Анастасия Макарьева: «Если вырубить леса, то и реки перестанут течь»

Что управляет круговоротом воды на планете? Как образуется ветер? И почему России так необходимо сохранить леса? Теория биотической регуляции, над которой работают в Отделении теоретической физики Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) НИЦ «Курчатовский институт», объясняет сложный механизм поддержания жизни на Земле. Популярно о сложном рассказывает консультант Северо-Западного международного центра чистых производств, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ПИЯФ Анастасия Макарьева. Она убеждена, что дальнейшее уничтожение российских лесов угрожает существованию России и цивилизации в целом.

— Анастасия, в своих статьях Вы утверждаете, что для образования ветра необходима конденсация водяного пара, или, попросту говоря, осадки — дождь, град, снег… Чем это новое объяснение ветра отличается от традиционной метеорологической модели, основанной на перепадах температур?

— Чем холоднее воздух, тем быстрее, в зависимости от высоты, падает атмосферное давление. Поэтому в теплых краях давление воздуха в верхней части атмосферы больше, чем в холодных. Этот связанный с температурой перепад давления приводит к образованию ветра (примерно на той высоте, где летают самолеты). Однако для человека наиболее важен тот ветер, что дует у поверхности Земли. Именно он приносит с океана на сушу влагу, которая питает дождем реки и все живое, в том числе человека. Но силу и направление поверхностных ветров по изменению температуры определить нельзя. Поэтому в современных моделях атмосферной циркуляции согласование скоростей модельных ветров с реальными достигается путем прямой подгонки необходимых параметров. Однако из-за такой подгонки климатические модели не могут правильно предсказать ни осадки, ни атмосферный перенос влаги.

Конденсация водяного пара — удивительное явление. Эйнштейн как-то в разговоре с сыном заметил: тот факт, что дождь состоит из дискретных капель, крайне важен. Действительно, при конденсации молекулы воды «упаковываются» в каплю, занимающую в тысячу раз меньший объем, чем водяной пар — газ, из которого капля образовалась.

Поскольку давление воздуха у поверхности Земли пропорционально общему числу молекул газа в атмосферном столбе, атмосферное давление понижается там, где происходит конденсация и идет дождь. Это и приводит к образованию ветра. В наших работах впервые теоретически описаны связанные с конденсацией перепады давления и показано, что эти перепады достаточно велики для объяснения силы ветров у земной поверхности. Ветер дует туда, где происходит интенсивная конденсация, и оттуда, где она слабее или отсутствует. Для наземной жизни важно, чтобы конденсация происходила над сушей, которая постоянно теряет воду.

Вода уносится по рекам в океан под действием силы гравитации и вернуться обратно на сушу может только через атмосферу, если ветер приносит туда водяной пар, испарившийся с поверхности океана.

— В своих публикациях Вы неизменно подчеркиваете важность лесного покрова. Какая связь между лесом и ветром?

— На суше основная часть испарения обеспечивается лесами. При фотосинтезе деревья выделяют такое количество водяного пара, которое значительно превосходит испарение с поверхности океана. Поэтому нет леса — нет испарения, нет конденсации влаги на суше — нет ветра, поставляющего влагу с океана. Континент становится пустыней.

На испарение влаги тратится половина солнечной энергии, попадающей на Землю. Мощность лесного испарения на суше в 500 раз превышает энергетическую мощность нашей цивилизации. Однако для обеспечения устойчивого круговорота воды недостаточно просто организовать конденсацию на суше. Надо управлять этим процессом, не допуская ни засух, ни наводнений. В ходе биологической эволюции лесные экологические системы накопили генетическую информацию, на основе которой осуществляется такое управление. А происходит это так. Солнце посылает на Землю упорядоченную энергию в виде коротковолновых фотонов. Они улавливаются зелеными листьями дерева, которое на основе сложнейшей генетической программы синтезирует разнообразные вещества, оказывающие то или иное влияние на атмосферные процессы. В частности, дерево синтезирует вещества, способствующие образованию дождевых капель на мельчайших частицах, присутствующих в атмосфере. Эта важнейшая роль леса подтверждается самыми современными исследованиями, проводимыми в том числе в ЦЕРНе (CERN — Европейский Центр ядерных исследований, находится вблизи Женевы).

Повышая или понижая скорость образования капель, лес управляет интенсивностью конденсации и силой ветра. Другой аспект регуляции — предотвращение ветров ураганной силы за счет трения, связанного с большой высотой лесных деревьев. Все это грандиозный по мощности и сложности биосферный процесс планетарного масштаба.

— Каковы же практические выводы из Вашей теории?

— На территории нашей страны расположен самый обширный в мире лесной пояс, граничащий с тремя океанами. Это своего рода насос, который затягивает влагу с океанов вглубь Евразийского континента и питает наши великие реки.

— И Вы хотите сказать, что, если вырубить леса…

— Да, если вырубить леса, то и реки перестанут течь. При определении стратегии развития России необходимо учитывать определяющую роль естественных лесов в обеспечении водной безопасности нашего государства. Разрушение российского «лесного насоса» приведет к разрушению круговорота воды не только на территории нашей страны, но и в прилегающих к ней регионах, включая Китай и Западную Европу.