетия по-късно, наследникът на Съветския съюз, Русия, отново заговори за ядрена война.

Преди две години и половина, преди войната в Украйна, група учени изследват какви ще са последиците от ограничен ядрен конфликт между Индия и Пакистан. Този сценарий, при който тези две страни изстрелват 100 атомни бомби с размерите на тази над Хирошима, може да доведе до пропадане на реколтата в десетки страни и да унищожи хранителните доставки за повече от един милиард души1. Други изследвания разкриват, че една ядрена зима би променила драматично химическия състав на океаните и вероятно би унищожила кораловите рифове и други морски екосистеми2.

Какви могат да бъдат последиците?

При ядрените взривове ще загинат много хора. Но този ужасяващ сценарий е само началото.

Ядрена зима

Димът от изпепелените градове ще се издине високо в атмосферата, обвивайки планетата в пелена от сажди, която блокира слънчевите лъчи. Планетата ще потъне в „ядрена зима“. Години наред ще изсъхват земеделските култури, а по целия свят ще настъпи глад.

Тази мрачна визия за възможно бъдеще идва от поредица проучвания за това как ядрената война може да промени световния климат. Те се основават на дългогодишно изследване на „ядрената зима“ - силно глобално охлаждане, което изследователите прогнозират, че ще последва голяма ядрена война, като например хиляди бомби, летящи между Съединените щати и Русия. 

Проучванията за ядрената зима възникват по време на Студената война, когато Съединените щати и Съветският съюз трупат десетки хиляди ядрени бойни глави в подготовка за тотална война.

Разтревожени от войнствената реторика на лидерите, учените през 80-те години на миналия век започват да провеждат симулации за това как ядрената война може да промени планетата след първоначалните ужасяващи смъртни случаи от взривовете 3, 4.

Изследователи, включително американският планетарен учен и комуникатор Карл Сейгън, описват как димът от изпепелените градове ще блокира слънчевата светлина и ще скове голяма част от планетата в силен студ, което ще продължи с месеци, дори през лятото 4.

По-късни проучвания смекчават донякъде прогнозите, откривайки малко по-малко драматично захлаждане 5. Все пак Михаил Горбачов посочва ядрената зима като един от факторите, които го подтикват да работи за намаляване на ядрените арсенали на Съветския съюз.

След разпадането на Съветския съюз през 1991 г. световните запаси от ядрени оръжия продължават да намаляват. Но все още съществуват много хиляди бойни глави, а и повече държави, които стават ядрени сили, затова някои изследователи твърдят, че ядрената война - и ядрената зима - остават заплаха. Те се пренасват към изучаване на последствията от ядрени войни, които биха били по-малки от едно цялостно американско-съветско взаимно унищожение.

До средата на 2000-те Брайън Тюън (Brian Toon), атмосферен физик от Университета на Колорадо в Боулдър, който работи по изследвания на ядрената зима още от времето, когато е бил студент на Сейгън. проучва сценарий, при който Индия и Пакистан изстрелват 100 атомни бомби с размерите на тази над Хирошима, убивайки около 21 милиона души. Той също така се свърза с Алън Робок (Alan Robock), атмосферен учен от Университета Рутгерс, Ню Джърси, който изучава как вулканичните изригвания охлаждат климата по същия начин, както би направила ядрена зима.

Използвайки усъвършенстван климатичен модел на НАСА, учените изчисляват как саждите, издигащи се от изгорените градове, ще обикалят планетата. Навсякъде по тъмното, студено земно кълбо земеделските култури ще намалеят.

Целта бе да се анализира всяка стъпка от ядрената зима - от първоначалната огнена буря и разпространението на дима й до селскостопанските и икономическите въздействия. „Ние сглобихме всички тези части за първи път“, разказва Робок.

Групата разглежда няколко сценария. Те варират от война между САЩ и Русия, включваща голяма част от световния ядрен арсенал, която ще изхвърли 150 милиона тона сажди в атмосферата, до по-малък конфликт със 100 бойни глави между Индия и Пакистан, който ще генерира 5 милиона тона сажди 6. Саждите се оказват ключов фактор за това колко лоша ще бъде ядрената зима. Три години след избухването на бомбите глобалните температури биха паднали с повече от 10 °C при първия сценарий – повече от охлаждането през последния ледников период – и с малко повече от 1 °C при втория сценарий.

Кредит: flickr (CC BY-NC-SA 2.0)

Тюън, Робок и техните колеги са използвали наблюдения от големи горски пожари в Британска Колумбия, Канада, през 2017 г., за да преценят колко високо ще се издигне в атмосферата димът от горящите градове 7. По време на горските пожари слънчевата светлина нагрява дима и го кара да се издига по-високо и да се задържа в атмосферата по-дълго, отколкото учените биха очаквали иначе. Същото явление може да се случи след ядрена война, казва Робок.

Екип от Националната лаборатория в Лос Аламос в Ню Мексико твърди, че групата на Робок е надценила колко сажди ще произведат изгарящите градове и колко високо ще се издигне димът 8.

Групата от Лос Аламос използва свои собствени модели, за да се симулира въздействието върху климата от сценарий, при който Индия и Пакистан изстрелват 100 атомни бомби с размерите на тази над Хирошима. Учените откриват, че много по-малко дим ще попадне в горните слоеве на атмосферата, отколкото съобщават Тюън и Робок. С по-малко сажди, които да потъмняват небето, екипът от Лос Аламос изчислява много по-лека промяна в климата и без ядрена зима.

Робок и колегите му отвръщат на удара с отговори на публикацията в списанието 9. Наред с други неща, те казват, че екипът от Лос Аламос е симулирал изгаряне на зелени площи, а не на гъсто населен град.

