Парниковый аффект
ОБЗОР / #9_2019
Текст: Ингард ШУЛЬГА / Фото: unsplash.com, Flickr/climatechange
Оценки роли человека в изменении климата отнюдь не единодушны, в том числе в научном сообществе. Но одно бесспорно: под страхом превращения планеты в настоящий парник выросли новые, влиятельные секторы мировой политики и экономики, и борьба с антропогенным парниковым эффектом стала едва ли не единственной идеей, объединившей усилия большинства государств мира. Мы оценили рвение, с которым мировое сообщество и ведущие страны подходят к этому вопросу.
Три десятилетия назад большая группа государств озаботилась антропогенным изменением климата. Постепенно были выработаны меры для решения этой проблемы, и к их реализации подключились почти все страны мира. Тема предотвращения глобального потепления официально стала одной из важнейших движущих сил мировой политики. Однако после всех этих усилий, по прошествии десятилетий, доля высокоэмиссионных источников в мировом энергобалансе не изменилась (4/5), выбросы парниковых газов увеличились, а температура на планете продолжает расти. На что сегодня рассчитывают сторонники «антипарникового движения»?
Справка 1. Парниковый эффект и изменения климата
Прилегающий к поверхности Земли наиболее плотный слой атмосферы (нижняя часть тропосферы) нагревается двумя основными источниками энергии: солнечной радиацией и внутренним теплом, исходящим из недр планеты.
Первый играет основную роль, на несколько порядков превосходя второй, малозаметный в обычных условиях. Температура этого слоя атмосферы определяется тремя главными факторами: энергией в виде солнечного электромагнитного излучения, которое отражается или поглощается атмосферой, проходит сквозь нее к поверхности Земли или обратно, частично возвращаясь в космическое пространство (образует так называемый радиационный баланс; термин «радиация» в климатологии употребляется в ином смысле, чем в атомной отрасли); фазовым переходом при конденсации водяного пара; прямой теплопередачей от твердой поверхности Земли или от океанов, которая усиливается конвективными, турбулентными процессами в воздухе и воде.
Суммарное действие этих факторов обеспечивает относительно стабильную, усредненную в планетарном масштабе условную температуру у поверхности Земли (в среднем около +14 °C в XX веке), которая меняется сравнительно медленно (по меркам человека; в нынешних условиях — примерно на 1 °C за 100 лет). Однако сдвиги на считанные градусы в ту или иную сторону, которые неоднократно происходили в прошлом, приводят к существенной трансформации природных условий и биосферы, смещению и расширению отдельных климатических зон. Причем для нарушения установившегося динамического равновесия достаточно незначительных, на первый взгляд, колебаний некоторых исходных факторов.
Например, основными триггерами для климатических изменений, наблюдаемых в новейшей истории человечества, были колебания солнечной активности и содержания в атмосфере так называемых парниковых газов; небольшие изменения этих параметров приводят к «раскручиванию» процессов, существенно меняющих природные условия. Мощность поступающего к границе атмосферы Земли солнечного излучения составляет в среднем ~1361 Вт/м2. Этот показатель меняется на больших отрезках времени (например, за последние сто лет он слегка вырос), а также колеблется в регулярном 11-летнем цикле солнечной активности — с размахом до ~2 Вт/м2. На нагрев воздуха идет лишь некоторая часть поступающей к планете солнечной энергии, зависящая от множества факторов. Вклад парниковых газов в нагрев атмосферы за последние 40 лет возрос на величину, эквивалентную дополнительному притоку солнечного тепла в ~1,4 Вт/м2. Подобных флуктуаций параметров энергобаланса атмосферы оказалось достаточно для того, чтобы мировое сообщество забило тревогу, предвидя катастрофические изменения климата. При этом основное внимание уделяется парниковому эффекту и его предполагаемым косвенным последствиям, поскольку, согласно возобладавшей сегодня точке зрения, с которой согласна значительная часть научного сообщества, этот феномен проявляется все сильнее благодаря деятельности человека, а значит, поддается исправлению.
Суть парникового эффекта заключается в том, что некоторые газы, входящие в состав атмосферы, задерживают определенную долю длинноволнового (единицы или десятки микрометров) излучения, которое Земля испускает в космическое пространство, теряя при этом часть поступившей на нее солнечной энергии (в виде коротковолновой радиации — доли и единицы микрометров). Повышение концентрации таких газов в атмосфере приводит к большему накоплению тепла, подобно тому как это происходит в парнике. Парниковый эффект обеспечивает прибавку в десятки градусов к характерным земным температурам: при отсутствии парниковых газов средняя глобальная температура на Земле при сегодняшних условиях была бы -18 °C вместо +14,7 °C в реальности на начало 2019 года, а климат и природные ландшафты, например, в районе Москвы напоминали бы арктические.
К веществам, обладающим ярко выраженным парниковым эффектом, относятся вода (H2O), углекислый газ (CO2), метан (CH4), закись азота (N2O), кислород в форме озона в тропосфере (O3), галогенорганические соединения (перфторуглероды, фреоны, гидрофторуглероды), гексафторид серы (SF6) и ряд других. Свыше 95% парникового эффекта обеспечивают долгоживущие CO2, CH4, N2O и некоторые фреоны (CFC‑11 и CFC‑12). Все эти вещества — небольшие примеси к основным компонентам атмосферы: механической смеси азота (~78%), двухатомным молекулам кислорода (около 21%) и аргону (ок. 1%).
Наиболее значимый парниковый газ — водяной пар, в силу его наибольшей, по сравнению с остальными подобными соединениями, концентрации: его доля в атмосфере измеряется десятыми долями процента, что на порядки превосходит содержание других парниковых газов. Однако, в отличие от них, вода в естественных земных условиях существует преимущественно в жидком и твердом видах, а потому ее концентрация в газовой фазе в воздухе постоянно приводится в равновесие локальными условиями насыщения и конденсации, практически не зависящими от поступления, в том числе от человеческой деятельности. Благодаря этому, а также в силу ничтожной доли водяного пара антропогенного происхождения в атмосфере он не считается фактором неблагоприятного воздействия человека на климат.
Иное дело — другие парниковые газы: их содержание в воздухе в существенной степени определяется современной цивилизацией, а некоторые из них (такие как галогенорганики) имеют преимущественно искусственное происхождение. При этом удельное (на единицу концентрации) парниковое воздействие некоторых из них на порядки превосходит этот показатель водяного пара, особенно в так называемом основном окне прозрачности атмосферы (8−13 мкм), через которое в космическое пространство уходит в виде излучения значительная доля тепловой энергии Земли. То есть даже мизерное изменение доли таких газов в воздухе может отзываться ощутимым сдвигом температурных условий на планете. Без малого 2/3 совокупной «парниковой силы» всех таких веществ приходится на углекислый газ. Хотя его присутствие в атмосфере естественно, крупномасштабные промышленность, энергетика и транспорт, созданные за последние примерно полтора века, привели к существенному нарушению природного баланса поступления и изъятия CO2: он в большом количестве выбрасывается в атмосферу при сжигании топлива (свыше 33 млрд тонн в 2018 году), различных технологических процессах и других формах жизнедеятельности цивилизации. Как считается, благодаря этому его концентрация по сравнению с доиндустриальным временем возросла почти в ~1,5 раза, превысив с 2015 года 0,04%.
По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата при ООН (МГЭИК), повышение доли одного только этого газа до 0,055% (т. е. на ~1/3) может привести к росту глобальной температуры на 3 °C по сравнению с доиндустриальной эпохой, что обернется драматичными для человека последствиями. Между тем человеческая деятельность способствует росту содержания в атмосфере и других парниковых газов: по данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), с середины XVIII столетия доля метана в воздухе увеличилась в ~2,5 раза, закиси азота — на ~1/5. Концентрации основных парниковых газов достигли рекордных уровней за долгое время: по оценке ВМО, подобного содержания CO2 (0,4 078% на 2018 год) не было по крайней мере 3−5 млн лет, то есть с геологической эпохи плиоцена, когда средняя глобальная температура превышала современную на 2−3°, а уровень океана был выше на 10−20 метров. Не случайно глобальная температура уже выросла более чем на ~1 °C со второй половины XIX века, и, как считается, решающей причиной этого стала антропогенная эмиссия.
