Kas notiks uz zemes 2100. Personāls tiks izvēlēts, ņemot vērā visas komandas lietderību

Vai jūs domājat, ka pasaule jau ir pārapdzīvota? Tie joprojām ir ziedi.

Paredzams, ka nākamajos 15 gados pasaules iedzīvotāju skaits pieaugs par vēl vienu miljardu cilvēku, palielinot kopējo pasaules iedzīvotāju skaitu no 7,3 miljardiem 2015. gada vidū līdz 8,5 miljardiem 2030. gadā, 9,7 miljardiem 2050. gadā un 11,2 miljardiem līdz 2100. gadam – par to liecina nesen ANO dati.

Pašlaik 60% pasaules iedzīvotāju dzīvo Āzijā, 16% Āfrikā, 10% Eiropā, 9% Latīņamerikā un Karību jūras reģionā un tikai 5% Ziemeļamerikā un Okeānijā. Lielākās valstis ir Ķīna un Indija, kuru iedzīvotāju skaits kopā veido aptuveni 40% no pasaules.

Taču situācija drīz mainīsies. Zemāk grafiki, ko emuāram izveidojis datu analītiķis Tariks Khokhars Pasaules Banka pamatojoties uz vidējiem ANO aprēķiniem, parādiet, kā mūsu pasaule mainīsies tuvākajā nākotnē.

1. Līdz 2100. gadam iedzīvotāju skaits pieaugs par 4 miljardiem cilvēku

Cilvēce aug arvien lēnāk, taču tie joprojām ir lieli skaitļi. Pašlaik pasaules iedzīvotāju skaits katru gadu palielinās par 83 miljoniem cilvēku, kas ir aptuveni tikpat, cik Vācijā, taču pirms desmit gadiem cilvēce pieauga par 1,24% gadā, bet tagad pieaug tikai par 1,18%, un ANO sagaida, ka šis temps turpināsies. lai palēninātu.

Saskaņā ar ANO prognozēm pastāv 25% iespēja, ka pasaules iedzīvotāju skaits stabilizēsies vai sāks samazināties pirms 2100. gada.

Cik ļoti var uzticēties šiem skaitļiem? Agrāk ANO prognozes par iedzīvotāju skaitu kopumā ir bijušas pareizas, organizācija 1948. gadā prognozēja, ka līdz 2000. gadam pasaules iedzīvotāju skaits sasniegs 6 miljardus, kas ir tikai par 5% mazāk nekā faktiskais skaitlis.

Protams, labs rezultāts pagātnē negarantē precizitāti nākotnē. Ir vairāki faktori, kas var izkropļot prognozi. ANO savā ziņojumā min, ka dzimstība valstīs, kur ģimenes ir pieradušas pie daudzbērnu, strauji krītas. Eksperti sagaida ievērojamu šī parametra samazinājumu, taču tas būs atkarīgs no ieguldījumiem sieviešu veselībā un palielinātas piekļuves dzimstības kontrolei.

2. Nākotnes izaugsmi virza gandrīz tikai Āfrika.

Āfrikas iedzīvotāji pašlaik veido 16% no pasaules iedzīvotājiem, un ANO lēš, ka līdz 2050. gadam šī daļa pieaugs līdz 25%, bet līdz 2100. gadam - līdz 49%.

Tas galvenokārt saistīts ar cilvēku jaunību, kā arī augsto dzimstību. 2015. gadā tieši puse kontinenta iedzīvotāju bija jaunāki par 24 gadiem. Daudziem no viņiem nākamajās desmitgadēs būs savi bērni, kas būtiski ietekmēs globālo demogrāfisko stāvokli.

Un otrādi, kā redzams iepriekš redzamajā diagrammā, Āzijas iedzīvotāju skaits sasniegs maksimumu un pēc tam samazināsies, jo cilvēki daudzās Āzijas valstīs noveco. Cilvēku skaits Latīņamerikā, Eiropā, Ziemeļamerikā un Okeānijā saglabāsies relatīvi nemainīgs.

Zemāk redzamās diagrammas parāda, cik ļoti mainīsies Āfrikas ieguldījums cilvēcei.

3. Nigērija drīz kļūs par trešo apdzīvotāko valsti pasaulē

Līdz 2050. gadam Nigērija apsteigs ASV un kļūs par trešo apdzīvotāko valsti pasaulē. Līdz šim vairāk nekā 300 miljoni cilvēku dzīvos Ķīnā, Indijā, Indonēzijā, Nigērijā, Pakistānā un ASV.

Tāpat ANO statistika liecina, ka gandrīz puse no pasaules iedzīvotāju skaita pieauguma līdz 2050. gadam tiks koncentrēta deviņās valstīs: Indijā, Nigērijā, Pakistānā, Kongo Demokrātiskajā Republikā, Etiopijā, Tanzānijā, ASV, Indonēzijā un Ugandā.

4. Indija tuvākajā laikā apsteigs Ķīnu

Demogrāfijas interesentus šis fakts nepārsteigs: Indija drīz kļūs par visvairāk apdzīvoto valsti uz planētas. Šobrīd Ķīnā dzīvo 1,38 miljardi iedzīvotāju, bet Indijā – 1,31 miljards.Līdz 2022.gadam abās valstīs iedzīvotāju skaits pieaugs līdz 1,4 miljardiem, pēc tam situācija Ķīnā stabilizēsies sabiedrības novecošanās dēļ, un Indija sasniegs 1 līdz 2030.gadam. ,5 miljardi cilvēku, bet līdz 2050. gadam – 1,7 miljardi.

5. Eiropa noveco

Pašlaik aptuveni ceturtā daļa eiropiešu ir 60 gadus veci vai vecāki. 2050. un 2100. gadā to būs vairāk nekā trešā daļa.

Līdz 2050. gadam visās pasaules daļās, izņemot Āfriku, ceturtā daļa vai vairāk iedzīvotāju būs vecāki par 60 gadiem. Līdz 2050. gadam Bosnijas un Hercegovinas, Bulgārijas, Horvātijas, Ungārijas, Japānas, Latvijas, Lietuvas, Moldovas, Rumānijas, Serbijas un Ukrainas iedzīvotāju skaits samazināsies par vairāk nekā 15%.

