Арктика за гранью фантастики. Будущее Севера глазами советских инженеров, изобретателей и писателей

Проект Пасторса. Выдавить лёд из Арктики

Когда рижанин Евгений Антонович Пасторс прочитал книгу советского писателя-фантаста И. И. Адабашева «Человек изменяет планету», в которой в небольших очерках подробно рассказывалось о смелых идеях переделки земли и в том числе о проекте П. М. Борисова по изменению климата за полярным кругом[8 - Адабашев И. И. Человек изменяет планету. М., 1959.], он, вслед за Борисовым, задумался о решении той же задачи. И вот в 1966 году в Государственный плановый комитет СССР (Госплан) он направил свой «Проект ликвидации ледового покрова Северного Ледовитого океана для коренного изменения климата Северного полушария Земли». В заявлении, приложенном к документу, Е. А. Пасторс смело писал: «Несомненно, мне удалось найти в сотни раз во всех отношениях лучший способ решения той же задачи. Решён вопрос колоссальной важности и сказочной эффективности. Изобретение даст возможность на несколько десятков лет ускорить развитие всего человечества»[9 - Пасторс Е. А. Проект ликвидации ледового покрова Северного Ледовитого океана для коренного изменения климата Северного полушария Земли // Колымская библиотека: http://antic-r.narod.ru/kol_bibl.htm. Л. 2.].

Что же предложил Е. А. Пасторс? Он высказал идею о возможной буксировке ледяного покрова на юг морскими судами: «…расчёты и примеры из природы и техники убедительно показывают, что если толкать весь ледовой покров сразу, но медленно, то за полгода примерно 20–25 мощных кораблей легко вытолкнут весь лёд. В тёплых водах Атлантического и Тихого океанов лёд растает за полгода. Стоимость работ не превысит 50 млн рублей…»[10 - Там же. Л. 3.]

Автор привёл свои расчёты: «…для выталкивания льда из Северного Ледовитого океана со скоростью 0,05 м/с на расстояние 750 км нам надо израсходовать лишь 1,2 млрд кВт/ч энергии. Такую энергию за полгода дают двигатели 8 кораблей при общей мощности 300 тыс. кВт. Значит, 8–10 кораблей за полгода могут ликвидировать ледовый покров Северного Ледовитого океана. Учитывая всякие дополнительные расходы, я считаю, что 25 кораблей вытолкнут лёд»[11 - Там же. Л. 15.].

Интересно, что для увеличения силы выталкивания льдов автор предлагал соорудить на льду брезентовые заборы – паруса: «При попутном ветре паруса – заборы поднимаются, а при встречном опускаются. Одни только паруса в 1 млн кв. м могли бы создать мощность в сотни тысяч кВт…»[12 - Пасторс Е. А. Проект ликвидации ледового покрова Северного Ледовитого океана для коренного изменения климата Северного полушария Земли // Колымская библиотека: http://antic-r.narod.ru/kol_bibl.htm. Л. 11.] Е. А. Пасторс считал, что даже через месяц непрерывной работы кораблей в Центральной Арктике должна образоваться огромная полынья шириной в 200 км и длиной в 3000 км, которая будет поглощать большое количество солнечной радиации и вызовет интенсивное таяние льда. А с ликвидацией ледового покрова Северного Ледовитого океана должен коренным образом измениться климат Северного полушария Земли в сторону его существенного потепления, что, в свою очередь, принесёт многочисленные экономические и политические выгоды (в том числе – «даст возможность в нашей стране и коммунистических странах немедленно ввести коммунистический строй»)[13 - Там же. Л. 27–32.].

Рассуждения неспециалиста, конечно, были дилетантскими. Проект доработан не был.

Проект «капитального улучшения климата СССР» П. И. Колоскова

В фонде Госплана СССР (Российский государственный архив экономики) хранится докладная записка советского геофизика Павла Ивановича Колоскова «по вопросу капитальных улучшений климата СССР», датируемая 1945 годом. В записке автор сообщает, что «мои тридцатипятилетние работы по постановке и изучению проблемы мелиорации климата привели меня к выводу о возможности капитальных улучшений климата нашей страны»[14 - РГАЭ. Ф. 9570. Оп. 2. Д. 406. Л. 145–148.].

Павел Иванович Колосков

ПАВЕЛ ИВАНОВИЧ КОЛОСКОВ  (1887–1968)  –  климатолог,  доктор  географических наук. Работал в Амурском и Дальневосточном краевом метеорологическом бюро (1912–1925), в Дальневосточной геофизической обсерватории (1925–1931, директор), в Дальневосточном геофизическом институте (1931–1933), в Институте географии АН СССР (1934–1944), в Институте мерзлотоведения им. В. А. Обручева АН СССР (1945–1954).

