Інопланетний апокаліпсис: а що інша цивілізація зробила б із зміною клімату?

Перед обличчям зміни клімату, збезлісення і втрати біорізноманіття, створення стабільної цивілізації — найважливіша і необхідна задача людства. Але беручись за рішення цієї задачі, ми рідко ставимо собі важливе питання: звідки нам знати, що стабільна цивілізація взагалі можлива? Астрономи каталогізували вже досить багато зірок, галактик, комет і чорних дірок. Але серед небесних тіл можуть бути також і планети з цивілізаціями. Знайдемо ми їх або ж будь-яка цивілізація, що одержала шанс на розвиток, приречена зіткнутися з неминучою зміною клімату і загинути через кілька століть після запуску цієї лавини?

Астрофізик Адам Франк, професор фізики і астрономії в Університеті Рочестера, разом з іншими дослідниками шукає відповіді на ці питання. У новому дослідженні, опублікованому в журналі Astrobiology, Франк, Джонатан Керролл-Нелленбэк, Мартіна Альберті і Алекс Клейдон розглядають їх з «астробиологической» точки зору.

«Астробиология — це дослідження життя і її можливостей у планетарному контексті», говорить Франк, який також є автором книги „Світло зірок: інопланетні світи і доля Землі“. «Це, в тому числі, дослідження экзоцивилизаций або так званих інопланетян».

Франк і його колеги відзначають, що дискусії на тему зміни клімату рідко протікають в такому широкому контексті — в якому розглядається ймовірність того, що далеко не в перший раз в космічній історії планета і її біосфера стикаються з тим же, з чим ми зіткнулися на Землі. «Якщо ми не перша цивілізація у Всесвіті», говорить Франк, «це означає, що повинні існувати певні правила розвитку молодих цивілізацій кшталт нашої».

У міру зростання населення цивілізації, воно використовує все більше і більше ресурсів планети. Використовуючи ресурси планети, цивілізація змінює навколишнє середовище. Коротше кажучи, цивілізації і планети не розвиваються окремо один від одного; вони розвиваються взаємозалежне, і доля нашої власної цивілізації залежить від того, як ми використовуємо ресурси Землі.

Щоб проілюструвати, як розвиваються взаємопов'язано системи цивілізації і планети, Франк і його колеги розробили математичну модель, показує шляхи, якими може піти спільний розвиток технологічно розвиненого населення і його планети. Представляючи цивілізації та планети — навіть інопланетні — як єдине ціле, вчені можуть краще передбачити, що може знадобитися для виживання людини і людської цивілізації в цілому.

«Суть в тому, щоб визнати, що зміна клімату може бути загальним явищем», говорить Франк. «Закони фізики вимагають, щоб будь-молоде населення, построившее таку енергоємну цивілізацію, як наша, отримувало відгук від планети. Спостереження зміни клімату в контексті космосу може забезпечити нам краще уявлення про те, що відбувається з нами зараз і що з цим робити».

Використовуючи математичне моделювання, вчені визначили чотири потенційні сценарії, які можуть розвинутися в системі «цивілізація — планета»:

Вимирання: населення та стан планети (позначене чимось начебто її середньої температури) швидко зростає. Зрештою населення досягає піку і потім швидко знижується, оскільки підвищення планетарної температури створює складні умови для виживання. Стійкий рівень популяції досягається, але буде далекий від пікового значення. «Уявіть, що сім з десяти людей, яких ви знаєте, швидко вмирають», говорить Франк. «Не зовсім зрозуміло, може складна технологічна цивілізація пережити такого роду зміна».

Стійкість: популяція температура зростають, але в кінцевому підсумку досягають стабільних значень без яких-небудь катастрофічних ефектів. Цей сценарій виникає в моделях, в яких населення усвідомлює, що чинить негативний вплив на планету, і перемикається з використання шкідливих для клімату ресурсів, таких як нафта, на ресурси з низьким рівнем впливу, такі як сонячна енергія.

Крах без зміни ресурсу: популяція температура стрімко ростуть, поки населення не досягає піку і не падає до нуля. У такому сценарії цивілізація терпить крах, однак незрозуміло, чи припиняє існування вигляд як такої.

Крах зі зміною ресурсу: популяція температура зростають, проте населення усвідомлює, що створює проблему, і перемикається з шкідливих ресурсів на екологічно чисті. Всі злегка врівноважується, але вже пізно, тому цивілізація терпить крах.

«Останній сценарій самий страшний», говорить Франк. «Навіть якщо ви робите все правильно, якщо ви запізнилися, населення чекає крах».

Дослідники створили свої моделі, частково ґрунтуючись на дослідженнях вимерлих цивілізацій, таких як жителі острова Пасхи. Люди почали колонізувати острів між 400 і 700 роками н. е. і зросли до пікового населення в 10 000 чоловік між 1200 і 1500 роками н. е. До 18 століття, проте, мешканці повністю виснажили свої джерела, і населення впало до 2000 чоловік.

Вимирання населення острова Пасхи пов'язане з концепцією пропускної здатності, або максимальної кількості видів, які може підтримувати навколишнє середовище. Реакція Землі на будівництво цивілізації — ось що таке зміна клімату, говорить Франк. «Якщо клімат сильно зміниться, впаде і пропускна здатність, тому що, наприклад, робота великомасштабного сільського господарства сильно порушена. Уявіть собі, якщо б зміна клімату призвелодо того, що на Середньому Заході перестане йти дощ. Ми не зможемо вирощувати їжу, і наше населення зменшиться».

Зараз дослідники не можуть винести остаточний вирок долі Землі. Наступними кроками буде використання більш детальних моделей поведінки планети, коли цивілізація споживає енергію в будь-якому вигляді для зростання. Але попередження вони все-таки виносять:

«Якщо ви зміните клімат досить сильно, можливо, змінити його назад вже не вийде. Навіть якщо ви відмовитеся від спалювання викопного палива і перейдете до сонячних джерел енергії, може бути занадто пізно, тому що планета вже почала змінюватися. Ці моделі показують, що ми не можемо просто міркувати про розвиток цивілізації у відриві від планети. Ми повинні міркувати про те, як планети та цивілізації розвиваються спільно».