Viens no veidiem, kā izmērīt pasaules iedzīvotāju novecošanos, ir aprēķināt vidējo vecumu. Šis ir skaitlis, kas sadala pasaules iedzīvotājus divās vienādās daļās. Pašlaik tas ir 29,6 gadus vecs, un tas pieaugs līdz 36 gadiem 2050. gadā un 42 gadiem 2100. gadā.

Kosmosa lifti un lidojošas automašīnas ir tikai nākotnes sākums.

1900. gadā pasauli pārņēma mehāniska revolūcija. Tā kā elektrība kļuva arvien izplatītāka, iepriekš manuālos darbus ātri un efektīvi veica mašīnas. Šujmašīnas aizstāja roku darbu, traktori nomainīja kapļus, rakstāmmašīnas aizstāja ar roku rakstītu tekstu, bet automašīnas – zirgu pajūgus.

Simts gadus vēlāk, 2000. gadā, mašīnas atkal pārkāpa iespējamās robežas. Pateicoties Starptautiskajai kosmosa stacijai, cilvēki ir varējuši strādāt bezgaisa telpā. Ģenētiskais kods tika atšifrēts, izmantojot DNS sekvencētāju. Datori un globālais tīmeklis ir mainījuši veidu, kā mēs mācāmies, lasām, sazināmies, un ir mainījušās pat politiskās revolūcijas.

Tātad, kādas būs automašīnas 2100. gadā? Kā tie padarīs mūsu dzīvi labāku, tīrāku, drošāku, efektīvāku un interesantāku?

Lai modelētu mašīnu pasauli pēc 100 gadiem, vairāk nekā trīs desmiti ekspertu, zinātnieku, inženieru, futūristu un organizāciju tika intervēti piecās dažādās disciplīnās, tostarp klimata pārmaiņās, militārajā infrastruktūrā, transportā un kosmosa izpētē. Atbildes, kas tika saņemtas, raisa pārdomas.

Dabas spēku pielāgošanās

Jau 2018. gadā mūsu planēta ir nonākusi nelaimē. 2 gadsimtus ilga degvielas ieguve noveda pie tā. Tās nekontrolēta dedzināšana ir izraisījusi daudzas vides problēmas, kuru nopietnību cilvēce sāk apzināties tikai tagad. Paredzams, ka līdz 2100. gadam pasaules okeānu līmenis paaugstināsies par 30-365 cm, kā rezultātā miljardiem cilvēku riskē zaudēt dzīves telpu.

Neskatoties uz šiem briesmīgajiem brīdinājumiem un pamatotajām bailēm, cilvēki turpina paļauties uz savu spēju pielāgoties dzīves izaicinājumiem.

Ja fosilais kurināmais beigsies, kas uzturēs civilizāciju 2100. gadā? Ūdens un vējš ir acīmredzamas alternatīvas, bet saules un kodolsintēzes tehnoloģijas var būt daudzsološākās.

Privātu un valsts finansētu projektu veidotāji tagad drudžaini meklē efektīvu alternatīvu oglekļa enerģijai un rada "ideālu akumulatoru". Tas ir tāpēc, ka saules staru uztveršana un pārvēršana enerģijā ir tikai pirmais solis; jums jāiemācās to uzglabāt.

Bet, ja šāds uzkrāšanas noslēpums paliks nesasniedzams, cilvēce vienmēr varēs saņemt “mirkļa” dabisko enerģiju. Lai gan saules stari jau tagad ir nozīmīgs mūsdienu energosistēmu elements, līdz 2100. gadam šāds avots spēlēs nozīmīgāku lomu.

Džons Mankinss, bijušais NASA Human Exploration & Development of Space galvenais tehnologs, paskaidroja: "Tie būs liela attāluma bezvadu saules enerģijas pavadoņi, kas pasaules tirgos piegādās milzīgu daudzumu saules enerģijas par pieņemamu cenu." Šī planētas tīrā barošana ilgs gadu desmitiem.

Līdz 2100. gadam, skaidro AECOM globālais ilgtspējības direktors Džošs Savislaks, zinātnieki paplašinās iespēju iegūt saules enerģiju, padarot visu, sākot no krāsas uz mājas un beidzot ar asfaltu uz ceļa. Tas tiks glabāts nelielā pārnēsājamā ierīcē mūsdienu viedtālruņa izmērā.

"Man būs maza ierīce, ar kuru es varu darbināt automašīnu," saka Savislaks.

Saules starojums tiks izmantots tik efektīvi, ka derīgo izrakteņu resursi būs gandrīz nevajadzīgi. “Oglekļa enerģija līdz 2100. gadam šodien būs kā gāzes apgaismojums — to var redzēt tikai vēsturiskās vietās,” saka Savislaks.

Līdztekus saules enerģijai planētu aizsargāt palīdzēs arī peldošās pilsētas, pārnēsājamas gaisa slūžas, sintētiskās augsnes un bioloģiskās ēkas. Lai gan ieguvumi no liela mēroga manipulācijām ar atmosfēru un vidi ir ļoti apšaubāmi, daudzi zinātnieki uzskata, ka ir nepieciešami turpmāki pētījumi šajos virzienos.

Pozitīvām vides pārmaiņām ir jāatrisina mūsu lielākā problēma: cīņa pret piesārņojumu. Ideja par masveida ražošanas mašīnām, kas to pārveido dzīvībai svarīgās vielās, izklausās lieliski, taču tai ir daudz brīdinājumu.

Vēl viena nopietna problēma ar katastrofālām sekām ir atmosfēras manipulācijas. 2007. gadā Hārvardas pētnieki secināja, ka ģeoinženierija ir pārāk riskanta. Bet kā izskatītos šādas biomašīnas?

