Что произойдет, если с Земли магическим образом исчезнут все водоемы?
Джоанна Су
Как обычно и бывает в подобных вопросах, мы все умрем.
Первыми, кто заметит исчезновение, будут, по очевидным причинам, купальщики и моряки.
Чтобы избежать сценария а-ля «стакан наполовину пуст », положим, что вода заменяется на воздух.
Большинство людей плавает на относительно небольших глубинах, так что они скорее всего переживут падение на дно водоема, отделавшись парой-тройкой переломов[ 1 ] . ↲ С другой стороны, те, кто купается в карьерах или ледниковых озерах, могут и в паре метров от берега разбиться насмерть. ↳ А вот у тех, кто будет находится в открытом море, возникнут проблемы.
Те, кто были на мелководье, упадут первыми, поскольку падать им невысоко. В течение первой секунды значительная часть судов в реках, озерах и портах ударятся об дно, и многие из находящихся на борту выживут.
[
#
]
↲
Отсылка к книге The Wreck of the Zephyr
. - Прим. пер.
Кораблям в океане падать дольше. За следующие пять секунд волна крушений распространится от континентов по мере того, как суда будут достигать шельфов дальше и дальше от берега. Они разобьются вдребезги, и все пассажиры погибнут.
После первых шести-семи секунд потери судов в единицу времени ненадолго снизятся. Вне континентальных шельфов дно резко уходит в глубину, и большинству кораблей, находящихся над ним, понадобится больше времени, чтобы упасть.
«Титаник» затонул на глубине чуть меньше четырех километров. После того, как он полностью ушел под воду, двум его половинам потребовалось от 5 до 15 минут, чтобы достичь дна[ 2 ] . ↲ Когда «Титаник» вошел носом в землю, он двигался с такой же скоростью, как и при столкновении с айсбергом тремя часами ранее (это не совсем совпадение). ↳ Не будь воды, они смогли бы проделать этот путь где-то за полминуты, врезавшись в поверхность на крейсерской скорости авиалайнера[ 3 ] . ↲ Несмотря на то, что еще никто не сбрасывал круизные лайнеры с большой высоты [источник? ] , предельная скорость падения для них, вероятно, будет чуть ниже скорости звука. Поскольку воздух в океанических котловинах будет находиться под давлением, около дна предельная скорость будет ниже, чем у поверхности. Кроме того, из-за давления магическая замена воды потребует больше воздуха, нежели просто объем воды в океане, так как его плотность будет изменяться с глубиной. Иными словами, за водозамещающим колдовством обязаны будут стоять какие-никакие расчеты. Любая достаточно развитая магия неотличима от технологии.
В течение первой же минуты почти все большие корабли будут на дне. Самым последним судном, достигшим дна, возможно, окажется крохотная яхта или надувной спасательный плот, в момент исчезновения воды пересекающие океаническую впадину. Благодаря небольшой массе и/или аэродинамическому сопротивлению, вызванному парусами, такие судна будут падать на дно минутами.
Если в такой ситуации окажется гидроплан, плывущий по глубоководному участку, он, вероятно, сможет избежать катастрофы, хотя для этого пилоту потребуется определенная удачливость и скорость реакции. Как только при падении гидроплан наберет скорость, начнется планирование. Когда пилот отойдет от первого шока, у него будет достаточно времени, чтобы попробовать запустить двигатель. Во многом благодаря более плотному воздуху гидроплан сможет успешно приземлиться на ровную поверхность морского дна. Если двигатель запустится, пилот сможет еще и попытаться долететь до берега и приземлиться на взлетно-посадочную полосу.
Рыбы, киты и дельфины, а также почти все остальные морские создания сразу погибнут. Обитатели дна задохнутся или пересохнут, а живущих на поверхности глубоководных участков постигнет та же участь, что постигла суда.
А потом начнется настоящая чертовщина.
Без испарения из озер и океанов, обеспечивающего круговорот воды, прекратятся дожди. Без питьевых ресурсов люди и животные погибнут от обезвоживания за несколько дней. В течение нескольких недель растения начнут засыхать в вечно сухом воздухе. В течение пары месяцев начнется массовое вымирание лесов[ 4 ] . ↲ Некоторые засухоустойчивые деревья могут продолжать существование годами, другие - нет .
Огромные количества высохших мертвых растений неизбежно станут причиной пожаров, и в течение нескольких лет бóльшая часть мировых лесов сгорит. Леса - хранилища значительного количества CO 2 , и эти пожары примерно удвоят содержание парникового газа в атмосфере, ускоряя глобальное потепление.
В конце концов предложенная Джоанной ситуация приведет к довольно быстрой гибели практически всего живого. Однако потом дела пойдут еще хуже .
