Ядерна зима: як ядерна війна могла б охолодити планету

Ядерна зима — це уявлення про те, що велика ядерна війна вбила б більше людей через небо, ніж через бомби. Палаючі міста викинули б у верхні шари атмосфери стільки сажі, що сонячне світло потьмяніло б на роки, температура впала б, дощі припинилися б, а врожаї по всьому світу загинули б. Країни, що випустили ракети, голодували б разом із тими, які ніколи не брали участі у війні.

Як розвивалася б ядерна зима, крок за кроком — Ланцюжок від міських пожеж до неврожаю. Ключовий крок — дим, що сягає стратосфери, вище за погоду.

Як з’явилася ідея

Перші десятиліття ядерної доби планувальники рахували загиблих від ударної хвилі, вогню й опадів і на цьому зупинялися. У 1983 році п’ятеро американських учених, Річард Турко, Оуен Тун, Томас Акерман, Джеймс Поллак і Карл Саган, опублікували дослідження, відоме за їхніми ініціалами як TTAPS. Вони змоделювали, що дим від сотень палаючих міст зробив би з кліматом, і з’ясували, що температура суходолу в Північній півкулі могла б упасти нижче нуля навіть улітку. Радянські моделювальники того ж року дійшли подібних висновків. Вислів «ядерна зима» походить із тієї статті.

Ідею атакували від самого початку, і деякі ранні прогнози справді були надто сильними. Коли в 1991 році іракські війська підпалили понад 600 кувейтських нафтових свердловин, Саган попередив, що дим може піднятися досить високо, щоб серйозно охолодити регіон. Цього не сталося: більша частина диму залишилася в нижніх шарах атмосфери і за кілька тижнів вимилася дощами. Критики сприйняли це як спростування. Прихильники заперечили, що нафтові пожежі гарячі, але повільні, а палаюче місто дає набагато потужніший стовп жару, який якраз і підкидає дим вище.

Літак ВМС США над палаючими кувейтськими нафтовими свердловинами, 1991 рік — Палаючі нафтові свердловини в Кувейті, 1991 рік. Дим залишився низько, і це стало аргументом у суперечці про ядерну зиму. Фото: US Navy

Чому важлива стратосфера

Дим біля землі дощі вимивають за кілька днів. Дим, що досяг стратосфери, вище приблизно 10–15 кілометрів, перебуває над погодою. Там чорна сажа поглинає сонячне світло, нагрівається і піднімається ще вище, тож може триматися в повітрі роками. Вогняні бурі на кшталт тих, що були в Гамбурзі, Дрездені й Хіросімі, дають висхідні потоки, досить сильні, щоб занести дим на таку висоту.

Природа вже провела м’якшу версію цього експерименту. У 1991 році вулкан Пінатубо на Філіппінах викинув у стратосферу близько 15 мільйонів тонн діоксиду сірки, і середня температура планети на наступний рік упала приблизно на півградуса. Вулканічний сульфат відбиває сонячне світло; сажа його поглинає, і тому затемнює поверхню ефективніше.

Стовп виверження вулкана Пінатубо в червні 1991 року — Пінатубо, 15 червня 1991 року. Одне виверження охолодило всю планету приблизно на півградуса на рік. Фото: NOAA, US Air Force

Що кажуть сучасні моделі

Кліматичні моделі з 1983 року незмірно вдосконалилися, а головний висновок устояв. Дослідники на чолі з Аланом Робоком і Лілі Ся з Ратґерського університету прорахували низку сценаріїв, які вимірюють кількістю сажі, що досягає стратосфери, у тераграмах (мільйонах тонн).

Регіональна війна, наприклад обмін 100 зарядами хіросімського розміру між Індією і Пакистаном, могла б закинути в стратосферу близько 5 тераграмів сажі й охолодити планету приблизно на 1–1,5 °C на кілька років.
Повномасштабний обмін ударами між Сполученими Штатами й Росією міг би дати близько 150 тераграмів і знизити середню температуру планети приблизно на 7–8 °C. Це більше, ніж похолодання останнього льодовикового періоду, коли було приблизно на 6 °C холодніше, ніж нині, і сталося б це за один рік, а не за тисячоліття.

Глобальне похолодання у сценаріях ядерної війни порівняно з природними подіями — Падіння середньої температури планети: виверження Пінатубо, останній льодовиковий період і два сценарії ядерної війни.

Холод — лише частина проблеми. Менше сонця означає також менше випаровування і менше дощів, особливо під час мусонів, і коротший вегетаційний період. У дослідженні 2022 року в Nature Food та сама група оцінила, що в найбільшому з прорахованих сценаріїв війни між Індією і Пакистаном від голоду могли б померти понад 2 мільярди людей, а після війни між Сполученими Штатами й Росією понад 5 мільярдів. Більшість цих смертей сталася б далеко від будь-якої цілі.

Люди під загрозою голоду після двох сценаріїв ядерної війни — Смерті від голоду за оцінкою Ся і колег (2022) для найбільшого сценарію війни між Індією і Пакистаном та для війни США і Росії на тлі населення світу.

Відкриті питання

Найбільша невизначеність у тому, скільки сажі насправді дали б палаючі міста і як високо вона піднялася б. Команда Лос-Аламоської національної лабораторії змоделювала пожежі у 2018 році й отримала набагато менше диму в стратосфері, ніж припускала група з Ратґерса, а отже, і слабше похолодання. Інші відповіли, що в моделі Лос-Аламоса взято рідко забудоване місто, яке погано горить. Суперечка йде про те, наскільки сильним буде ефект, а не про те, чи існує він.

З чим згодні всі, то це з тим, що кліматичні наслідки зростають разом із кількістю підпалених міст. Це напряму пов’язує ядерну зиму з розміром нинішніх арсеналів. Симулятор показує кільце опіків від одного заряду над будь-яким містом; ядерна зима — це те, на що склалися б сотні таких кілець.