“Iespējams, tās būs lielu bezpilota lidaparātu flotes, kas pārklāj atmosfēras augšējos slāņus un radīs tonnām putekļiem līdzīgu tīrīšanas un aizsargmateriālu. Vēl viena iespēja ir mašīnas, kas var efektīvi noņemt siltumnīcefekta gāzes ne tikai lokāli, bet arī no atmosfēras pietiekami lielā mērogā, lai apturētu un mainītu globālās klimata pārmaiņas,” saka Bērklijas vides inženierijas profesore Liza Alvaresa-Koena. Taču cilvēcei nav jāgaida jaunais gadsimts, lai ieviestu šāda veida tehnoloģijas – to izstrāde jau notiek.

Karš — robotu karavīru pieaugums

Visā Homo sapiens vēsturē karš ir bijis cilvēka dzīves neatņemama sastāvdaļa, un nav šaubu, ka konflikti turpināsies arī turpmākajos gadu desmitos. Bet nākamajā gadsimtā tie izskatīsies citādi. Līdz 2100. gadam cilvēku nāves gadījumu skaits samazināsies, jo palielinās paļaušanās uz mākslīgo intelektu, automatizāciju un precīzākiem ieročiem.

Mašīnu, mākslīgā intelekta un cilvēku kombinācija kaujas laukā 22. gadsimtā ir grūti izprotama ar 2018. gadā dzīvojoša cilvēka prātu. Šī cilvēka un mehāniskā intelekta kombinācija šķiet zinātniskā fantastika, taču DARPA eksperti saka: "Drīz karadarbība sāks izmantot bezprecedenta cilvēka un mašīnas simbiozi ar saskarnēm, kas savieno šīs jaudīgās sistēmas, kuras kontrolēs operatori." Mūsdienās tādas automašīnas kā Pacific Rim's Jaegers šķiet tuvs salīdzinājums.

Līdz ar mākslīgo intelektu (AI) automatizācija aizstās cilvēkus darbināmajās mašīnās. Tāpat kā mūsdienu militārie droni, arī nākotnes lidmašīnas veiks kaujas misijas, nepakļaujot riskam daudzas dzīvības. Lielais tehnoloģiskais lēciens būs precīzāku, daudzpusīgāku ieroču izstrāde, kas nerada nopietnus blakus bojājumus.

"Ieroči kļūs mazāki, ātrāki, daudzpusīgāki un mazāk nāvējoši," sacīja Gils Metzgers, Lockheed Martin lietišķo pētījumu direktors. "Šādas sistēmas pabeigs misiju ar lielāku veiksmes iespējamību, bet ar ievērojami mazāku papildu bojājumu un upuru skaitu."

Bet ne visi uzskata, ka militārais AI ir laba lieta. Mankins uzskata šo koncepciju par bīstamu. Izredzes, ka 22. gadsimtā valdības sankcionēs mašīnas, lai piespiestu cilvēkus ievērot likumus, izskatās tāpat kā nākotne, kurā dominē Skynet.

Jaunajā gadsimtā mainīsies ne tikai karavīri, bet arī ieroči būs gandrīz neatpazīstami. Īans Makkenzijs, Lockheed Martin sistēmu izstrādes līdzstrādnieks, saka, ka lāzera un enerģijas aprīkojums būs nākotnes ierocis, pateicoties tā precizitātei, zemajām šāviena izmaksām un gandrīz neierobežotajai munīcijas jaudai. Turklāt viss būs ievērojami mazāks nekā parastie ieroči, piemēram, AK-47.

McKinney apgalvo, ka, ja zinātnieki pietuvosies 50 kW lāzera staru ģeneratora izveidei, cilvēcei būs spēcīgs kabatas ierocis.

Novembrī Gaisa spēku pētniecības laboratorija saņēma līgumu no Lockheed Martin par lieljaudas šķiedru lāzera projektēšanu un ražošanu, plānojot to pārbaudīt taktiskā iznīcinātājā 2021. gadā.

Ātra un efektīva infrastruktūra

Neskatoties uz to, ka daudzu valstu infrastruktūra gadu no gada saņem negatīvus vērtējumus, ir cerība, ka līdz 2100. gadam esošās problēmas tiks novērstas ar mašīnu palīdzību.

Tūkstošiem vai pat miljoniem dažāda lieluma robotu sistēmu, kas darbojas kopā, ātri un precīzi salabos tiltu, uzcels ēku vai likvidēs avāriju vai dabas katastrofu sekas. Šādi izskatās realizētais nanotehnoloģiju potenciāls.

Bet, kamēr šīs mazās mašīnas strādā pie remonta, jau tā novecojušā infrastruktūra ir pilnībā jānomaina. Līdz 2100. gadam visas jaunās ātrgaitas dzelzceļa un citas transporta sistēmas aizstās pašreizējās. Projekti, kas šobrīd atrodas īstenošanas pirmajā posmā, ir tikai globālās modernizācijas sākums. Gadsimta beigās dzelzceļi un tuneļi jau šķērso valstis, pārvadājot ātrgaitas transportu. Līdz 2100. gadam no Kolumbijas apgabala līdz Ņujorkai būs iespējams nokļūt mazāk nekā 30 minūtēs.

Lai gan daudzas no šīm tehnoloģijām palīdz atrisināt nopietnas problēmas, spēja pārvaldīt pasaules okeānu resursus ievērojami paātrinās cilvēces attīstību. Tādējādi 71% no Zemes virsmas klāj okeāns, bet tīrs dzeramais ūdens joprojām ir nopietna problēma. Vairāk nekā 96% no visa planētas šķidruma ir nederīgs sāls šķīdums. Vēl viena problēma ir ūdens piesārņojums.

Bērklija Alvaress-Koens uzskata, ka nākamā gadsimta laikā tiks izstrādāta iekārta, kas filtrēs ūdeni pēc iespējas efektīvāk. Un ar tās palīdzību būs iespējams pārvarēt ūdens krīzi.

Vēl viena būtiska problēma ir cilvēka nepieciešamība pēc mājokļu būvniecības un remonta. Zinātnieki lēš, ka līdz 2100. gadam Zemi apdzīvos 11 miljardi cilvēku, un tur nebūs daudz piemērotas vietas, kur dzīvot. Bet zem kājām joprojām ir daudz vietas, un jaudīgas urbjmašīnas salīdzinoši ātri izveidos pazemes infrastruktūru, padarot to rentablu. Šīs koncepcijas ieviešana un testēšana jau ir sākusies.

