За счет захоронения в земной коре в рассеянном виде углеродосодержащих продуктов фотосинтеза было выведено из атмосферы двуокиси углерода примерно в 30 тысяч раз больше остаточного содержания.
Масса углеводородов (уголь, нефть, газ) составляет около 0,02 % (примерно 1,5х1013 тонн) общего содержания в земной коре. При их полном извлечении и сжигании в атмосферу поступило бы диоксида углерода в двойном количестве от современного содержания.
Концентрация диоксида углерода а атмосфере на уровне 0,03% об. является пороговой по отношению к наступлению ледниковых периодов. Их периодичность, по результатам палеонтологических исследований, составляет около 110 тыс. лет, из которых ~10 тыс. лет являются относительно теплыми. Похоже, что человек воспользовался этим последним потеплением для цивилизационного скачка.
Причиной «сваливания» климата в ледниковый период реально может быть синхронная цикличность солнечной активности.
По всей вероятности, это связано с циркуляцией тяжелых элементов в верхней части промежуточной области и примыкающим к ней слоям конвективной зоны Солнца. Поднимающийся из промежуточной области под воздействий светового давления тяжелые элементы попадают в зону пониженной температуры. При этом степень их диссоциации уменьшается, способность поглощения лучистой энергии (непрозрачность) возрастает. Отметим, что полностью диссоциированные атомы с отделенными электронами являются прозрачными для светового излучения.
По мере накопления частично рекомбинировавших элементов в определенных слоях конвективной зоны происходит снижение солнечной активности. Одновременно создаются условия для возвращение образующихся протяженных катион – электронных комплексов в промежуточную зону с постепенной диссоциацией элементов. Одиночное возвращение элементов невозможно.
Вызванное снижением Солнечной активности похолодание на Земле запускает механизм ее прогрессирующего оледенения, которое развивается от полярных областей. Снижение температуры воды приводит к усилию поглощения диоксида природа из атмосферы и дополнительному похолоданию.
По мере образования ледяного и снежного покрова падает количество тела, поглощенного земной поверхности. В результате происходит прогрессирующее распространение отражающего солнечные лучи покрова в южном направлении.
Но одновременно включается механизмы отрицательной обратной связи. Так, уменьшение свободной поверхности океанов способствует сокращению поглощения диоксида углерода и его сохранению в атмосфере Земли. Находящиеся под мощным снеговым изолятором, растения и другая органика прогреваются, повышая готовность к последующей деградации.
Восстановление активности Солнца способствует протеканию всех процессов в обратном направлении с восстановлением концентрации диоксида углерода в атмосфере и окончанием ледникового периода.
Представляет интерес изменение концентрации диоксида углерода в ходе ледниковых периодов по палеонтологическим данным. За прошедшие 450 тыс. лет произошло 4 таких события с примерно одинаковой продолжительностью. Каждый раз отмечается снижение концентрации парникового газа с уровня ~0,03 % об. До 0,02% об. При этом амплитуда колебания температуры составляет около 12оС. Это согласуется с фактом снижения температуры на 6.5оС при каждом подъёме на высоту 1км, когда концентрация диоксида углерода уменьшается на 20%.
Индустриальная революция сопровождается прогрессирующим сжиганием органического топлива и ростом концентрации парниковых газов с 2,8х10-4% об. до ~ 3,8х10-4 % об. При этом выброс их в атмосферу составил более 750 млрд. тонн, что эквивалентно сжиганию топлива при чисто углеродном содержании не менее 200 млрд. тонн.
Вследствие описанных выше механизмов естественной убыли двуокиси углерода из атмосферы (растворение в воде, смещение баланса фотосинтеза из – за неполноты окисления углерода) количество потребленного топлива может оказаться существенно выше приведенного значения.
Напрашиваются два естественных предположения: 1. промышленная революция позволила предотвратить наступление очередного ледникового периода; 2. если естественная убыль углекислого газа полностью изведет его содержание примерно за (1÷1,5) тысячи лет, то встает проблема обеспечения фотосинтеза – фундамента пищевой цепи.
Сложившиеся на Земле условия не гарантируют сохранения органической жизни. Ситуация усугубляется не только негативными тенденциями природных процессов, но и производственной деятельностью человека, по своему пагубному влиянию на биосферу сопоставимой с действием глобальных факторов.
Выходом из положения может явиться развитие энергетики, не использующей природное органическое топливо, которое становится неприкосновенным стратегическим запасом. Использование энергии ветра, приливов и даже солнечной радиации не решает проблемы.