Климат меняется неравномерно по планете: «парниковое» потепление активнее проявляется в более высоких широтах; ближе к экватору оно менее ощутимо. Однако небольшой рост доли парниковых газов и температуры вызывает мультипликативный эффект, запуская «цепную реакцию» факторов, непропорционально увеличивающих последствия. Так, существенное повышение средних температур способствует росту концентрации в атмосфере парниковых газов, что усугубляет парниковый эффект и приводит к дополнительной эскалации температуры. Следствием потепления становится заметное сокращение криосферы: таяние льдов и повышение температуры вечной мерзлоты, сокращение площадей, занятых ледниками и постоянным снежным покровом, в высокоширотных и горных районах. Исходя из данных МГЭИК и Национального управления США по вопросам океана и атмосферы, за последние 40−50 лет минимальный (летний) снежный покров над сушей в Арктике сократился на 2,5 млн км2, а площадь морских льдов в приполярных районах Северного полушария уменьшилась на 60−70%. Оголение земли и воды радикально увеличивает их альбедо (долю отраженной солнечной радиации) в ряде регионов, что дополнительно повышает температуру в них и еще больше раскручивает процесс таяния криосферы. В нынешнем веке постоянные ледяные покровы (материковые, шельфовые и морские льды, горные ледники) ускоренно теряли в весе: в планетарном масштабе — более 500−600 млрд тонн в год. Таяние 360 млрд тонн льда приводит к повышению уровня Мирового океана на 1 мм. Благодаря этому фактору, а также тепловому расширению уровень Мирового океана повысился с конца XIX века более чем на 21 см. Другим следствием таяния может стать высвобождение органических остатков и газогидратов (молекулярных соединений переменного кристаллического строения, состоящих из воды и, в основном, метана), содержащихся в криосфере и на морском дне, что приведет к выходу больших дополнительных объемов парниковых газов в атмосферу. Некоторые ученые полагают, что это было важным фактором глобальных потеплений в прошлом.
Столь существенные и стремительные, по меркам геологической истории, перемены дестабилизируют сложившиеся атмосферные и океанические процессы (такие как крупнейшие течения, характерные переносы воздушных масс и т. д.), раскачивая климатическое равновесие. Не случайно в последнее время активизируются различные погодные аномалии: ураганы, наводнения, засухи, нетипичные температуры и т. п. Кроме того, подъем уровня Мирового океана в перспективе приведет к существенному изменению географии некоторых прибрежных районов и акваторий, что чревато гуманитарными и иногда политическими проблемами.
В истории Земли неоднократно сменялись периоды с очень разным климатом, который отчасти определялся большей или меньшей концентрацией парниковых газов, но также и изменениями параметров орбиты и наклона оси планеты, вулканической и солнечной активности и другими причинами. При этом колебания парниковой составляющей атмосферы достигали гораздо бóльших значений, чем сегодня. Так, в нижнем эоцене (примерно 50 млн лет назад) концентрация углекислого газа была в 2−3 раза выше сегодняшней, а средняя глобальная температура на пике потепления приближалась к 28−29 °C. С тех пор наблюдался в целом нисходящий температурный тренд с временными, иногда существенными, потеплениями. В ходе этой эволюции климата в нижнем олигоцене (~34 млн лет назад) начали формироваться первые ледники в Антарктике; впоследствии они разрослись и в Северном полушарии, достигнув максимального распространения в плейстоцене (~2,6 млн — ~12 тыс. лет назад), когда господствовали глобальные оледениния, сменявшиеся краткосрочными (первые десятки тысяч лет) потеплениями на несколько градусов. При похолоданиях Северное полушарие покрывалось сплошным льдом толщиной более 2,5 км, доходившим в Евразии и Северной Америке до широт 40−50° (примерно Нью-Йорка и Киева), а снижение уровня Мирового океана достигало ~120−150 метров. В современном нам голоцене — второй эпохе четвертичного периода, начавшейся около ~11 тыс. лет назад, — наблюдается по большому счету оттепель, сменившая последнее глобальное оледенение. На фоне поздних оледенений и межледниковий появился и эволюционировал человек.
Таким образом, нынешнее глобальное потепление — заурядный, далеко не самый выдающийся эпизод климатической истории, пусть и усиленный в какой-то (до конца не ясной, что признают многие эксперты) степени жизнедеятельностью цивилизации. Однако человек — дитя одного из холоднейших периодов в истории Земли, пережившее не одно глобальное оледенение. Так что даже весьма умеренная оттепель может обернуться для Homo sapiens неприятными сюрпризами.
Первый играет основную роль, на несколько порядков превосходя второй, малозаметный в обычных условиях. Температура этого слоя атмосферы определяется тремя главными факторами: энергией в виде солнечного электромагнитного излучения, которое отражается или поглощается атмосферой, проходит сквозь нее к поверхности Земли или обратно, частично возвращаясь в космическое пространство (образует так называемый радиационный баланс; термин «радиация» в климатологии употребляется в ином смысле, чем в атомной отрасли); фазовым переходом при конденсации водяного пара; прямой теплопередачей от твердой поверхности Земли или от океанов, которая усиливается конвективными, турбулентными процессами в воздухе и воде.
Суммарное действие этих факторов обеспечивает относительно стабильную, усредненную в планетарном масштабе условную температуру у поверхности Земли (в среднем около +14 °C в XX веке), которая меняется сравнительно медленно (по меркам человека; в нынешних условиях — примерно на 1 °C за 100 лет). Однако сдвиги на считанные градусы в ту или иную сторону, которые неоднократно происходили в прошлом, приводят к существенной трансформации природных условий и биосферы, смещению и расширению отдельных климатических зон. Причем для нарушения установившегося динамического равновесия достаточно незначительных, на первый взгляд, колебаний некоторых исходных факторов.
Например, основными триггерами для климатических изменений, наблюдаемых в новейшей истории человечества, были колебания солнечной активности и содержания в атмосфере так называемых парниковых газов; небольшие изменения этих параметров приводят к «раскручиванию» процессов, существенно меняющих природные условия. Мощность поступающего к границе атмосферы Земли солнечного излучения составляет в среднем ~1361 Вт/м2. Этот показатель меняется на больших отрезках времени (например, за последние сто лет он слегка вырос), а также колеблется в регулярном 11-летнем цикле солнечной активности — с размахом до ~2 Вт/м2. На нагрев воздуха идет лишь некоторая часть поступающей к планете солнечной энергии, зависящая от множества факторов. Вклад парниковых газов в нагрев атмосферы за последние 40 лет возрос на величину, эквивалентную дополнительному притоку солнечного тепла в ~1,4 Вт/м2. Подобных флуктуаций параметров энергобаланса атмосферы оказалось достаточно для того, чтобы мировое сообщество забило тревогу, предвидя катастрофические изменения климата. При этом основное внимание уделяется парниковому эффекту и его предполагаемым косвенным последствиям, поскольку, согласно возобладавшей сегодня точке зрения, с которой согласна значительная часть научного сообщества, этот феномен проявляется все сильнее благодаря деятельности человека, а значит, поддается исправлению.
Суть парникового эффекта заключается в том, что некоторые газы, входящие в состав атмосферы, задерживают определенную долю длинноволнового (единицы или десятки микрометров) излучения, которое Земля испускает в космическое пространство, теряя при этом часть поступившей на нее солнечной энергии (в виде коротковолновой радиации — доли и единицы микрометров). Повышение концентрации таких газов в атмосфере приводит к большему накоплению тепла, подобно тому как это происходит в парнике. Парниковый эффект обеспечивает прибавку в десятки градусов к характерным земным температурам: при отсутствии парниковых газов средняя глобальная температура на Земле при сегодняшних условиях была бы -18 °C вместо +14,7 °C в реальности на начало 2019 года, а климат и природные ландшафты, например, в районе Москвы напоминали бы арктические.
К веществам, обладающим ярко выраженным парниковым эффектом, относятся вода (H2O), углекислый газ (CO2), метан (CH4), закись азота (N2O), кислород в форме озона в тропосфере (O3), галогенорганические соединения (перфторуглероды, фреоны, гидрофторуглероды), гексафторид серы (SF6) и ряд других. Свыше 95% парникового эффекта обеспечивают долгоживущие CO2, CH4, N2O и некоторые фреоны (CFC‑11 и CFC‑12). Все эти вещества — небольшие примеси к основным компонентам атмосферы: механической смеси азота (~78%), двухатомным молекулам кислорода (около 21%) и аргону (ок. 1%).
Наиболее значимый парниковый газ — водяной пар, в силу его наибольшей, по сравнению с остальными подобными соединениями, концентрации: его доля в атмосфере измеряется десятыми долями процента, что на порядки превосходит содержание других парниковых газов. Однако, в отличие от них, вода в естественных земных условиях существует преимущественно в жидком и твердом видах, а потому ее концентрация в газовой фазе в воздухе постоянно приводится в равновесие локальными условиями насыщения и конденсации, практически не зависящими от поступления, в том числе от человеческой деятельности. Благодаря этому, а также в силу ничтожной доли водяного пара антропогенного происхождения в атмосфере он не считается фактором неблагоприятного воздействия человека на климат.