Šādas sistēmas izbūve, pēc Zaka Šēfera domām, palīdzēs atrisināt pašreizējo infrastruktūras krīzi un pavērs cilvēkiem vairāk dzīves telpas nākotnē. "Pazemes sistēmas ir uzticamas un drošākas," saka Šēfers.

Nākotnes transports

Cilvēki jau tagad nav pārāk priecīgi par lidojošo automašīnu perspektīvām, taču aviācijas transporta revolūcija atbrīvos jūs no nepieciešamības piedalīties transporta pārvaldībā. Mūsdienās komerclidmašīnās ir daļēji autonomas sistēmas. Līdz 22. gadsimtam šī pieeja pārvērtīsies dabiskā evolūcijā, kurā lidmašīnas tiks vadītas attālināti vai pilnībā autonomi.

“Būvēt nākotnes bezpilota lidaparātu ir daudz vienkāršāk nekā būvēt tādu pašu automašīnu, jo jums nav jāuztraucas par to, ka jāizvairās no daudziem šķēršļiem,” saka Flying Magazine galvenais redaktors Stīvens Pope.

Šādai nākotnei tic arī daudzu valstu valdības. Piemēram, Transporta departamenta sekretāre Elīna Čao izdevumā Popular Mechanics rakstīja, ka 2100. gadā viņa paredz gaisa taksometru kņadu, kas koplietos debesis ar pilotējamām lidmašīnām. Tas tik ļoti paātrinās gaisa satiksmi, ka, kā saka Čao, "cilvēki varēs ceļot pa pasauli un pārvietoties uz citām valstīm, kas pavērs globālas iespējas mums visiem."

Liela attāluma ceļojumi ar raķetēm ir vēl viens sapnis, ko atbalsta Muska SpaceX. Par to liecina paziņojums par plānu izveidot sistēmu, kas spētu nogādāt cilvēkus un kravas uz jebkuru vietu pasaulē mazāk nekā stundas laikā.

Lielākā daļa cilvēku gūs pamatotu labumu no šādiem transporta attīstības plāniem. Piemēram, autonomās automašīnas un kravas automašīnas samazinās slodzi uz lielceļiem un samazinās negadījumu skaitu.

Taču autonomā braukšana mainīs ne tikai pasažieru pārvadājumus, bet arī visu transporta koncepciju kopumā. 2018. gadā pa autoceļiem tiek pārvadāti miljoniem preču. Džeimijs Leadermans, UCLA transporta plānošanas pētnieks, apgalvo, ka pēc 80 gadiem lielākā daļa mūsu preču tiks piegādātas ar droniem vai pneimatiskām caurulēm.

Iespējams, ka pati transportēšana pašreizējā veidolā kļūs par rudimentu, ja 3D drukas tehnoloģija tiks tālāk attīstīta. Šīs mašīnas var pagatavot visu, sākot no apavu pāra līdz picai ar sēnēm vai sieru.

Kosmoss ir cilvēces jaunā mājvieta

Mūsdienās strādāt un dzīvot kosmosā ir maz. Bet līdz 2100. gadam tā būs ikdiena. Fantāzijas par to parādījās 19. gadsimta beigās. Tātad, lifti uz kosmosu ir diezgan vienkārši koncepcijā, bet ne praksē. Pamatideja šeit ir tāda, ka automašīna ir piesieta pie ārkārtīgi spēcīgas līnijas (iespējams, izgatavota no oglekļa nanocaurulēm). Tā kustība tiek veikta, izmantojot spēcīgus magnētus vai robotiku, ļaujot tai pārvietoties tūkstošiem kilometru kosmosā. Šie lifti padarīs ceļošanu ārpus Zemes lētas, vienkāršas un regulāras.

Bet jau projekta sākumposmā rodas nopietnas grūtības. Galvenā problēma ir kabeļu materiāla trūkums, kas būtu pietiekami stiprs, viegls un lēts. Bet šī problēma tiks atrisināta līdz 2100. gadam, un kosmosa lifti palielinās iedzīvotāju skaitu uz Zemes.

"Tas ir par izmaksu samazināšanu par piekļuvi kosmosam," saka Kelvins Longs, Starpzvaigžņu izpētes iniciatīvas prezidents, "paverot iespēju izveidot Saules sistēmas mēroga ekonomiku neatkarīgi no Zemes, izmantojot kosmosa viesnīcas, misijas uz Mēnesi, Marsu. un tālāk."

Šādi lifti nav orientēti tikai uz kosmosa tūrismu un tiks izmantoti ikdienas braucieniem. Līdz 2100. gadam uz Mēness parādīsies pašpietiekamas kolonijas. Ir arī vērienīgāki plāni izveidot apmetnes uz Marsa. To skaits būs mazs, tikai daži simti cilvēku, bet kolonistiem būs vajadzīgas mašīnas, kas var iegūt resursus un paši remontēt.

NASA jau runā par robotizētu asteroīdu projektu. Šāda resursu ieguve kļūs par vēl vienu koloniju atbalsta līdzekli. Un, lai nokļūtu no viena asteroīda uz otru, cilvēki izmanto kosmosā samontētus kosmosa kuģus.

Lai gan starpplanētu lifti un asteroīdi palīdzēs darbināt Marsa kolonijas, dzinēju ražošanas attīstība ļaus dziļāk iekļūt galaktikā. Kodoltehnoloģijas un jaudīgi virzīti lāzera stari palīdzēs ievērojami samazināt ceļojuma laiku uz attālākajiem Piena Ceļa punktiem.

NASA 2017. gadā pieņemtajā pilnvaru likumā teikts, ka tehnoloģiju attīstība uzlabos misiju uz Marsu efektivitāti, samazinās astronautu veselības apdraudējumu, kā arī samazināsies radiācijas iedarbība un ceļojumam nepieciešamo materiālu apjoms. Šī likumprojekta autors bija senators Teds Krūzs, un to parakstīja ASV prezidents.