В ходе своих исследований Колосков пришёл к выводу, что в древние времена в Тихом океане существовало мощное тёплое течение, аналогичное современному Гольфстриму Атлантического океана. Этот «Тихоокеанский Гольфстрим» зарождался в Японском море и выходил на север проливами Сангарским, Лаперуза, Татарским, причём последний имел в ширину до 50 км и большую глубину. По выходе из проливов это течение сливалось с океаническим течением Куросио. Объединённое мощное очень тёплое течение устремлялось на север и главной массой выходило через Берингов пролив в Северный Ледовитый океан, последний был поэтому не ледовитым, а достаточно тёплым, что обеспечивало наличие субтропического климата даже в области Северной Якутии. Данная система течений обуславливала «более северное, чем теперь, положение пассатно-динамической экваториальной системы Тихого океана», поэтому современный пояс Великих Пустынь Старого Света (широта Гоби – Сахара) был одним из наиболее благоприятных по климатическим условиям для развития органической жизни пространств земного шара[15 - РГАЭ. Ф. 9570. Оп. 2. Д. 406. Л. 145.].

В конце третичного периода произошло событие, вызвавшее величайшую катастрофу в развитии органической жизни, а именно: Амур образовал в устьевой части новое дополнительное русло, существующее до настоящего времени и выходящее в узкую часть Татарского пролива. Мощная струя Амура парализовала Татарское течение, выносы песка отлагались в проливе, уменьшая его ширину и глубину. В результате закупорки Татарского пролива «Тихоокеанский Гольфстрим» перестал существовать. В связи с этим началось охлаждение северо-западной части Тихого океана, прекратилось проникновение существенных количеств тёплой воды в Северный Ледовитый океан. Одновременно началось смещение всей пассатно-динамической системы Тихого океана на юг. Третичный период сменился на четвертичный. По мнению Колоскова, эта теория, объясняя динамику климата в прошлом, открывает пути для управления климатом Земли в целом.

Для возвращения «Тихоокеанского Гольфстрима» необходимо отвести амурские воды по линиям прежних русел путём строительства каналов:

1) от Хабаровска через озеро Ханка в залив Петра Великого;

2) в нижнем течении Амура через озеро Кизи в залив Де Кастри;

3) через озёра Эворон и Чукчагирское в Тугурский залив.

«Соответствующий климатический эффект проявится одновременно с началом действия Татарского пролива, освобождённого от амурских вод, и в дальнейшем будет усиливаться. Управление климатом и даже погодой отдельных сезонов будет достигаться путём изменения соотношений масс амурской воды, стекающей в море по трём отдельным рукавам Амура: северному, южному и восточному»[16 - РГАЭ. Ф. 9570. Оп. 2. Д. 406. Л 148.].

Среди архивных дел сохранилась докладная записка начальника Главного управления Северного морского пути И. Д. Папанина, в которой известный полярник отмечает, что «…некоторые положения, выдвигаемые профессором Колосковым, свидетельствуют об увлечении автора своей теорией – в частности, к этому можно отнести утверждение автора о том, что смена третичного периода четвертичным в значительной степени обязана изменению русла реки Амур». Тем не менее Папанин отмечал, что проект профессора Колоскова, несомненно, заслуживает серьёзного внимания[17 - Там же. Л. 141.].

Теория Гернета и уборка снега в Гренландии

В 1928–1929 годах Евгений Сергеевич Гернет, офицер Российского императорского флота, принявший революцию, и на тот момент представитель СССР в Японии, сформулировал собственную теорию ледниковых и межледниковых колебаний климата и оледенения. Свои мысли он изложил в небольшой книге «Ледяные лишаи (новая ледниковая теория, общедоступно изложенная)», которая была издана в Токио в 1930 году. В этой книге он впервые выдвинул гипотезу о том, что оледенения в истории Земли есть не следствие, а причина охлаждения климата.