Иное дело — другие парниковые газы: их содержание в воздухе в существенной степени определяется современной цивилизацией, а некоторые из них (такие как галогенорганики) имеют преимущественно искусственное происхождение. При этом удельное (на единицу концентрации) парниковое воздействие некоторых из них на порядки превосходит этот показатель водяного пара, особенно в так называемом основном окне прозрачности атмосферы (8−13 мкм), через которое в космическое пространство уходит в виде излучения значительная доля тепловой энергии Земли. То есть даже мизерное изменение доли таких газов в воздухе может отзываться ощутимым сдвигом температурных условий на планете. Без малого 2/3 совокупной «парниковой силы» всех таких веществ приходится на углекислый газ. Хотя его присутствие в атмосфере естественно, крупномасштабные промышленность, энергетика и транспорт, созданные за последние примерно полтора века, привели к существенному нарушению природного баланса поступления и изъятия CO2: он в большом количестве выбрасывается в атмосферу при сжигании топлива (свыше 33 млрд тонн в 2018 году), различных технологических процессах и других формах жизнедеятельности цивилизации. Как считается, благодаря этому его концентрация по сравнению с доиндустриальным временем возросла почти в ~1,5 раза, превысив с 2015 года 0,04%.
По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата при ООН (МГЭИК), повышение доли одного только этого газа до 0,055% (т. е. на ~1/3) может привести к росту глобальной температуры на 3 °C по сравнению с доиндустриальной эпохой, что обернется драматичными для человека последствиями. Между тем человеческая деятельность способствует росту содержания в атмосфере и других парниковых газов: по данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), с середины XVIII столетия доля метана в воздухе увеличилась в ~2,5 раза, закиси азота — на ~1/5. Концентрации основных парниковых газов достигли рекордных уровней за долгое время: по оценке ВМО, подобного содержания CO2 (0,4 078% на 2018 год) не было по крайней мере 3−5 млн лет, то есть с геологической эпохи плиоцена, когда средняя глобальная температура превышала современную на 2−3°, а уровень океана был выше на 10−20 метров. Не случайно глобальная температура уже выросла более чем на ~1 °C со второй половины XIX века, и, как считается, решающей причиной этого стала антропогенная эмиссия.
Климат меняется неравномерно по планете: «парниковое» потепление активнее проявляется в более высоких широтах; ближе к экватору оно менее ощутимо. Однако небольшой рост доли парниковых газов и температуры вызывает мультипликативный эффект, запуская «цепную реакцию» факторов, непропорционально увеличивающих последствия. Так, существенное повышение средних температур способствует росту концентрации в атмосфере парниковых газов, что усугубляет парниковый эффект и приводит к дополнительной эскалации температуры. Следствием потепления становится заметное сокращение криосферы: таяние льдов и повышение температуры вечной мерзлоты, сокращение площадей, занятых ледниками и постоянным снежным покровом, в высокоширотных и горных районах. Исходя из данных МГЭИК и Национального управления США по вопросам океана и атмосферы, за последние 40−50 лет минимальный (летний) снежный покров над сушей в Арктике сократился на 2,5 млн км2, а площадь морских льдов в приполярных районах Северного полушария уменьшилась на 60−70%. Оголение земли и воды радикально увеличивает их альбедо (долю отраженной солнечной радиации) в ряде регионов, что дополнительно повышает температуру в них и еще больше раскручивает процесс таяния криосферы. В нынешнем веке постоянные ледяные покровы (материковые, шельфовые и морские льды, горные ледники) ускоренно теряли в весе: в планетарном масштабе — более 500−600 млрд тонн в год. Таяние 360 млрд тонн льда приводит к повышению уровня Мирового океана на 1 мм. Благодаря этому фактору, а также тепловому расширению уровень Мирового океана повысился с конца XIX века более чем на 21 см. Другим следствием таяния может стать высвобождение органических остатков и газогидратов (молекулярных соединений переменного кристаллического строения, состоящих из воды и, в основном, метана), содержащихся в криосфере и на морском дне, что приведет к выходу больших дополнительных объемов парниковых газов в атмосферу. Некоторые ученые полагают, что это было важным фактором глобальных потеплений в прошлом.
Столь существенные и стремительные, по меркам геологической истории, перемены дестабилизируют сложившиеся атмосферные и океанические процессы (такие как крупнейшие течения, характерные переносы воздушных масс и т. д.), раскачивая климатическое равновесие. Не случайно в последнее время активизируются различные погодные аномалии: ураганы, наводнения, засухи, нетипичные температуры и т. п. Кроме того, подъем уровня Мирового океана в перспективе приведет к существенному изменению географии некоторых прибрежных районов и акваторий, что чревато гуманитарными и иногда политическими проблемами.
В истории Земли неоднократно сменялись периоды с очень разным климатом, который отчасти определялся большей или меньшей концентрацией парниковых газов, но также и изменениями параметров орбиты и наклона оси планеты, вулканической и солнечной активности и другими причинами. При этом колебания парниковой составляющей атмосферы достигали гораздо бóльших значений, чем сегодня. Так, в нижнем эоцене (примерно 50 млн лет назад) концентрация углекислого газа была в 2−3 раза выше сегодняшней, а средняя глобальная температура на пике потепления приближалась к 28−29 °C. С тех пор наблюдался в целом нисходящий температурный тренд с временными, иногда существенными, потеплениями. В ходе этой эволюции климата в нижнем олигоцене (~34 млн лет назад) начали формироваться первые ледники в Антарктике; впоследствии они разрослись и в Северном полушарии, достигнув максимального распространения в плейстоцене (~2,6 млн — ~12 тыс. лет назад), когда господствовали глобальные оледениния, сменявшиеся краткосрочными (первые десятки тысяч лет) потеплениями на несколько градусов. При похолоданиях Северное полушарие покрывалось сплошным льдом толщиной более 2,5 км, доходившим в Евразии и Северной Америке до широт 40−50° (примерно Нью-Йорка и Киева), а снижение уровня Мирового океана достигало ~120−150 метров. В современном нам голоцене — второй эпохе четвертичного периода, начавшейся около ~11 тыс. лет назад, — наблюдается по большому счету оттепель, сменившая последнее глобальное оледенение. На фоне поздних оледенений и межледниковий появился и эволюционировал человек.
Таким образом, нынешнее глобальное потепление — заурядный, далеко не самый выдающийся эпизод климатической истории, пусть и усиленный в какой-то (до конца не ясной, что признают многие эксперты) степени жизнедеятельностью цивилизации. Однако человек — дитя одного из холоднейших периодов в истории Земли, пережившее не одно глобальное оледенение. Так что даже весьма умеренная оттепель может обернуться для Homo sapiens неприятными сюрпризами.
Всеобщее соглашение
В основе мер по предотвращению неблагоприятных изменений климата лежит идея сокращения антропогенных выбросов парниковых газов, способствующих глобальному потеплению (см. Справку 1). На это были направлены международные договоренности по климату, которые принимались с конца прошлого века (см. Справку 2). Венцом международного сотрудничества в данной области стало Парижское соглашение, одобренное в 2015-м и вступившее в силу в конце 2016 года. К настоящему времени его ратифицировали уже 187 из 197 сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК).
Это соглашение обязывает мировое сообщество до конца XXI века удержать повышение глобальной температуры в пределах 2 °C, а по возможности 1,5 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем (под которым фактически подразумеваются инструментальные данные 1850−1900 годов). Учитывая, что от этого отправного уровня температура уже выросла более чем на 1 °C (см. Справку 1), дальнейший рост должен быть меньше 0,5−1,0 °C. Парижское соглашение рассчитано на совокупный эффект от выполнения совершенно разных национальных планов по сокращению эмиссии (так называемых «Определяемых на национальном уровне вкладов» — ОНУВ; здесь и далее все термины — из официальных переводов документов ООН), которые каждая страна составляет по своему усмотрению, исходя из собственных условий и возможностей. При этом планы пересматриваются не реже, чем раз в пять лет, и каждый последующий должен наращивать обязательства, а не снижать их. Большинство государств и Евросоюз уже представили так называемые «Предполагаемые ОНУВ» (ПОНУВ) — по существу, базу для дальнейшего наращивания обязательств. Большинство стран подготовили эти документы к 2015−2016 годам. К концу 2020 года государства должны представить новые, доработанные их версии (собственно ОНУВ), содержащие четкое видение климатической политики на длительную перспективу. Эти документы позволят рассчитать суммарный эффект от национальных мер, определить их соответствие основным глобальным целям и разработать меры по корректировке климатического курса.
В основе мер по предотвращению неблагоприятных изменений климата лежит идея сокращения антропогенных выбросов парниковых газов, способствующих глобальному потеплению (см. Справку 1). На это были направлены международные договоренности по климату, которые принимались с конца прошлого века (см. Справку 2). Венцом международного сотрудничества в данной области стало Парижское соглашение, одобренное в 2015-м и вступившее в силу в конце 2016 года. К настоящему времени его ратифицировали уже 187 из 197 сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК).