NASA galvenais dzinējspēka tehnologs Rons Ličfords izdevumam Popular Mechanics sacīja: "Šķiet, ka ASV ir gatavas virzīties uz kosmosa politikas mērķa sasniegšanu, proti, cilvēku izpētīt Saules sistēmu līdz 2100. gadam."

Ličfords skaidroja, ka kosmosa izpētes galvenais pīlārs ir kompaktu kodolenerģijas sistēmu un lielu, jaudīgu lāzeriekārtu simbioze. Šis izkārtojums ievērojami paātrinās cilvēka kustību kosmosā. Viņš lēš, ka tuvākajā gadsimtā cilvēki varēs par 10-20% pārsniegt gaismas ātrumu. Pilnīgi iespējams, ka šādas tehnoloģijas ļaus izveidot kolonijas uz Jupitera pavadoņa Eiropa.

Tikmēr bezpilota kosmosa zondes, Voyager pēcteči, iekļūs vēl dziļāk Visumā un sasniegs Alfa Kentauri.

Mūsdienu Antarktīdas karte, kurā parādīts “vilces līnijas” atkāpšanās ātrums (2010-2016), kur ledāji zaudē kontaktu ar dibenu, kā arī okeāna temperatūra. Vientuļā sarkanā bultiņa Austrumantarktīdā ir Totenas ledājs, kurā ir pietiekami daudz ūdens, lai paaugstinātu pasaules jūras līmeni par 3 metriem.

Viss, kas ar mums notika, ir tikai prologs.
- Viljams Šekspīrs, "Vētra"

2100. gads izskatās kā ierobežojošu karogu rinda, kas stāv pie klimata pārmaiņu finiša līnijas – it kā visi mūsu mērķi beidzas ar to. Bet, pārfrāzējot brīdinājumu uz atpakaļskata spoguļa, viņš mums ir tuvāk, nekā šķiet. Mūsdienu bērniem būs savi mazbērni, kad viņi sasniegs punktu, kurā beigsies visas klimata prognozes.

Tomēr 2100. gadā klimats nepārstās mainīties. Pat ja mēs veiksmīgi ierobežosim sasilšanu šajā gadsimtā līdz 2ºC, CO 2 saturs gaisā būs 500 daļas uz miljonu (ppm). Mūsu planēta nav pieredzējusi šādu līmeni kopš miocēna vidus, pirms 16 miljoniem gadu, kad mūsu senči vēl bija pērtiķi. Saskaņā ar Klimata pārmaiņu starpvaldību padomes (IPCC) ziņojumu, temperatūra toreiz bija par -8ºC augstāka, nevis par 2ºC, un jūras līmenis bija par 40 metriem augstāks vai pat vairāk — tas nav par pusmetru, kas bija gaidāms līdz šī gadsimta beigām. no 2013. gada.

No kurienes radās plaisa starp vecuma beigu prognozēm un to, kas notika Zemes pagātnē? Vai planētas klimata vēsture liecina, ka esam kaut ko palaiduši garām?

Laiks

Viens liels plaisas iemesls ir vienkāršs: laiks.

Zemei ir nepieciešams laiks, lai reaģētu uz siltumnīcefekta gāzu izmaiņām. Dažas izmaiņas ilgst gadiem, citām ir nepieciešama paaudze, lai sasniegtu jaunu līdzsvaru. Ledus un mūžīgā sasaluma kušana, okeānu dzīļu uzkaršana, kūdras slāņu veidošanās, veģetācijas seguma pārkārtošanās – šie procesi ilgst gadsimtus un tūkstošgades.

Šāda veida lēna reakcija klimata modeļos netiek ņemta vērā. Daļēji tas ir saistīts ar datoru jaudas trūkumu to aprēķināšanai, daļēji tāpēc, ka mēs koncentrējamies tikai uz to, kas notiks tuvākajās desmitgadēs, daļēji tāpēc, ka šie procesi nav 100% paredzami. Bet, lai gan klimata modeļi līdz šim ir bijuši veiksmīgi, lai prognozētu novērotās izmaiņas, neskaidrības pastāv pat attiecībā uz reakcijām, kas notiek diezgan ātri, piemēram, mākoņu veidošanos vai pastiprinātu sasilšanu pie poliem.

No otras puses, Zemes pagātne parāda, kā patiesībā notika klimata pārmaiņas, apkopojot visu planētas ātro un lēno reakciju spektru. Iepriekšējo klimata pārmaiņu laikā, kad Zemei bija ledus cepures (tāpat kā mūsdienās), tā parasti sasilusi par 5ºC līdz 6ºC, katru reizi dubultojot CO2 līmeni, un viss process ilga apmēram tūkstoš gadus. Tas ir aptuveni divas reizes lielākas par klimata prognozēšanas modeļos izmantotajām “līdzsvara klimata jutības” (ECS) vērtībām līdz 2100, kuras aprēķina galvenokārt no vēsturiskiem novērojumiem.

“Viss, kas ar mums notika, ir tikai prologs” ir gravējums uz Nacionālā arhīva ēkas Vašingtonā.

“Mēs sagaidām, ka Zemes sistēmas jutība (izmainās CO 2 un reaģēs visas sistēmas – ledus vāciņi, augi, metāna līmenis, aerosoli utt.) būs augstāks nekā ECS. Mūsu pliocēna pētījumā teikts, ka tas ir par aptuveni 50% augstāks, lai gan tas nav ierobežojums,” man teica Gevins Šmits, NASA Godāras Kosmosa pētījumu institūta direktors Ņujorkā.

Vai arī, kā teica Dana Roijere no Veslijas universitātes: "Vienkārši sakot, klimata modeļi parasti nenovērtē klimata pārmaiņu apmēru salīdzinājumā ar ģeoloģiskiem pierādījumiem."