Круговорот воды стачивает камни. Без него карбонатно-силикатный цикл, служащий долгосрочным стабилизатором климата[ 5 ] , ↲ CO 2 привносят в атмосферу вулканы (хотя в настоящее время люди привносят его в десять раз быстрее). Когда вода омывает определенные породы, CO 2 из воздуха расходуется на химические реакции и в конце концов оказывается в составе донных отложений. Если количество CO 2 уменьшается, на планете холодает. Чем холоднее планета, тем меньше испаряется воды, что приводит к меньшей эрозии и к замедлению расходования CO 2 . Возможно, именно этот цикл с обратной связью - существующий в течение гораздо более длительного времени, чем антропогенные изменения климата - поддерживает температуру Земли на относительно устойчивом уровне последние несколько миллиардов лет (плюс-минус несколько Земель-снежков), хотя Солнце и стало горячее . ↳ остановится. А без этого цикла вулканический CO 2 начнет накапливаться в атмосфере и - в долгосрочной перспективе - приведет к чудовищно высоким температурам, как это произошло на Венере[ 6 ] . ↲ Любопытно, что, будучи более светлой (и, следовательно, обладая более высокой отражательной способностью), она, несмотря на гораздо меньшее расстояние от Солнца, поглощает только около половины солнечного излучения, которое поглощает Земля. Венерианскую атмосферу поддерживает раскаленной плотный слой CO 2 .
Впрочем, океаны свои мы все равно потеряем. Вследствие повышения температуры Солнца, вода в конце концов станет улетучиваться при испарении, и, так или иначе, планета высохнет и перегреется. Тем не менее, утрата океанов - это не то, о чем следует беспокоиться, поскольку до нее миллиарды лет. Океаны будут на месте еще кучу времени после того, как мы сами исчезнем как вид.
Если, конечно, Джоанна все не погубит.
Пока мы кутаемся потеплее в ожидании весны и проклинаем холод, некоторые в холодную воду. Зачем они это делают? Любитель экстремальных экспериментов над собой рассказал, что произойдёт с организмом после двух недель ледяных ванн. Также мы выяснили, что такое криотерапия, как закаливание влияет на тело и разум и чем хорош позитивный стресс.
Позитивный стресс
Долгое время я думал, что мне нравится делать глупые вещи. Вроде 5000 отжиманий или 1000 подтягиваний за день. Или решил неделю тренирваться, как как чемпион Nascar Джимми Джонсон. По крайней мере, мне казалось, что я тренировался, как Джей Джей.
Теперь я понимаю, что я - часть движения за позитивный стресс, которое пропагандируют технические специалисты и обычные люди.
Его сторонники практикуют комбинацию радикальных диет, экстремальных температур и тяжёлых нагрузок в надежде, что они смогут работать дольше и лучше… а, возможно, даже жить дольше и лучше.
Криотерапия
Есть одна вещь, на которую решаются далеко не все поклонники движения, - это общая криотерапия тела: простоять почти голым в морозильной камере при температуре -250 градусов в течение трех минут. Я решил попробовать.
Я вошел в цилиндрическую морозильную камеру - голова торчала сверху, как сосиска в хот доге. На мне были носки, перчатки и купальник. Когда техник повернула выключатель, быстро похолодало. Она велела мне медленно повернуться, чтобы холодный воздух достиг каждой части моего тела. Так и произошло.
Это было действительно холодно, но не настолько, как погружение в океан зимой. (Да, я пробовал это. И да, это отстой). Я чувствовал, что болезненные ощущения от вчерашней тренировки исчезают - одно из преимуществ, заявленных поклонниками общей криотерапии тела. Возможно, я просто отвлёкся на холод.
Лечение холодом
Хотя множество спортсменов и знаменитостей считают, что это полезно, эмпирические доказательства эффективности криотерапии трудно найти. Терапия холодом — обтирание и окунание в ледяную воду — помогает уменьшить воспаление и вылечить травмы мягких тканей. Но даже некоторые из создателей устройств для криотерапии осторожны в высказываниях о её пользе: Марк Мердок, управляющий партнер в CryoUSA, говорит, что камеры обеспечивают «комфорт», а не медицинскую помощь.
И во многом это нормально. Мне дурацкие поступки (упс: «позитивный стресс») помогают с точки зрения психологии, а не физиологии.
Холодная ванна
Поэтому я решил принимать ледяную ванну в течение пяти минут в день, каждый день, в течение двух недель.
Отчасти я сделал это, потому что криотерапия всего тела довольно дорога. Один сеанс стоит около 420 рублей. Я пошел в ближайший магазин, купил пять больших мешков со льдом, опустошил их в большую ванну и наполнил ее холодной водой. Я подождал 20 минут, чтобы вода и ванна становились как можно.