Это соглашение обязывает мировое сообщество до конца XXI века удержать повышение глобальной температуры в пределах 2 °C, а по возможности 1,5 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем (под которым фактически подразумеваются инструментальные данные 1850−1900 годов). Учитывая, что от этого отправного уровня температура уже выросла более чем на 1 °C (см. Справку 1), дальнейший рост должен быть меньше 0,5−1,0 °C. Парижское соглашение рассчитано на совокупный эффект от выполнения совершенно разных национальных планов по сокращению эмиссии (так называемых «Определяемых на национальном уровне вкладов» — ОНУВ; здесь и далее все термины — из официальных переводов документов ООН), которые каждая страна составляет по своему усмотрению, исходя из собственных условий и возможностей. При этом планы пересматриваются не реже, чем раз в пять лет, и каждый последующий должен наращивать обязательства, а не снижать их. Большинство государств и Евросоюз уже представили так называемые «Предполагаемые ОНУВ» (ПОНУВ) — по существу, базу для дальнейшего наращивания обязательств. Большинство стран подготовили эти документы к 2015−2016 годам. К концу 2020 года государства должны представить новые, доработанные их версии (собственно ОНУВ), содержащие четкое видение климатической политики на длительную перспективу. Эти документы позволят рассчитать суммарный эффект от национальных мер, определить их соответствие основным глобальным целям и разработать меры по корректировке климатического курса.
Справка 2. История глобальных соглашений по климату
Предтечей международных инициатив по климату можно считать Монреальский протокол к Венской конвенции об охране озонового слоя, подписанный в сентябре 1987 года 46 государствами и одобренный большинством стран — членов ООН. Документ предусматривал меры по ограничению или запрету производства и использования ряда веществ, разрушающих озоновый слой стратосферы (он снижает до безопасного для жизни уровня поступление к поверхности Земли коротковолновой солнечной радиации).
Впоследствии документ стал первым в истории международным соглашением, ратифицированным всеми государствами ООН и, таким образом, объединившим усилия всего мирового сообщества для сохранения атмосферы. Озоноразрушающие вещества или их заменители обладают парниковым эффектом; некоторые из них превосходят в этом отношении «эталонный» углекислый газ на четыре порядка.
Спустя год с небольшим Генеральная ассамблея ООН приняла резолюцию 43/63 от 6 декабря 1988 года, в соответствии с которой при ООН была образована Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК, или IPCC), действующая под эгидой Программы ООН по окружающей среде (UNEP) и Всемирной метеорологической организации (ВМО, или WMO). После того как МГЭИК подготовила свой первый Оценочный доклад, был создан Межправительственный переговорный комитет для подготовки Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК, или FCCC). Конвенция была принята в мае 1992 года на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро, Бразилия, тогдашними странами — членами Организации по сотрудничеству и развитию (ОЭСР), а также Россией и рядом европейских государств (Чехия, Словакия, Венгрия, Польша, Болгария, Словения, Украина, Белоруссия, Хорватия, Литва, Латвия, Румыния, Эстония). Документ вступил в силу 21 марта 1994 года. Основной целью Конвенции стало сохранение к 2000 году эмиссии парниковых газов на уровне 1990 года, однако поначалу не были установлены юридически обязывающие ограничения по выбросам для участников соглашения. Выполнение установок РКИК представляло наименьшую проблему для большинства перечисленных постсоциалистических стран благодаря сокращению в них реального, производственного сектора экономики, что привело к очень существенному снижению их эмиссии.
Юридически обязывающие задачи для ряда государств были закреплены протоколом к Конвенции, подписанным 11 декабря 1997 года в Киото, Япония. Но документ вступил в силу только в феврале 2005 года. Киотский протокол поставил цель сократить на 5,2% совокупную эмиссию «староиндустриальных» государств с 2008 по 2012 год. Для этого 37 странам и Евросоюзу устанавливались «индивидуальные» ограничения на суммарную эмиссию ряда парниковых газов: CO2, CH4, N2O, SF6 и некоторых галогенорганических соединений (см. Справку 1). Кроме прямого сокращения, предполагалась возможность зачета обязательств за счет взаимной торговли квотами на выбросы или реализации совместных проектов, в том числе за пределами государств, ратифицировавших документ.
В декабре 2012 года в Дохе, Катар, были приняты дополнения к Киотскому протоколу, продлевающие срок действия обязательств на следующий период — с 2013 по 2020 год.
Опыт реализации Киотского протокола оказался не слишком успешным. Проблемой стал, в частности, отказ ряда ключевых стран от участия в соглашении. Так, вступление в силу Киотского протокола затянулось более чем на семь лет из-за отказа некоторых государств его ратифицировать: прежде всего, это США, которые ко времени утверждения протокола эмитировали ежегодно около 6 млрд тонн CO2 (порядка ¼ мировых выбросов). Ряд стран (Россия, Канада, Япония и др.) поначалу отказались участвовать в продленном на 2013−2020 годы соглашении. В итоге цель Киотского протокола не была выполнена: к 2012 году парниковые выбросы в присоединившихся к нему странах сократились лишь на 3,8%. В то же время стремительное увеличение эмиссии в ряде развивающихся государств свело на нет усилия стран, взявших обязательства по Киотскому протоколу. Общемировые выбросы и концентрация парниковых газов продолжили расти: так, в первый период Киото — с 2008 по 2012 год — мировая эмиссия CO2 в сфере потребления энергоносителей увеличилась, по данным Мирового энергетического агентства (МЭА), с 29,3 млрд тонн до 31,6 млрд тонн.
Стало очевидным, что необходимо менять подходы к международным обязательствам по эмиссии. Результаты многолетних переговоров по этому вопросу воплотились в соглашении, одобренном на 21-й сессии конференции сторон РКИК, проходившей с 30 ноября по 13 декабря 2015 года в Париже. Принципиальное отличие нового документа от предыдущих состоит в том, что обязательства по нему изначально распространялись практически на весь мир: документ подписали 197 сторон РКИК, хотя несколько государств до сих пор не ратифицировали Соглашение или впоследствии заговорили о выходе из него. Парижское соглашение предписывает удержать до конца XXI века рост глобальной температуры в пределах 1,5−2,0 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем. Документ был официально подписан представителями стран начиная с апреля 2016 года и вступил в силу 4 ноября того же года. Однако его исполнение наталкивается на серьезные проблемы (см. основной текст).
Впоследствии документ стал первым в истории международным соглашением, ратифицированным всеми государствами ООН и, таким образом, объединившим усилия всего мирового сообщества для сохранения атмосферы. Озоноразрушающие вещества или их заменители обладают парниковым эффектом; некоторые из них превосходят в этом отношении «эталонный» углекислый газ на четыре порядка.
Спустя год с небольшим Генеральная ассамблея ООН приняла резолюцию 43/63 от 6 декабря 1988 года, в соответствии с которой при ООН была образована Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК, или IPCC), действующая под эгидой Программы ООН по окружающей среде (UNEP) и Всемирной метеорологической организации (ВМО, или WMO). После того как МГЭИК подготовила свой первый Оценочный доклад, был создан Межправительственный переговорный комитет для подготовки Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК, или FCCC). Конвенция была принята в мае 1992 года на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро, Бразилия, тогдашними странами — членами Организации по сотрудничеству и развитию (ОЭСР), а также Россией и рядом европейских государств (Чехия, Словакия, Венгрия, Польша, Болгария, Словения, Украина, Белоруссия, Хорватия, Литва, Латвия, Румыния, Эстония). Документ вступил в силу 21 марта 1994 года. Основной целью Конвенции стало сохранение к 2000 году эмиссии парниковых газов на уровне 1990 года, однако поначалу не были установлены юридически обязывающие ограничения по выбросам для участников соглашения. Выполнение установок РКИК представляло наименьшую проблему для большинства перечисленных постсоциалистических стран благодаря сокращению в них реального, производственного сектора экономики, что привело к очень существенному снижению их эмиссии.
Юридически обязывающие задачи для ряда государств были закреплены протоколом к Конвенции, подписанным 11 декабря 1997 года в Киото, Япония. Но документ вступил в силу только в феврале 2005 года. Киотский протокол поставил цель сократить на 5,2% совокупную эмиссию «староиндустриальных» государств с 2008 по 2012 год. Для этого 37 странам и Евросоюзу устанавливались «индивидуальные» ограничения на суммарную эмиссию ряда парниковых газов: CO2, CH4, N2O, SF6 и некоторых галогенорганических соединений (см. Справку 1). Кроме прямого сокращения, предполагалась возможность зачета обязательств за счет взаимной торговли квотами на выбросы или реализации совместных проектов, в том числе за пределами государств, ратифицировавших документ.
В декабре 2012 года в Дохе, Катар, были приняты дополнения к Киотскому протоколу, продлевающие срок действия обязательств на следующий период — с 2013 по 2020 год.