Lēnāk reaģējošās Zemes sistēmas, kas ir atbildīgas par vispārējo sasilšanu, daļēji ir atbildīgas par augstāku izmaiņu ātrumu. Pat ja rīt pārtrauktu pilnīgi visas siltumnīcefekta gāzu emisijas, termiskās izplešanās un ledāju kušanas dēļ jūras līmenis turpinātu celties daudzus gadsimtus; Arī Antarktīdas un Grenlandes ledus cepures turpinās kust, ņemot vērā jau vairākus gadu desmitus ilgušo klimata pārmaiņu uzkrāto temperatūru. Tā kā CO 2 atmosfērā paliek ilgu laiku, tad, ja nebūs ģeoinženieru risinājumu tā noņemšanai, pasaule pārsniegs jebkuru gadsimta beigās noteikto temperatūras ierobežojumu un saglabāsies augsta vēl vairākus simtus gadu.

Taču tas pilnībā neizskaidro šo plaisu, kas nozīmē, ka mēs neņemam vērā citas pastiprinošas atsauksmes. Kā teikts 2017. gada ASV nacionālajā klimata novērtējumā: "Neatbilstība starp modeļiem un pagātnes sasilšanas datiem liecina, ka klimata modeļos trūkst vismaz viena un, iespējams, vairāku procesu, kas ir kritiski svarīgi nākotnes sasilšanai, īpaši polārajos reģionos."

Vai miocēns var mums pastāstīt par nākotni?

Vidēja miocēna klimata optimālais (MMCO) bija sena klimata sasilšana, kuras laikā CO 2 līmenis pieauga no mazāk nekā 400 ppm līdz . Seno CO 2 mēra ar dažādām netiešām metodēm, piemēram, bora un oglekļa izotopiem fosilajās un senajās augsnēs vai porās fosilajās lapās. Pieplūduma cēlonis bija reta vulkāniska parādība, “liela pirogēna province”, kuras laikā pirms 16,6 miljoniem gadu ASV rietumos uz virsmas izplūda milzīgs daudzums bazalta. Iveta Elija un Maikls Hrens no Konektikutas universitātes pētīja, kā tas ietekmēja klimatu.

Viņi izmantoja tādu rīku kā tauku molekulas, ko nogulumos atstājuši tajā laikā dzīvojošie augi un mikrobi. Eley un mārrutki ekstrahēja miocēna mikrobu ķīmiskās atliekas no laika posma dubļiem Merilendā un pēc tam pārveidoja dažādu tauku molekulu procentuālo daudzumu augsnes temperatūrā, izmantojot kalibrācijas, kas balstītas uz vairāk nekā desmit gadus ilgušiem mikrobu tauku pētījumiem mūsdienu augsnēs no visas planētas. "Protams, šo bazalta plūsmu laiks un klimata pārmaiņu laiks ir ļoti cieši saistīti," sacīja Eley. "Mūsu biomarķieri noteikti izseko CO 2 uzvedībai. Neatkarīgi no tā, kas izraisīja izmaiņas planētas ekoloģiskajā sistēmā, tas noteikti sekoja pCO 2 “.

Bet starp dažādiem klimata svārstību piemēriem MMCO bija ļoti viegls, salīdzinot ar Permas perioda beigām, triasa periodu un citiem notikumiem, kas saistīti ar masveida izmiršanu. Miocēna CO2 emisijas bija pietiekami lēnas, lai izvairītos no ievērojamas okeāna paskābināšanās, atšķirībā no šodienas vai ārkārtējiem piemēriem no pagātnes.

Viņi līdzīgi aprēķināja jūru temperatūru, izmantojot jūras mikrobu ķīmiskās atliekas: "Mums jūras virsmas temperatūra MMCO laikā mainījās par 4-5 grādiem, un tad jūras temperatūra bija par 6 grādiem augstāka nekā šodien," sacīja Elijs. .

Siltāks, mitrāks, sausāks?

Dzīve miocēna vidū mūsdienu Spānijas teritorijā, kā to iztēlojies mākslinieks

Spriežot pēc Eiropas augiem, temperatūras starpība starp gadalaikiem bija mazāka.

Ja mūsdienu jūras līmeņa celšanās izrādīsies līdzīgs pliocēnam, 1,2 m uz simts gadiem vai miocēnā, 2,4 m uz simts gadiem, nevis kā IPCC - pusmetrs gadsimtā, tad mūsu nākotne būs pavisam citādāks. Jūras līmeņa paaugstināšanās, ko pastiprina plūdmaiņu plūdi un vētras, padarīs milzīgu daudzumu piekrastes infrastruktūras un īpašumu dažu paaudžu laikā bezjēdzīgu.

Vēl viens kušanas paātrinātājs ir ūdens kušana uz virsmas, kas prasa sasniegt temperatūru virs sasalšanas. Tas iekļūst plaisās, sasalst un šķeļ ledu kā malkas skaldītājs - parādība, kas novērota Jakobshavn ledāja izzušanas laikā Grenlandē. Un mūsdienās dažās Antarktīdas daļās notiek virsmas kušana. Šādi kušanu veicinoši procesi tikai nesen tika pievienoti jauniem datoru modeļiem, un tagad tie parāda, ka senos laikos novērotos jūras līmeņa celšanās tempus var redzēt mūsu pēcnācēji.

Ledus atkāpšanās palielina sasilšanu, jo spilgtas, atstarojošas virsmas tiek aizstātas ar tumšu, siltumu absorbējošu ūdeni un zemi. Tā rezultātā temperatūra lēnām turpinās paaugstināties.

Kā Antarktikas ledus sega varēja izskatīties miocēnā pirms 14 līdz 23 miljoniem gadu.

Cerēt uz nenoteiktību?

Vai plaisa starp miocēna klimatu un mūsu prognozēto nākotni varētu pastāvēt tikai seno klimata datu trūkuma un neprecizitātes dēļ?

“CO 2 līmeņa izmaiņas vidējā miocēna laikā var pārsniegt aplēsto vidējo vērtību. Par citiem faktoriem vispār nekas nav zināms. Metāna vai N2O līmenis nav noteikts. Ozona vai kvēpu daudzums (no ugunsgrēkiem vai augu darbības) arī ir maz zināms, Gevins man teica. "Tātad, pat ja mums būtu ideāli globālās temperatūras rādītāji (kas mums nav), jutīguma aplēses, kas iegūtas, vienkārši dalot temperatūru ar CO2 līmeni, nevar salīdzināt ar mūsdienu ECS aplēsēm."