Евгений Сергеевич Гернет

(1882–1943). Фотография начала  ХХ века

Гипотеза Гернета имеет следующий основной тезис: «Нормальным состоянием Земли является доледниковое состояние; лёд, впоследствии появившийся, распространился по Земле самосильно и явился причиной изменения климата, а не следствием какого-либо изменения климата, произошедшего от посторонних причин»[18 - Гернет Е. С. Ледяные лишаи. М., 1980. С. 24.]. Гернет писал: «…для образования материкового льда нужно, чтобы выпадающий на землю за зиму снег не успевал за лето весь растаять. Тогда с каждым годом снега будет скапливаться всё больше и больше, и он постепенно, под влиянием давления вышележащих снежных слоёв, будет уплотняться и, цементируясь замерзанием просачивающейся через него воды (получающейся от таяния верхних слоёв снега в период таяния), будет постепенно превращаться в лёд»[19 - Там же. С. 16.]. Далее возникший ледник охлаждает климат и в дальнейшем распространяется по поверхности планеты, как «болезнетворный лишай».

Автор предположил, что в ходе геологических процессов подъёма земной коры могут создаваться «ледородные возвышенности», с которых ледяные лишаи в виде ледяного материкового покрова и бесчисленных айсбергов будут расползаться во все стороны по суше и воде со всё возрастающей силой до тех пор, пока они сами не изменят климат настолько, что для дальнейшего распространения возможности уже не будет.

Титульный лист книги

Е. С. Гернета «Ледяные лишаи». Токио, 1930 год

К числу таких «ледяных лишаёв» Гернет относил Антарктический и Гренландский ледяные щиты. По мнению Гернета, мы сейчас не имеем миоценового тёплого климата потому, что «Гренландский лишай не исчез, а находится в той фазе пульсации, когда лёд отступил к полюсу». От этой посылки автор переходит к идее управления климатом: «Уничтожить Гренландский ледяной лишай человечеству вполне возможно, пока он находится в настоящей своей фазе. Если человечество вовремя уничтожит Гренландский лишай, оно вернёт Северное полушарие Земли к миоценовому климату. Если оно этого не сделает, то ему предстоят такие бедствия, которые трудно себе представить, – бедствия наступления материкового льда на Европу и Северную Америку»[20 - Гернет Е. С. Ледяные лишаи. М., 1980. С. 25.].

Автор предлагал конкретные способы уничтожения «Гренландского лишая»: «Возьмите под контроль накопление снега – и ледяной покров растает сам собой. …Чтобы прекратить накопление снега в ледяном покрове, достаточно убирать годовое превышение накопления снега над его таянием. …Мне представляется совершенно реальной возможность постройки таких снеговых “танков”, которые, передвигаясь самоходом по снегу, в то же время набирали бы его в свои “трюмы”, а затем выбрасывали бы в воду на побережье, где течение относило бы снег к югу. При достаточном количестве этих “танков”, для чего нужна только соответствующая затрата капитала, и умелом планировании их работы можно было бы таким способом ежегодно убирать количество снега, если и не равное всему выпавшему за данный год на поверхность Гренландии, то близкое к нему. Солнце, вместо того чтобы плавить, как теперь, снег данного года, плавило бы всё более старые слои льда, пока не дошло бы лучами до грунта. К этому надо добавить, что с каждым годом количество расплавленного Солнцем льда всё увеличивалось бы, ибо поверхность покрова всё снижалась бы, попадая в более тёплую атмосферу»[21 - Там же. С. 63.].

Е. С. Гернет. 1924 год

В заключение Гернет писал: «…если предоставить Гренландский лишай его естественному развитию, то мы в недалёком (геологически) будущем будем иметь на Земле новую ледниковую эпоху, а так как человечество примириться с этим, ясно, не может, то оно должно вмешаться в жизнь лишая и его уничтожить. Для этого надо уничтожить Гренландский ледяной покров раньше, чем растает полярный океан, а сделать это можно простой уборкой снега с поверхности Гренландии, не прикасаясь вовсе к её материковому льду. Это – очевидность и неизбежность. Что же касается танков, о которых я там говорю, то это только идея, нимало мною не проверенная, на которой я нисколько и не настаиваю, охотно допуская, что практически это окажется трудноисполнимым, в то время как что-нибудь иное, впоследствии предложенное кем-нибудь другим, окажется много практичнее»[22 - Там же. С. 65.].

К. Г. Паустовский за работой, 1959 год

Фото: Александр Лесс

В начале 1930-х годов книгу капитана Евгения Гернета «Ледяные лишаи» прочитал начинающий писатель Константин Паустовский, который живо интересовался геологией, теорией происхождения Земли, новыми гипотезами и научными идеями. Он поделился своими впечатлениями с Максимом Горьким. Об этом он написал в одном из своих произведений – в повести «Золотая роза»: «Я рассказал Горькому о теории Гернета. Он барабанил пальцами по столу, и мне казалось, что он слушает меня только из вежливости. Но оказалось, что он был захвачен этой теорией, её стройной неопровержимостью… Он долго обсуждал её, всё больше оживляясь, и попросил прислать ему эту книгу, чтобы переиздать её большим тиражом… Но издать книгу Гернета Алексей Максимович не успел – он вскоре умер»[23 - Паустовский К. Г. Золотая роза // Паустовский К. Г. Собрание сочинений в 6 томах. М., 1957. Т. 2. С. 669.].