Опыт реализации Киотского протокола оказался не слишком успешным. Проблемой стал, в частности, отказ ряда ключевых стран от участия в соглашении. Так, вступление в силу Киотского протокола затянулось более чем на семь лет из-за отказа некоторых государств его ратифицировать: прежде всего, это США, которые ко времени утверждения протокола эмитировали ежегодно около 6 млрд тонн CO2 (порядка ¼ мировых выбросов). Ряд стран (Россия, Канада, Япония и др.) поначалу отказались участвовать в продленном на 2013−2020 годы соглашении. В итоге цель Киотского протокола не была выполнена: к 2012 году парниковые выбросы в присоединившихся к нему странах сократились лишь на 3,8%. В то же время стремительное увеличение эмиссии в ряде развивающихся государств свело на нет усилия стран, взявших обязательства по Киотскому протоколу. Общемировые выбросы и концентрация парниковых газов продолжили расти: так, в первый период Киото — с 2008 по 2012 год — мировая эмиссия CO2 в сфере потребления энергоносителей увеличилась, по данным Мирового энергетического агентства (МЭА), с 29,3 млрд тонн до 31,6 млрд тонн.
Стало очевидным, что необходимо менять подходы к международным обязательствам по эмиссии. Результаты многолетних переговоров по этому вопросу воплотились в соглашении, одобренном на 21-й сессии конференции сторон РКИК, проходившей с 30 ноября по 13 декабря 2015 года в Париже. Принципиальное отличие нового документа от предыдущих состоит в том, что обязательства по нему изначально распространялись практически на весь мир: документ подписали 197 сторон РКИК, хотя несколько государств до сих пор не ратифицировали Соглашение или впоследствии заговорили о выходе из него. Парижское соглашение предписывает удержать до конца XXI века рост глобальной температуры в пределах 1,5−2,0 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем. Документ был официально подписан представителями стран начиная с апреля 2016 года и вступил в силу 4 ноября того же года. Однако его исполнение наталкивается на серьезные проблемы (см. основной текст).
Соглашение требует от всех государств как можно скорее остановить рост антропогенных парниковых выбросов (пока они в мировом масштабе увеличиваются), начать их постепенное сокращение и во второй половине столетия добиться нулевой или отрицательной нетто-эмиссии, при которой меры, принятые государствами для поглощения парниковых газов, позволят, как минимум, полностью нейтрализовать текущий объем выбросов. При этом документ признаёт необходимость дифференцированного подхода к странам с давно сформировавшейся индустрией и развивающимся государствам; такой подход был предусмотрен Рамочной конвенцией ООН об изменении климата (см. Справку 2). Однако, в отличие от предыдущих документов, Парижское соглашение не освобождает развивающиеся страны от обязательств по климату, а лишь признаёт их право сокращать эмиссию меньшими темпами, чем староиндустриальные государства. К тому же декларируется необходимость финансового участия развитых государств в климатических проектах развивающихся стран, а также развития торговли эмиссией на глобальном уровне. Однако пока все это остается, в основном, декларацией: на последней (25-й) конференции ООН по климату в Мадриде, прошедшей в декабре 2019 года, опять (как и год назад, на предыдущем подобном мероприятии в Польше) не удалось выработать правила нового глобального рынка эмиссии, а также механизмы зачета при реализации развитыми странами проектов, снижающих эмиссию, в развивающихся государствах. Это сильно затрудняет глобализацию эмиссионной политики: она остается преимущественно замкнутой в национальных юрисдикциях и лишь иногда (как в случае Евросоюза) отчасти выходит на межгосударственный уровень.
Другая важнейшая проблема Парижского соглашения — недостаток координации климатических стратегий многих государств и отсутствие действенных рычагов влияния на их климатическую политику со стороны наднациональных органов. ООН не может заставить суверенные правительства дополнительно повысить планку обязательств по эмиссии; вместе с тем, несогласованность национальных стратегий, отсутствие глобального рынка эмиссии и эффективных механизмов инвестирования в зарубежные низкоэмиссионные проекты мешают использовать потенциал взаимного дополнения национальных стратегий. Дело осложняется отказом некоторых стран от выполнения ранее взятых обязательств: болезненным ударом для мировой климатической политики стало решение США — второго в мире эмитента парниковых газов: 22 апреля 2016 года Вашингтон подписал парижский документ и 3 сентября 2016 года ратифицировал его, но три года спустя официально известил ООН о намерении выйти из Соглашения с 4 ноября 2020 года.
В результате всего этого возникла асимметрия между климатическими усилиями, которые предпринимают разные государства. Несмотря на существенные самоограничения некоторых из них, в глобальном масштабе заявленных мер по сокращению эмиссии оказывается далеко не достаточно для достижения целей Парижского соглашения.
Другая важнейшая проблема Парижского соглашения — недостаток координации климатических стратегий многих государств и отсутствие действенных рычагов влияния на их климатическую политику со стороны наднациональных органов. ООН не может заставить суверенные правительства дополнительно повысить планку обязательств по эмиссии; вместе с тем, несогласованность национальных стратегий, отсутствие глобального рынка эмиссии и эффективных механизмов инвестирования в зарубежные низкоэмиссионные проекты мешают использовать потенциал взаимного дополнения национальных стратегий. Дело осложняется отказом некоторых стран от выполнения ранее взятых обязательств: болезненным ударом для мировой климатической политики стало решение США — второго в мире эмитента парниковых газов: 22 апреля 2016 года Вашингтон подписал парижский документ и 3 сентября 2016 года ратифицировал его, но три года спустя официально известил ООН о намерении выйти из Соглашения с 4 ноября 2020 года.
В результате всего этого возникла асимметрия между климатическими усилиями, которые предпринимают разные государства. Несмотря на существенные самоограничения некоторых из них, в глобальном масштабе заявленных мер по сокращению эмиссии оказывается далеко не достаточно для достижения целей Парижского соглашения.
Выдающиеся эмитенты
Ко времени принятия Монреальской конвенции и Киотского протокола развитые страны мира не только отвечали за основную долю исторической антропогенной эмиссии, но и превосходили развивающийся мир по объему парниковых выбросов. Эти международные соглашения предусматривали главным образом ограничительные меры в отношении развитых стран и касались развивающихся, в основном, на уровне деклараций. С тех пор ситуация радикально изменилась: развивающийся мир вышел на первое место по общему объему эмиссии, а отдельные его представители уже кратно превосходят по выбросам любую страну Запада. Несколько иначе обстоит дело с эмиссией на душу населения: по этому показателю развитые страны по-прежнему «лидируют».
Ко времени принятия Монреальской конвенции и Киотского протокола развитые страны мира не только отвечали за основную долю исторической антропогенной эмиссии, но и превосходили развивающийся мир по объему парниковых выбросов. Эти международные соглашения предусматривали главным образом ограничительные меры в отношении развитых стран и касались развивающихся, в основном, на уровне деклараций. С тех пор ситуация радикально изменилась: развивающийся мир вышел на первое место по общему объему эмиссии, а отдельные его представители уже кратно превосходят по выбросам любую страну Запада. Несколько иначе обстоит дело с эмиссией на душу населения: по этому показателю развитые страны по-прежнему «лидируют».
Таблица 1. Крупнейшие в мире эмитенты CO2, 2018 год
Сегодня крупнейший среди государств эмитент парниковых газов — Китай, который в середине 2000-х годов сравнялся по этому показателю с США, а спустя примерно 10 лет уже вдвое опережал их. Как видно из Таблицы 1, Китай также является антилидером по удельным показателям; в частности, по эмиссии CO2 в расчете на единицу ВВП он немного превосходит Россию. В 2018 году объем эмиссии CO2 в КНР составил порядка 9,5 млрд тонн (~28% мирового объема). Среди главных причин столь больших выбросов — зависимость быстрорастущей экономики от угольной энергетики: на Китай приходится около половины мирового потребления угля; в частности, на этом топливе вырабатывается порядка 2/3 электричества.
Такая ситуация заставила Пекин сделать ограничение парниковой эмиссии одним из приоритетов государственной политики: власти объявили «войну выбросам». В соответствии с планами, принятыми в 2009 году и актуализированными к 2015 году в рамках обязательств по Парижскому соглашению, Китай собирается к 2020 году сократить удельную (на единицу ВВП) эмиссию CO2 на 40−45%, а к 2030 году — на 60−65% по сравнению с уровнем 2005 года. Для этого планируются сдвиги в энергобалансе. В частности, предполагается к 2020 году сократить долю органического топлива в балансе первичных источников энергии до 85% (увеличив при этом удельный вес природного газа до 10%), а к 2030 году — до 80%. Это происходит в первую очередь за счет роста мощности низкоэмиссионной генерации. Так, производительность атомных станций увеличилась с 7 ГВт в 2005 году до 45,7 ГВт; к 2030 году она должна составить не менее 120 ГВт. Мощность гидрогенерации, составлявшая в 2005 году ~117 ГВт, ныне превышает 300 ГВт. Еще бóльшими темпами наращиваются ВИЭ: производительность ветряных энергоустановок повышается с 1 ГВт в 2005 году до 200 ГВт в 2020 году; солнечных — с 0,07 ГВт до 100 ГВт. Для поглощения эмиссии наращивается лесной фонд: по сравнению с 2005 годом он должен увеличиться на 1,3 млрд м3 к 2020 году и на 4,5 млрд м3 — к 2030 году, что эквивалентно 30% лесного фонда страны по состоянию на 2015 год. К 2020 году предполагается остановить рост использования минеральных удобрений и пестицидов, которое также способствует увеличению эмиссии.