Un tomēr, neskatoties uz līmeņu vērtību izkliedi, tām ir tendence uzkrāties aptuveni 500 ppm vidējā miocēnā. Daži pētījumi pat liecina par iespējamu zemāku CO 2 līmeni, kas izraisa augstāku temperatūru. Relatīvi siltā klimata priekšstatu apstiprina ģeoloģiskie pierādījumi par augstu jūras līmeni un fosilijām, kas atrastas visā pasaulē, tostarp jūras dibenā pie Antarktīdas krastiem.

Vai klimata optimālais rādītājs tika palielināts ciklisku orbītas izmaiņu dēļ? Lai gan atsevišķus miocēna ledāju ciklus ietekmēja orbitālās svārstības, kā tas bija pēdējā ledus laikmeta gadījumā, siltais laiks un maksimālā ledus atkāpšanās saglabājās vairākos orbitālos un ledāju ciklos, kā arī augstāks atmosfēras CO 2 līmenis. Tāpēc mēs nevaram attiecināt optimuma pieaugumu tikai uz Zemes orbītu ap Sauli.

Lietas vēl mulsinošāku padara tas, ka miocēna sākums atšķīrās no šodienas. Agrīnā miocēna klimats bija siltāks nekā mūsu pirmsindustriālajos laikos, bija mazāk zālāju apgabalu, un okeāni savā starpā sazinājās atšķirīgi. Plūsma no Klusā okeāna uz Atlantijas okeānu devās tur, kur tagad atrodas Panama, un Beringa šaurums tika bloķēts. Tomēr zinātnieki uzskata, ka šīs straumes varētu nebūt īpaši ietekmējušas klimatu, un daudzējādā ziņā planēta bija ļoti līdzīga šodienai.

Tāpēc pastāv lielas neskaidrības par to, cik labi situācija miocēnā raksturo mūsu pēcnācēju nākotni. Un, protams, vismaz pēdējo 66 miljonu gadu laikā nav notikuši procesi, kas būtu līdzīgi tik lielam emisiju līmenim atmosfērā. Šī iemesla dēļ var pamatoti atteikties salīdzināt situāciju ar kādiem seniem analogiem. Jums tikai jāatceras, ka nenoteiktība ir abpusēji griezīgs zobens: tā var darboties ne tikai vērtētājam labvēlīgākā virzienā.

Ja tas viss tev šķiet pārāk nomācoši, tad zini, ka ir cerība! Tas slēpjas zemā Zemes reakcijas ātrumā, kas paver mums nelielu iespēju logu.

Roka uz uguns

Ja pietiekami ātri izlaidīsi roku cauri sveces liesmai, tu neapdegsi. Tas pats princips attiecas uz Zemi - ja mēs samazinām laiku, ko planēta pavada pakļauti temperatūrai, kas pārsniedz pirmsindustriālo temperatūru, mēs, iespējams, varēsim izvairīties no jūras līmeņa celšanās, kas ir salīdzināma ar miocēna līmeni.

Taču šis pieņēmums būs patiess tikai tad, ja negatīvu emisiju tehnoloģijas varēs ieviest plašā mērogā jau 2030. gados — scenārijam ar “ierobežotu reālo potenciālu”. Ik pēc pieciem gadiem ieviešanas kavēšanās nosoda mūsu pēcnācējus līdz 2300. gadam par papildu metru jūras līmeņa. Šis scenārijs arī paredz, ka sasilšanas apkarošanas procesā mēs neizraisīsim liela mēroga ledus segas sabrukšanu. Pretējā gadījumā šis process kļūs neatgriezenisks vairāku gadu tūkstošu mērogā, pat ja mums izdosies izņemt no atmosfēras CO 2.

Mūsu pašreizējais iespēju logs nepaliks atvērts ilgi, kamēr zinātnieki mēģinās saprast, vai ledus loksnes jau ir sākušas sabrukt vienā no Rietumantarktīdas lielākajiem ledājiem. "Lietas mainās ļoti, ļoti ātri, salīdzinot ar jebko, ko atradām ģeoloģiskajos ierakstos," saka Eilija. "Es ļoti vēlētos ticēt, ka mēs nesaņemam vienu no sliktākajiem scenārijiem, bet man šķiet, ka mēs jau esam ceļā uz šiem līmeņiem."

“Miocēna vidū CO 2 līmenis pieauga par 100-200 ppm. Kopš industriālā laikmeta sākuma mēs jau esam sasnieguši pieaugumu par 127 ppm. Tātad mēs jau esam pusceļā," sacīja Hrens. "Nenoteiktība ir ne tikai par to, kādu CO2 līmeni mēs galu galā sasniegsim, bet arī par to, kā sistēma reaģēs uz tik straujām izmaiņām."

Straujā tehnoloģiju attīstība, klimatiskās metamorfozes un pastāvīgs iedzīvotāju skaita pieaugums tuvākajās desmitgadēs radikāli mainīs dzīvi uz mūsu planētas.

vietne uzzināja, kas cilvēci sagaida tuvākajā nākotnē. Pirms 21. gadsimta beigām cilvēki var saskarties ar globālām pārmaiņām, un viņu dzīve kļūs pavisam citāda,

2022. gads: Indija kļūs par visvairāk apdzīvoto valsti pasaulē

Daudzus gadus palma visvairāk apdzīvoto valstu konkurencē piederēja Ķīnai, taču pētnieki apgalvo, ka Indija vadību pārņems piecu gadu laikā. Iepriekš tika uzskatīts, ka tas notiks 2028. Taču globālo demogrāfisko tendenču analīze liecina, ka Ķīna zaudēs pozīcijas daudz ātrāk.

2030: cilvēks nolaidīsies uz Marsa

Diskusijas par ekspedīciju uz Marsu notiek jau daudzus gadus. Taču pavisam konkrēti soļi šī mērķa sasniegšanai tika sperti ne tik sen. 2011. gada vasarā Starptautiskās Kosmosa izpētes koordinācijas grupas sanāksmes ietvaros tikās 10 pasaules lielāko kosmosa aģentūru pārstāvji. Zinātnieki galvenokārt apsprieda Marsa kolonizācijas jautājumus. Tika pieņemti vairāki lēmumi un sākās gatavošanās ekspedīcijai.