Тъмни морета

Докато тече този дебат, групата на Робок публикува резултати, показващи голямо разнообразие от въздействия на ядрените взривове.

Това включва и разглеждане на въздействието върху океаните, което се прави за първи път, обяснява членът на екипа Никол Ловендуски (Nicole Lovenduski), океанограф от Университета на Колорадо в Боулдър. Тя обикновено изучава как се променят океаните в един постепенно затоплящ се свят, а не бързото охлаждане при ядрена зима.

Ловендуски и колегите ѝ използват водещ климатичен модел, за да тестват сценария за война между САЩ и Русия. Тя установява, че в рамките на една до две години след ядрената война глобалното охлаждане ще се отрази на способността на океаните да абсорбират въглерод, което ще доведе до рязко повишаване на тяхното рН. Това е обратното на случващото се днес, когато океаните поглъщат атмосферния въглероден диоксид и водите стават по-кисели.

Тя също така проучва какво ще се случи с арагонита - минерал в морската вода, от който морските организми се нуждаят, за да изграждат своите черупки. След две до пет години след ядрения конфликт студените тъмни океани ще започнат да съдържат по-малко арагонит, което ще изложи на риск организмите, съобщава екипът 2.

При симулациите някои от най-големите промени в арагонита са настъпили в региони, в които се намират коралови рифове, като югозападната част на Тихия океан и Карибско море. Това предполага, че екосистемите на кораловите рифове, които вече са подложени на стрес от затоплянето и подкиселяването на водите, могат да бъдат особено силно засегнати по време на ядрена зима. "Това са промени в океанската система, които никой не е разглеждал преди", заявява Ловендуски.

Кредит: flickr  (CC BY-NC-SA 2.0)

И това не са единствените ефекти върху океана. В рамките на няколко години след ядрена война един "ядрен Ниньо" ще разтърси Тихия океан, разказва Джошуа Кюпе (Joshua Coupe), дипломант в Рутгерс. Това е турбо версия на явлението, известно като Ел Ниньо. В случай на ядрена война между САЩ и Русия тъмното небе би накарало пасатите да обърнат посоката си и водата да се събере в източната част на Тихия океан. Както при Ел Ниньо, сушите и проливните дъждове могат да засегнат много части на света за период от седем години, докладва Кюпе през декември миналата година на среща на Американския геофизичен съюз.

Глад

Освен върху океаните, изследователският екип е установил големи въздействия върху земеделските култури и хранителните доставки. Йонас Йегермайр (Jonas Jägermeyr), изследовател в областта на продоволствената сигурност в Института за космически изследвания "Годард" на НАСА в Ню Йорк, използва шест водещи модела на селскостопански култури, за да оцени как земеделието би реагирало на ядрената зима. Дори сравнително малка война би имала катастрофални последици за останалата част от света, съобщават той и колегите му през март 2020 г. в Proceedings of the National Academy of Sciences 1. В продължение на пет години производството на царевица би спаднало с 13 %, на пшеница - с 11 %, а на соя - със 17 % .

Най-голямо ще бъде въздействието в средните географски ширини, включително областите, в които се добива хляб, като Средния Запад на САЩ и Украйна. Зърнените запаси ще бъдат изчерпани за една или две години. Повечето страни няма да могат да внасят храна от други региони, тъй като и те ще бъдат засегнати от липса на реколта, казва Йегермайр. Това е най-подробният анализ на последиците от ядрена война върху доставките на храни, смята той. Изследователите не са направили изрично изчисление на броя на хората, които ще умрат от глад, но твърдят, че последвалият глад ще бъде по-тежък от всеки друг в историята.

Фермерите могат да реагират, като засадят царевица, пшеница и соя в части на света, които вероятно ще бъдат по-малко засегнати от ядрената зима, смята Дипак Рей (Deepak Ray), изследовател на продоволствената сигурност в Университета на Минесота в Сейнт Пол. Подобни промени могат да помогнат за смекчаване на продоволствения шок, но само частично. В крайна сметка една война, в която участва по-малко от 1 % от световния ядрен арсенал, може да унищожи хранителните запаси на планетата.

"Изненадващото откритие е, че сценарий дори за малка война има опустошителни глобални последици", казва Ягермайер.

Справка: 

  1. Jägermeyr, J. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA https://doi.org/10.1073/pnas.1919049117 (2020).
  2. Lovenduski, N. S. et al. Geophys. Res. Lett. 47, 3 (2020). https://doi.org/10.1029%2F2019GL086246 
  3. Crutzen, P. J. & Birks, J. W. Ambio 11, 114–125 (1982). https://doi.org/10.1029%2F2019GL086246 
  4. Turco, R. P., Toon, O. B., Ackerman, T. P., Pollack, J. B. & Sagan, C. Science 222, 1283–1292 (1983). https://doi.org/10.1126%2Fscience.222.4630.1283 
  5. Schneider, S. H. & Thompson, S. L. Nature 333, 221–227 (1988). https://doi.org/10.1038%2F333221a0 
  6. Toon, O. B. et al. Sci. Adv. 5, eaay5478 (2019). https://doi.org/10.1126%2Fsciadv.aay5478 
  7. Yu, P. et al. Science 365, 587–590 (2019). https://doi.org/10.1126%2Fscience.aax1748 
  8. Reisner, J. et al. J. Geophys. Res. Atmos. 123, 2752–2772 (2018). https://doi.org/10.1002%2F2017JD027331 
  9. Robock, A., Toon, O. B. & Bardeen, C. G. J. Geophys. Res. Atmos. 124, 12953–12958 (2019). https://doi.org/10.1029%2F2019JD030777 

Източник: How a small nuclear war would transform the entire planet, Alexandra Witze, Nature


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.