Эти задачи реализуются, в основном, в соответствии с планами. Например, удельные выбросы углекислого газа были сокращены к 2015 году на ~22%. Китай планирует приблизительно к 2030 году пройти максимум парниковой эмиссии, после чего должно начаться ее снижение.
В США антропогенная эмиссия в последние 30 лет увеличилась менее чем на 1,5% и составила в 2017 году ~6,5 млрд тонн в эквиваленте CO2 (5,7 млрд тонн с учетом поглощения лесами и др. факторов). При этом пик эмиссии был пройден в конце 1990-х и в 2000-х годах, когда она составляла 7,1−7,4 млрд тонн, а в нынешнем десятилетии преобладало снижение. Порядка 75% эмиссии приходится на CO2 от использования энергоносителей.
В соответствии с планом, представленным в рамках обязательств по Парижскому соглашению, США намерены снизить эмиссию по сравнению с уровнем 2005 года на 17% к 2020 году, на 26−28% — к 2025 году, минимум на 80% — к 2050 году. Достигнутое к 2017 году снижение составило 13%. Сокращение выбросов до последнего времени обеспечивалось установлением технических стандартов по энергоэффективности и удельной эмиссии в разных сферах, ограничений на реализацию некоторых проектов, интенсивным вытеснением угольной энергетики: ее доля в выработке электричества уменьшилась за последние 15 лет вдвое и ныне едва превышает ¼. Угольная генерация замещалась, в основном, газовой (благодаря существенному удешевлению природного газа), а также ВИЭ (в силу значительных льгот и субсидий для этого сектора на федеральном уровне и в ряде регионов). Ядерная энергетика не подвергалась регуляторной дискриминации и даже получала некоторые льготы (более ограниченные, чем ВИЭ), однако для нее сложилась неблагоприятная конкурентная ситуация на нерегулируемых рынках, отчего ряд блоков оказался на грани закрытия, а некоторые были окончательно остановлены. Власти отдельных штатов принимают меры для сохранения у себя действующих АЭС, отчего тенденция сокращения ядерного парка в последнее время замедлилась. Такая позиция связана с тем, что в США реализация климатической политики, находящей сочувствие у избирателей, все больше смещается на региональный уровень, а атомные станции играют ведущую роль как источники низкоэмиссионной генерации (свыше 60% в США против 50% в Евросоюзе и кратно меньше — в Китае).
Планы по исполнению Парижского соглашения были объявлены до прихода к власти Дональда Трампа, при администрации которого вектор федеральной энергетической и климатической политики существенно сместился. В частности, Вашингтон отказался от ряда прежних ограничений на углеводородную, в том числе угольную, энергетику и объявил о выходе из Парижского соглашения. Однако упомянутый выше срок выхода (ноябрь 2020 года) практически совпадает с очередными выборами главы государства. В случае смены власти не исключена полная или частичная реставрация прежнего курса, в том числе в отношении международных обязательств США, которые пока формально остаются в силе.
В Евросоюзе антропогенная эмиссия составила в 2017 году 4,3 млрд тонн в эквиваленте CO2 — на 23,5% меньше, чем в 1990 году, в то время как ВВП за этот срок вырос примерно наполовину.
Это крупнейший в мире регион, проводящий скоординированную межгосударственную политику по ограничению парниковых выбросов. В начале 2014 года ЕС принял «Основные направления климатической и энергетической политики», изменившие ее принципы. В частности, вместо установления заданий по наращиванию ВИЭ Брюссель, начиная с 2020 года, требует определенного сокращения эмиссии, оставляя на усмотрение самих стран-членов структурные сдвиги в их энергобалансе, за исключением общих для ЕС в целом ориентиров: повышения к 2030 году энергоэффективности на 27% и доли ВИЭ в энергобалансе — до 27%. Климатические планы ЕС предусматривают сокращение эмиссии парниковых газов входящих в него стран по сравнению с уровнем 1990 года на 20% к 2020 году (эта задача уже перевыполнена), на 40% — к 2030 году и на 80−95% — к 2050 году. То есть к началу второй половины XXI века ЕС может перейти к «нулевой» нетто-эмиссии, что отвечает лучшим сценариям МГЭИК (Межправительственной группы экспертов по изменению климата при ООН. — Прим. ред.). Присоединяясь к Парижскому соглашению, ряд стран — членов ЕС заявили первоначальные планы сокращения эмиссии, основанные на этих целевых ориентирах ЕС. Среди них, например, Германия, Италия, Испания, Польша.
Важнейший инструмент климатической политики Евросоюза — созданная в 2005 году Система торговли квотами на эмиссию парниковых газов (Система торговли эмиссией — СТЭ) — крупнейший в мире рынок прав на парниковые выбросы (около ¾ мирового объема), к которому присоединились и не входящие в ЕС развитые страны Европы. В СТЭ входят 11 тыс. предприятий разных отраслей, а также гражданская авиация. Стандартным товаром СТЭ служат 1 тонна CO2 либо эквивалентное количество других парниковых газов. Ежегодно среди участников рынка распределяются первоначальные квоты, неистраченной частью которых можно торговать. Система охватывает около половины эмиссии ЕС, и для этой части установлены опережающие темпы сокращения выбросов по сравнению со средними для союза (средняя для ЕС цифра снижения эмиссии на 40% к 2030 году слагается из 43% для участников СТЭ и 30% — для не входящих в рынок эмитентов). В последние годы рынок реформируется, и в следующем десятилетии он вступит в 4-й этап своего функционирования. Новый рынок будет более коммерчески ориентирован (ранее большая доля квот распределялась, а не торговалась), и в нем учтены недостатки прежней рыночной модели, приводившие, в частности, к сильной девальвации квот на эмиссию в отдельные периоды.
Индия заняла 3-е место в мире среди государств по объему антропогенных парниковых выбросов: в частности, эмиссия CO2 составляет порядка 2,5 млрд тонн/год. Эта страна примерно в такой же степени, как и Китай, зависит от угля в балансе первичных энергоносителей (~65%) и в генерации (свыше 70% выработки). Разница — в масштабе энергетики (объем потребления энергоносителей и электричества в Индии, соответственно, в 4 и 4,5 раза меньше) и в трендах развития: Китай всячески старается сократить роль угля, тогда как Индия фактически усиливает ставку на это топливо для ликвидации значительного энергодефицита. В результате страна в обозримом будущем может стать крупнейшим потребителем и импортером этого сырья. Индия по существу находится в разгаре экстенсивной индустриализации, которую проходит Китай и давно прошли развитые страны; в таких условиях снижения парниковых выбросов в этом государстве следует ожидать не раньше середины века. В данный момент сокращение эмиссии де-факто не является приоритетом для Нью-Дели. Климатические цели менее амбициозны, чем у большинства стран с большой эмиссией. Так, в соответствии с обязательствами, которые Индия заявила в рамках РКИК, планируется сократить по сравнению с уровнем 2005 года удельную (на единицу произведенного ВВП) эмиссию на 20−25% к 2020 году и на 33−35% — к 2030 году. Достигнутое сокращение в первые пять лет составило 12%.
Индия планирует к 2030 году создать мощности для поглощения эмиссии, эквивалентные 2,5−3,0 млрд тонн CO2 в год. Одна из важнейших мер такого рода — программа увеличения лесного фонда: площадь лесов должна увеличиться с 24% до 33% территории страны.
Среди мер, способствующих снижению эмиссии, — программа развития ВИЭ: с начала 2000-х годов их установленная мощность возросла на порядок (36 ГВт в 2015 году), и к 2022 году планируется увеличить ее до 175 ГВт (в т. ч. 100 ГВт солнечной, 60 ГВт — ветровой, 10 ГВт — на биомассе). Индия также давно провозгласила интенсивное наращивание ядерной генерации (до 63 ГВт к 2030 году; ныне около 7 ГВт), однако реализация этой задумки пока заметно отстает от планов. За счет ВИЭ и ядерной энергетики предполагается к 2030 году снизить долю генерации на органическом топливе в установленной мощности до ~60%, хотя удельный вес выработки на таком топливе останется гораздо выше.