Jau tagad kļuvis skaidrs, ka pēc pāris gadu desmitiem Sarkanā planēta cilvēkiem var kļūt par jaunu mājvietu. Plānots, ka tā tiks kolonizēta jau 21. gadsimta 30. gados. Vēstures gaitu mainošas ekspedīcijas gatavošanā piedalās talantīgs inženieris un uzņēmējs, kurš nācis klajā ar īpašu raķešu degvielu, kuras sastāvdaļas var iegūt tieši uz Marsa.

2037: Arktikas ledus izkusīs

Klimatologi no dažādām valstīm ir vienisprātis, ka tikai 20 gadu laikā Zeme var zaudēt savu ziemeļu "ledus cepuri". Saskaņā ar 2009. gada pētījumiem Arktikas ledus pēc tam pārklāja aptuveni piecus miljonus kvadrātkilometru no Ziemeļu Ledus okeāna virsmas. Situācija katru gadu mainās – ledus sācis aktīvi kust.

Pēc visoptimistiskākajām prognozēm, līdz 2037. gadam Arktikā paliks tikai miljons kvadrātkilometru ledus garozas. Daži zinātnieki uzskata, ka līdz tam laikam ledus pilnībā izzudīs. Rezultātā unikālo dzīvnieku dzīvotne tiks pilnībā iznīcināta, un pasaules okeānos būs daudz vairāk ūdens. Šīs izmaiņas draud appludināt lielu zemes daļu.

2040: mākslīgais intelekts sagraus cilvēka prātu

Bet šī prognoze padara to kaut kā rāpojošu. Amerikāņu zinātnieki ir pārliecināti, ka, ņemot vērā Mūra likums(novērojums, ka datoru produktivitāte dubultojas ik pēc diviem gadiem), pēc 20 gadiem mākslīgais intelekts varēs pats pieņemt lēmumus un pilnībā iesaistīties radošumā.

Šis process ir pilns ar daudzām briesmām (mēs visi atceramies slaveno zinātniskās fantastikas sāgu “Terminators”), taču eksperti joprojām uzskata, ka datora prāts nespēs izbēgt no cilvēka kontroles.

2050: Āfrika un Āzija pārvērtīsies par milzu izgāztuvi

Lielākajā daļā civilizēto valstu atkritumu problēma ir atrisināta, bet daudzās Āfrikas un Āzijas valstīs cilvēki vienkārši noslīka sadzīves atkritumos. Ar katru gadu atkritumu kļūst arvien vairāk. Vietējās varas iestādes ne vienmēr var organizēt tā izvešanu uz poligonu, nemaz nerunājot par tā pareizu pārstrādi.

Ja pieredzējušie “tīrījumi” tuvākajā nākotnē nepalīdzēs trešās pasaules valstīm, Āfrika un Āzija saskaras ar reālu vides katastrofu. Pēc 30 gadiem var gadīties, ka augsnes un gruntsūdeņu saindēšanās dēļ sāks mirt dzīvnieki, un cilvēki sāks masveidā pārvietoties no vietām, kas vairs nav piemērotas dzīvošanai - Eiropu un Ameriku pārņems jaunais migrācijas vilnis. Šajā gadījumā vietas tiešām var nepietikt visiem.

2075: Ozona slānis pilnībā atjaunosies

Pēdējā laikā par ozona slāni daudz netiek runāts, taču 80. gados cilvēci pāršalca ziņa, ka aerosola baloniņās esošie hlorfluorogļūdeņraži mūsu dabiskajā aizsargvairogā pret ultravioleto starojumu "izdūruši" milzīgu robu. Dažus gadus vēlāk aerosolu ražotājiem tika aizliegts izmantot ozona slānim kaitīgas vielas.

Pagāja kāds laiks, un milzīgais caurums virs Arktikas sāka pakāpeniski “aizvērties”. Ozona vairoga reģenerācijas process ir lēns, tāpēc tā pilnīga atjaunošana notiks tikai pēc vairāk nekā 50 gadiem.

2100: Amazones meži gandrīz izzudīs

Nu, tagad par skumjo daļu. Iepriekš uzskaitītos faktus var attiecināt uz pozitīvām izmaiņām. Tomēr zinātnes un tehnoloģiju progress, pārapdzīvotība un cilvēku atkarība no dabas resursiem ir izraisījuši vairākas vides katastrofas.

Zinātnieks Potsdamas Klimata izpētes institūtā Volfgangs Krāmers Esmu pārliecināts, ka pēc 80 gadiem Amazones džungļi praktiski izzudīs sausuma dēļ, kas globālās sasilšanas dēļ tur ir sācis notikt arvien biežāk. Turklāt šie unikālie meži tiek aktīvi izcirsti, neskatoties uz daudzajiem “zaļo” protestiem. Zinātnieki prognozē, ka līdz nākamajam gadsimtam no Amazones džungļiem paliks tikai 83%.

Radikālās klimata pārmaiņas pamazām iznīcina ne tikai floru, bet arī faunu. Ja kopējā temperatūra turpinās paaugstināties, mēs zaudēsim aptuveni 900 putnu sugu: putni no visiem dzīvniekiem ir visvairāk pakļauti vides problēmām.

2100: Venēcija nonāks zem ūdens

Pēdējo 100 gadu laikā viena no skaistākajām Eiropas pilsētām ir iegrimusi jūrā 23 centimetrus. Venēcijas iedzīvotāji vienmēr ir cietuši no plūdiem, taču tagad situācija ir gandrīz nekontrolējama. Mūsdienās slaveno Svētā Marka laukumu ūdens applūst gandrīz simts reizes gadā, savukārt 20. gadsimta sākumā tas notika 10 reizes retāk.

Kā liecina daudzu zinātnieku prognozes, pēc 15 gadiem Venēcijā dzīvot būs gandrīz neiespējami, bet pēc 80 gadiem jūra pilsētu aprīs pilnībā.