Иллюстрация В. Щеглова к повести К. Г. Паустовского «Теория капитана Гернета»

Знание – сила. 1933. № 1. С. 5

Гернет, как мы уже знаем, полагал, что нормальным состоянием Земли является доледниковое состояние; лёд, впоследствии появившийся, распространился по Земле и явился причиной изменения её климата – так, он покрыл сплошным щитом Антарктиду, а гренландский лёд породил затем оледенение Европы, Северной Америки и севера Азии, заполнил айсбергами полярный океан. Паустовский, увлечённый этими идеями, написал небольшую повесть, в которой кратко их изложил. Не забыл он и о том, что Гернет предложил уничтожить полярные льды и превратить Сибирь и Канаду в «райские условия» миоценового периода. Всё могло сделать солнце. Но светилу нужна была помощь человека. Люди могли бы грузить избыток снега на сани и отвозить к морю, где сбрасывали бы его в воду. Наивное решение потом уже получило своё развитие в другом предложении: посыпать снег сажей с тем, чтобы солнцу легче было его растопить.

Константин Георгиевич создал документальную повесть. В сокращении она была опубликована на страницах журнала «Знание – сила» в 1933 году[24 - Паустовский К. Г. Теория капитана Гернета / Рис. В. Щеглова // Знание – сила. 1933. № 1. С. 5–9; № 2. С. 5–9.]. О ней надолго забыли. Полный её текст нашли среди рукописей писателя и издали уже в 1974 году в журнале «Север»[25 - Паустовский К. Г. Теория капитана Гернета // Север. 1974. № 9. Отд. издание: М., 1980.]. Исследователи наследия Паустовского называют её «белым пятном» в его творчестве. Писатель выступил как популяризатор идей Евгения Гернета, но учёный, с одной стороны, в своих рассуждениях несколько опередил время, с другой стороны, его судьба не позволила теории развиваться дальше – он был арестован в 1938 году и сослан в Казахстан, где и умер в 1943 году.

Что касается использования сажи или других материалов для ускорения таяния арктического льда, эта технология всё же нашла применение на практике. В конце 1940-х годов доктор технических наук И. С. Песчанский, руководитель лаборатории исследования льда в АНИИ, разработал «радиационный» (с помощью солнечной радиации. – Прим. авт.) метод активной борьбы со льдом. Этот метод, наряду со взрывными работами, применялся в начале 1950-х годов в полярных портах (Певек, Диксон, Тикси и др.) для прокладки каналов в припае. Лёд опыляли угольной крошкой и сеяным песком с самолётов (ПО-2 и ЛИ-2) и тракторов[26 - Описание метода см.: Песчанский И. С. Пояснительная записка по применению активных методов борьбы со льдом в Министерство рыбной промышленности: ЦГАНТД СПб. Ф. р-369. Оп. 1-4. Д. 305. Л. 7–13.]. Метод позволил увеличить период навигации, однако с появлением мощных ледоколов необходимость в столь трудоёмких операциях исчезла.

Метод Будыко

Представление об океанических льдах как о главной причине холода, царящего в Арктике, было подробно разработано советским учёным Михаилом Ивановичем Будыко и легло в основу его концепции изменения полярного климата, опубликованной в 1962 году.

М. И. Будыко, один из самых авторитетных климатологов XX века (с 1992 года – академик РАН), запатентовал свою идею и оказался единственным до настоящего времени климатологом, имеющим патент на технологию изменения климата[27 - Лапенис А. Г. Выдающийся российский климатолог: памяти М. И. Будыко // Век глобализации. 2011. № 1. С. 185.].