Другая мера для снижения эмиссии — наращивание энергоэффективности, которая до сих пор находилась на низком уровне. Планируется к концу нынешнего десятилетия сократить удельное энергопотребление на 10%. За счет мер такого рода планируется сократить объем необходимого ввода мощностей генерации на ~20 ГВт и снизить ежегодное потребление органического топлива на 23 млн тонн условного топлива (т. у.т.). Осуществляются проекты повышения энергоэффективности в разных сферах. Этому способствует и налог на использование угля, который был повышен вчетверо и превысил $ 3 на тонну. Собранные средства направляются в специальный экологический фонд, из которого финансируются проекты «зеленой» энергетики.
К специфическим проблемам Индии относится крупнейшее в мире поголовье крупного рогатого скота (300 млн голов), которое является значимым источником метана и трудно поддается регулированию (как известно, корова — священное, неприкосновенное животное для ряда народностей Индостана).
Такая ситуация заставила Пекин сделать ограничение парниковой эмиссии одним из приоритетов государственной политики: власти объявили «войну выбросам». В соответствии с планами, принятыми в 2009 году и актуализированными к 2015 году в рамках обязательств по Парижскому соглашению, Китай собирается к 2020 году сократить удельную (на единицу ВВП) эмиссию CO2 на 40−45%, а к 2030 году — на 60−65% по сравнению с уровнем 2005 года. Для этого планируются сдвиги в энергобалансе. В частности, предполагается к 2020 году сократить долю органического топлива в балансе первичных источников энергии до 85% (увеличив при этом удельный вес природного газа до 10%), а к 2030 году — до 80%. Это происходит в первую очередь за счет роста мощности низкоэмиссионной генерации. Так, производительность атомных станций увеличилась с 7 ГВт в 2005 году до 45,7 ГВт; к 2030 году она должна составить не менее 120 ГВт. Мощность гидрогенерации, составлявшая в 2005 году ~117 ГВт, ныне превышает 300 ГВт. Еще бóльшими темпами наращиваются ВИЭ: производительность ветряных энергоустановок повышается с 1 ГВт в 2005 году до 200 ГВт в 2020 году; солнечных — с 0,07 ГВт до 100 ГВт. Для поглощения эмиссии наращивается лесной фонд: по сравнению с 2005 годом он должен увеличиться на 1,3 млрд м3 к 2020 году и на 4,5 млрд м3 — к 2030 году, что эквивалентно 30% лесного фонда страны по состоянию на 2015 год. К 2020 году предполагается остановить рост использования минеральных удобрений и пестицидов, которое также способствует увеличению эмиссии.
Эти задачи реализуются, в основном, в соответствии с планами. Например, удельные выбросы углекислого газа были сокращены к 2015 году на ~22%. Китай планирует приблизительно к 2030 году пройти максимум парниковой эмиссии, после чего должно начаться ее снижение.
В США антропогенная эмиссия в последние 30 лет увеличилась менее чем на 1,5% и составила в 2017 году ~6,5 млрд тонн в эквиваленте CO2 (5,7 млрд тонн с учетом поглощения лесами и др. факторов). При этом пик эмиссии был пройден в конце 1990-х и в 2000-х годах, когда она составляла 7,1−7,4 млрд тонн, а в нынешнем десятилетии преобладало снижение. Порядка 75% эмиссии приходится на CO2 от использования энергоносителей.
В соответствии с планом, представленным в рамках обязательств по Парижскому соглашению, США намерены снизить эмиссию по сравнению с уровнем 2005 года на 17% к 2020 году, на 26−28% — к 2025 году, минимум на 80% — к 2050 году. Достигнутое к 2017 году снижение составило 13%. Сокращение выбросов до последнего времени обеспечивалось установлением технических стандартов по энергоэффективности и удельной эмиссии в разных сферах, ограничений на реализацию некоторых проектов, интенсивным вытеснением угольной энергетики: ее доля в выработке электричества уменьшилась за последние 15 лет вдвое и ныне едва превышает ¼. Угольная генерация замещалась, в основном, газовой (благодаря существенному удешевлению природного газа), а также ВИЭ (в силу значительных льгот и субсидий для этого сектора на федеральном уровне и в ряде регионов). Ядерная энергетика не подвергалась регуляторной дискриминации и даже получала некоторые льготы (более ограниченные, чем ВИЭ), однако для нее сложилась неблагоприятная конкурентная ситуация на нерегулируемых рынках, отчего ряд блоков оказался на грани закрытия, а некоторые были окончательно остановлены. Власти отдельных штатов принимают меры для сохранения у себя действующих АЭС, отчего тенденция сокращения ядерного парка в последнее время замедлилась. Такая позиция связана с тем, что в США реализация климатической политики, находящей сочувствие у избирателей, все больше смещается на региональный уровень, а атомные станции играют ведущую роль как источники низкоэмиссионной генерации (свыше 60% в США против 50% в Евросоюзе и кратно меньше — в Китае).
Планы по исполнению Парижского соглашения были объявлены до прихода к власти Дональда Трампа, при администрации которого вектор федеральной энергетической и климатической политики существенно сместился. В частности, Вашингтон отказался от ряда прежних ограничений на углеводородную, в том числе угольную, энергетику и объявил о выходе из Парижского соглашения. Однако упомянутый выше срок выхода (ноябрь 2020 года) практически совпадает с очередными выборами главы государства. В случае смены власти не исключена полная или частичная реставрация прежнего курса, в том числе в отношении международных обязательств США, которые пока формально остаются в силе.
В Евросоюзе антропогенная эмиссия составила в 2017 году 4,3 млрд тонн в эквиваленте CO2 — на 23,5% меньше, чем в 1990 году, в то время как ВВП за этот срок вырос примерно наполовину.
Это крупнейший в мире регион, проводящий скоординированную межгосударственную политику по ограничению парниковых выбросов. В начале 2014 года ЕС принял «Основные направления климатической и энергетической политики», изменившие ее принципы. В частности, вместо установления заданий по наращиванию ВИЭ Брюссель, начиная с 2020 года, требует определенного сокращения эмиссии, оставляя на усмотрение самих стран-членов структурные сдвиги в их энергобалансе, за исключением общих для ЕС в целом ориентиров: повышения к 2030 году энергоэффективности на 27% и доли ВИЭ в энергобалансе — до 27%. Климатические планы ЕС предусматривают сокращение эмиссии парниковых газов входящих в него стран по сравнению с уровнем 1990 года на 20% к 2020 году (эта задача уже перевыполнена), на 40% — к 2030 году и на 80−95% — к 2050 году. То есть к началу второй половины XXI века ЕС может перейти к «нулевой» нетто-эмиссии, что отвечает лучшим сценариям МГЭИК (Межправительственной группы экспертов по изменению климата при ООН. — Прим. ред.). Присоединяясь к Парижскому соглашению, ряд стран — членов ЕС заявили первоначальные планы сокращения эмиссии, основанные на этих целевых ориентирах ЕС. Среди них, например, Германия, Италия, Испания, Польша.
Важнейший инструмент климатической политики Евросоюза — созданная в 2005 году Система торговли квотами на эмиссию парниковых газов (Система торговли эмиссией — СТЭ) — крупнейший в мире рынок прав на парниковые выбросы (около ¾ мирового объема), к которому присоединились и не входящие в ЕС развитые страны Европы. В СТЭ входят 11 тыс. предприятий разных отраслей, а также гражданская авиация. Стандартным товаром СТЭ служат 1 тонна CO2 либо эквивалентное количество других парниковых газов. Ежегодно среди участников рынка распределяются первоначальные квоты, неистраченной частью которых можно торговать. Система охватывает около половины эмиссии ЕС, и для этой части установлены опережающие темпы сокращения выбросов по сравнению со средними для союза (средняя для ЕС цифра снижения эмиссии на 40% к 2030 году слагается из 43% для участников СТЭ и 30% — для не входящих в рынок эмитентов). В последние годы рынок реформируется, и в следующем десятилетии он вступит в 4-й этап своего функционирования. Новый рынок будет более коммерчески ориентирован (ранее большая доля квот распределялась, а не торговалась), и в нем учтены недостатки прежней рыночной модели, приводившие, в частности, к сильной девальвации квот на эмиссию в отдельные периоды.