Сущность проекта М. И. Будыко состояла в уничтожении главного, по мнению учёного, источника холода в Арктике – пакового льда. Для этого Михаил Иванович предлагал распылить над Арктикой сажу. Последующее быстрое потемнение поверхности льда и снега приводило к резкому увеличению количества поглощённой солнечной радиации и значительно ускоряло таяние морских льдов. Необходимое количество сажи предполагалось собрать за несколько лет из отходов резиновой промышленности. М. И. Будыко считал, что после освобождения Арктики от плавающих льдов льдообразование в последующие сезоны стало бы невозможным: открытая поверхность воды поглощает гораздо больше солнечной энергии, чем поверхность льда или снега. Иными словами, Будыко показал, что образование нового ледяного покрова потребует более серьёзных изменений в тепловом балансе поверхности, чем его таяние[28 - См. подробнее: Будыко М. И., Дроздов О. А., Львович М. И. Изменение климата в связи с планом преобразования природы. Л., 1952; Будыко М. И. О некоторых способах изменения климата // Метеорология и гидрология. 1962; Будыко М. И. Полярные льды и климат. Л., 1969.].

Михаил Иванович Будыко

МИХАИЛ ИВАНОВИЧ БУДЫКО (20.01.1920–10.12.2001) – выдающийся советский учёный-геофизик. С 1964 года – член-корреспондент АН СССР, с 1992 года – академик РАН.

Почётный член Географического общества России, почётный член Американского метеорологического общества. Лауреат Ленинской премии (1958). Автор трудов по физической климатологии, биоклиматологии, актинометрии. Создатель (совместно с А. А. Григорьевым) периодического закона географической зональности. Основные исследования М. И. Будыко сосредоточены в области изучения теплового баланса земной поверхности и прогнозирования климата будущего. Награждён орденами Октябрьской Революции, Трудового Красного Знамени, «Знак Почёта», «За заслуги перед Отечеством» II степени; медалями.

Кроме того, М. И. Будыко предлагал покрыть поверхность воды в арктических морях, свободных ото льдов, мономолекулярной плёнкой, так как это могло существенно повлиять на термический режим воды и воздуха в Арктике за счёт снижения расхода радиационного тепла на испарение. М. И. Будыко полагал, что будет эффективным совместное применение мономолекулярной плёнки и рассеивания облаков, а также культивирование особых водорослей, живущих на льду[29 - Будыко М. И. Изменение климата. Л., 1969.]. Это должно было привести (как и покрытие льда порошками с сажей) к ускорению таяния ледяных полей. Данный проект, как и остальные амбициозные и затратные проекты изменения полярного климата, реализован не был. Однако исследования М. И. Будыко внесли огромный вклад в разработку энергобалансовых моделей климата, известных в наши дни как модели Будыко – Селлерса[30 - Лапенис А. Г. Выдающийся российский климатолог. С. 185.].

Изменить направление устья Оби

Чтобы улучшить условия судоходства по Северному морскому пути, создавали проекты преобразования природы – только не в глобальном, а в локальном масштабе. Среди документов Госплана СССР 30-х годов ХХ века, сохранившихся в Российском государственном архиве экономики, обнаружились предварительные проекты по изменению направления устья реки Оби. Это записки инженера путей сообщения К. А. Беляева «О реконструкции Северного морского пути» (1933)[31 - РГАЭ. Ф. 4372. Оп. 32. Д. 289. Л. 8–44.] и сотрудника речного отдела Государственного гидрологического института К. А. Козловского «О схеме Байкало-Карского водного пути» (1934)[32 - Там же. Л. 52–59.].

Рассуждая о наиболее проблемных в плане мореплавания участках Северного морского пути, К. А. Беляев выделяет три из них: 1) Карские проливы[33 - Под «Карскими проливами» автор понимал Югорский Шар, Карские Ворота и, по всей видимости, Маточкин Шар.] и обход полуострова Ямал; 2) обход полуострова Таймыр; 3) обход Чукотского полуострова. Все три участка автор предлагает обходить речными трассами путём прорытия каналов. Наиболее неожиданным выглядит способ улучшения условий судоходства в Карском море. К. А. Беляев предположил, что «если бы в Байдарацкую губу Карского моря впадал какой-либо мощный водный поток, то климатические условия, а следовательно, и условия судоходства изменились бы коренным образом: во-первых, постоянное направленное течение потока изменило бы течение в Карское море и оттеснило бы льды Байдарацкой губы к северу; во-вторых, приток тёплых вод повысил бы температуру воды в заливе – под влиянием чего, а также под механическим воздействием водных масс таяние и разрушение льда пошло бы значительно энергичнее»[34 - РГАЭ. Ф. 4372. Оп. 32. Д. 289. Л. 24.].

Достичь этого, по мнению К. А. Беляева, можно было, направив водный поток реки Оби не в Обскую губу, а через полуостров Ямал в Байдарацкую губу. Для этого автор предлагал три варианта технических мероприятий.