Индия заняла 3-е место в мире среди государств по объему антропогенных парниковых выбросов: в частности, эмиссия CO2 составляет порядка 2,5 млрд тонн/год. Эта страна примерно в такой же степени, как и Китай, зависит от угля в балансе первичных энергоносителей (~65%) и в генерации (свыше 70% выработки). Разница — в масштабе энергетики (объем потребления энергоносителей и электричества в Индии, соответственно, в 4 и 4,5 раза меньше) и в трендах развития: Китай всячески старается сократить роль угля, тогда как Индия фактически усиливает ставку на это топливо для ликвидации значительного энергодефицита. В результате страна в обозримом будущем может стать крупнейшим потребителем и импортером этого сырья. Индия по существу находится в разгаре экстенсивной индустриализации, которую проходит Китай и давно прошли развитые страны; в таких условиях снижения парниковых выбросов в этом государстве следует ожидать не раньше середины века. В данный момент сокращение эмиссии де-факто не является приоритетом для Нью-Дели. Климатические цели менее амбициозны, чем у большинства стран с большой эмиссией. Так, в соответствии с обязательствами, которые Индия заявила в рамках РКИК, планируется сократить по сравнению с уровнем 2005 года удельную (на единицу произведенного ВВП) эмиссию на 20−25% к 2020 году и на 33−35% — к 2030 году. Достигнутое сокращение в первые пять лет составило 12%.
Индия планирует к 2030 году создать мощности для поглощения эмиссии, эквивалентные 2,5−3,0 млрд тонн CO2 в год. Одна из важнейших мер такого рода — программа увеличения лесного фонда: площадь лесов должна увеличиться с 24% до 33% территории страны.
Среди мер, способствующих снижению эмиссии, — программа развития ВИЭ: с начала 2000-х годов их установленная мощность возросла на порядок (36 ГВт в 2015 году), и к 2022 году планируется увеличить ее до 175 ГВт (в т. ч. 100 ГВт солнечной, 60 ГВт — ветровой, 10 ГВт — на биомассе). Индия также давно провозгласила интенсивное наращивание ядерной генерации (до 63 ГВт к 2030 году; ныне около 7 ГВт), однако реализация этой задумки пока заметно отстает от планов. За счет ВИЭ и ядерной энергетики предполагается к 2030 году снизить долю генерации на органическом топливе в установленной мощности до ~60%, хотя удельный вес выработки на таком топливе останется гораздо выше.
Другая мера для снижения эмиссии — наращивание энергоэффективности, которая до сих пор находилась на низком уровне. Планируется к концу нынешнего десятилетия сократить удельное энергопотребление на 10%. За счет мер такого рода планируется сократить объем необходимого ввода мощностей генерации на ~20 ГВт и снизить ежегодное потребление органического топлива на 23 млн тонн условного топлива (т. у.т.). Осуществляются проекты повышения энергоэффективности в разных сферах. Этому способствует и налог на использование угля, который был повышен вчетверо и превысил $ 3 на тонну. Собранные средства направляются в специальный экологический фонд, из которого финансируются проекты «зеленой» энергетики.
К специфическим проблемам Индии относится крупнейшее в мире поголовье крупного рогатого скота (300 млн голов), которое является значимым источником метана и трудно поддается регулированию (как известно, корова — священное, неприкосновенное животное для ряда народностей Индостана).
Глобальное потепление в цифрах и формулах
Коллективное неисполнение
Как бы хорошо ни выглядели планы отдельных государств, достижение целей Парижского соглашения будет зависеть от всеобщих усилий. Если резюмировать выводы разных экспертных организаций, связанные с вопросами изменения климата, то принятых на данный момент национальных и международных программ далеко не достаточно, чтобы удержать повышение глобальной температуры к концу века в пределах, определенных Соглашением. По последним данным экспертных организаций ООН, при реализации всех заявленных сегодня национальных климатических планов повышение температуры по сравнению с доиндустриальным уровнем удержится в пределах 3,0−3,2 °C (с вероятным разбросом в 2,9−3,4 °C) вместо необходимых 1,5−2,0 °C. Для достижения целей необходимо в три-пять раз более интенсивное сокращение эмиссии. Мало того, важен не только объем, но и «график» сокращения. Динамика эмиссии обязана отличаться от динамики температуры, поскольку глобальный климат инерционен и откликается на изменение концентрации парниковых газов с запаздыванием в десятки лет. Это объясняется, среди прочего, ролью Мирового океана, который накапливает тепло в гораздо большем количестве, чем атмосфера, и затем постепенно выдает «излишки». Существуют и эффекты «самораскручивания» потепления, вследствие которых небольшие изменения исходных факторов (таких как содержание парниковых газов, сокращение криосферы и др.) отзываются «эхом» усиленного потепления (см. Справку 1).
По этим причинам, чтобы удержать температуру в заданных пределах, в большинстве сценариев реализации Парижского соглашения, рассмотренных МГЭИК, предполагается остановить рост глобальной эмиссии в 2020-х годах, после чего должно начаться ее постепенное снижение. Для удержания температуры в пределах 2,0 °C необходимо во второй половине XXI века снизить нетто-эмиссию до нуля и к концу столетия добиться отрицательных значений: объем поглощения, созданный человеком, должен превысить объем антропогенных выбросов. Для сохранения температуры в наиболее желательных пределах (1,5 °C) нужно, по оценке МГЭИК, достигнуть нулевой нетто-эмиссии примерно к 2050 году. Такую задачу в региональном масштабе ставит, например, Евросоюз. Однако учитывая, что для развивающихся государств предполагается более медленное сокращение эмиссии (ближе к концу века — для некоторых, таких как Индия), развитые страны должны, наоборот, делать это быстрее. Между тем страны, эмитирующие бóльшую часть выбросов, пока не определились с тем, когда и как будет достигнут этот критически важный нулевой уровень и по какой траектории будет сокращаться эмиссия. Возможно, бóльшая определенность возникнет к концу следующего года, когда государства должны представить обновленные и детализированные национальные планы (ОНУВ), а также решить (как предполагается, на следующей конференции ООН по климату, которая пройдет через год) ряд застарелых проблем: создание рынка эмиссии, финансирование международных проектов и т. д. Возможно, что прояснится и вопрос с выходом США из Парижского соглашения.
В общем, несмотря на всеобщее скептическое отношение к сегодняшним мерам климатической политики, окно возможностей для выполнения Парижского соглашения, как считают многие эксперты, все еще приоткрыто.
Как бы хорошо ни выглядели планы отдельных государств, достижение целей Парижского соглашения будет зависеть от всеобщих усилий. Если резюмировать выводы разных экспертных организаций, связанные с вопросами изменения климата, то принятых на данный момент национальных и международных программ далеко не достаточно, чтобы удержать повышение глобальной температуры к концу века в пределах, определенных Соглашением. По последним данным экспертных организаций ООН, при реализации всех заявленных сегодня национальных климатических планов повышение температуры по сравнению с доиндустриальным уровнем удержится в пределах 3,0−3,2 °C (с вероятным разбросом в 2,9−3,4 °C) вместо необходимых 1,5−2,0 °C. Для достижения целей необходимо в три-пять раз более интенсивное сокращение эмиссии. Мало того, важен не только объем, но и «график» сокращения. Динамика эмиссии обязана отличаться от динамики температуры, поскольку глобальный климат инерционен и откликается на изменение концентрации парниковых газов с запаздыванием в десятки лет. Это объясняется, среди прочего, ролью Мирового океана, который накапливает тепло в гораздо большем количестве, чем атмосфера, и затем постепенно выдает «излишки». Существуют и эффекты «самораскручивания» потепления, вследствие которых небольшие изменения исходных факторов (таких как содержание парниковых газов, сокращение криосферы и др.) отзываются «эхом» усиленного потепления (см. Справку 1).
По этим причинам, чтобы удержать температуру в заданных пределах, в большинстве сценариев реализации Парижского соглашения, рассмотренных МГЭИК, предполагается остановить рост глобальной эмиссии в 2020-х годах, после чего должно начаться ее постепенное снижение. Для удержания температуры в пределах 2,0 °C необходимо во второй половине XXI века снизить нетто-эмиссию до нуля и к концу столетия добиться отрицательных значений: объем поглощения, созданный человеком, должен превысить объем антропогенных выбросов. Для сохранения температуры в наиболее желательных пределах (1,5 °C) нужно, по оценке МГЭИК, достигнуть нулевой нетто-эмиссии примерно к 2050 году. Такую задачу в региональном масштабе ставит, например, Евросоюз. Однако учитывая, что для развивающихся государств предполагается более медленное сокращение эмиссии (ближе к концу века — для некоторых, таких как Индия), развитые страны должны, наоборот, делать это быстрее. Между тем страны, эмитирующие бóльшую часть выбросов, пока не определились с тем, когда и как будет достигнут этот критически важный нулевой уровень и по какой траектории будет сокращаться эмиссия. Возможно, бóльшая определенность возникнет к концу следующего года, когда государства должны представить обновленные и детализированные национальные планы (ОНУВ), а также решить (как предполагается, на следующей конференции ООН по климату, которая пройдет через год) ряд застарелых проблем: создание рынка эмиссии, финансирование международных проектов и т. д. Возможно, что прояснится и вопрос с выходом США из Парижского соглашения.
В общем, несмотря на всеобщее скептическое отношение к сегодняшним мерам климатической политики, окно возможностей для выполнения Парижского соглашения, как считают многие эксперты, все еще приоткрыто.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #9_2019