Затем я установил таймер на пять минут и залез в неё. На что это было похоже? Поначалу меня как будто жалили со всех сторон. Затем острая боль быстро ушла, но холода не было. (Особенно, когда мое тело коснулось ванны). Я закрыл глаза и попытался не смотреть на часы и постичь Дзен.
Дзен никак не постигался. Пять минут казались вечностью. Когда я вышел, как и при криотерапии, болезненные ощущения исчезли. (Опять же, я, возможно, просто отвлекся, чувствуя себя очень холодно).
Закаливание
Я принимал ледяную ванну каждый день в течение следующих 13 дней.
Это заставило меня чувствовать себя лучше? Улучшило ли я мою физическую и умственную активность? Подготовило ли меня к завоеванию мира технологий… или какого-нибудь другого мира, который я захотел бы покорить? По большому счёту нет.
Конечно, после тяжёлых тренировок боли в мышцах стали слабее. Это доказанная польза от терапии холодом. Но я не уверен, что дискомфорт в ледяной воде перевешивает дискомфорт от боли в мышцах.
Мы все способны на большее
Ледяные ванны помогли в другом. Приятно делать то, на что, казалось, был не способен. Уверенность в себе передаётся и на другие аспекты жизни.
И это было замечательное напоминание о том, что я способен на большее, чем думаю. Я не хотел принимать ледяные ванны. Я никогда не переставал бояться этих пяти минут. Звук льда, стучащего о ванну, заставлял меня съежиться. Но я сделал это. Если я смог сделать это …на что ещё я способен?
Вот в чём истинная польза. У нас больший потенциал, чем нам кажется. Ледяные ванны и позитивный стресс напомнили мне об этом.
В конце концов, большинство ограничений субъективны, мы сами их на себя накладываем. Когда мы думаем, что у нас нет сил или энергии, когда мы думаем, что у нас нет власти или воли, так и получается. Мы сами настраиваем себя так.
Помните, что вы способны на большее? Только подумайте: «Хорошо, будет сложно … но если я смог искупаться в ледяной ванне, я могу это сделать». Это первый шаг к достижению большего.
Океаны — важнейшая система жизнеобеспечения Земли, вероятнее всего, необходимая для эволюции на любой планете. У океанов, как правило, две роли поддержки жизни. Во-первых, они поглощают и распределяют солнечное излучение. Без воды суровые лучи от солнца поджарили бы экватор, а полюсам не досталось бы почти никакой энергии, особенно зимой. К счастью для нас, вода прекрасно поглощает энергию, и океаны регулируют температуру вокруг Земли. Течения отводят теплые тропические воды на север и юг, а холодная вода стекает обратно к экватору, распределяя тепло так, что на планете нет мест, в которых жизни было бы слишком горячо или слишком холодно существовать. Во-вторых, океаны поддерживают круговорот воды — движение воды из морей в воздух к облакам и выпадание в форме осадков.
Когда вода нагревается на экваторе, она испаряется и становится облаками. По мере подъема теплого воздуха, на его место приходит холодный воздух. Этот процесс стимулирует равномерное распределение тепла, превращая места, в которых было бы слишком холодно жить, в пышные ароматные сады. Поэтому средиземноморский пояс умеренный и благоприятный, а в Шотландии имеются места, согретые Гольфстримом, где можно выращивать пальмы.
Но давайте вернемся к тому, что произошло бы, пропади океаны насовсем. Допустим, они превратились в пыль. Но чтобы оставить нам небольшой шанс на выживание, допустим, эта пыль оказалась достаточно влажной (грязью), чтобы не поднять на планете гигантскую пылевую бурю.
Океаны исчезли, но немного воды у нас все же осталось. Ледяные шапки, озера и реки (которые теперь текут на широких просторах земли), подземные воды по-прежнему доступны. В сумме они составляют около 3,5% от нашего современного водоснабжения, другие 96,5% исчезли вместе с океанами. Этого недостаточно, чтобы запустить полноценный круговорот воды в природе, даже если расплавить ледяные шапки на полюсах. 68,7% пресных вод Земли сосредоточены в ледниках, ледяных шапках и вечной мерзлоте, преимущественно в Антарктиде. Без облаков, образующихся над океаном, дождь станет редкостью, а планета превратится в пустыню. Мы будем наблюдать, как наши озера и запасы воды понемногу сокращаются с каждым годом, пока не иссякнут совершенно.
Впрочем, люди немного поживут. Мы по-прежнему будем иметь доступ к подземным водам и сможем запустить гидропонные фермы. Но на поверхности животные и растения будут засыхать. Поскольку деревья недолго протянут без воды, в конечном итоге все станет настолько сухим, что континенты будут охвачены пожарами. У людей появится много проблем. Помимо обычных проблем, связанных с пожаром (например, попытаться не сгореть заживо), пламя выпустит тонны диоксида углерода, атмосфера постепенно станет душной и глобальное потепление ускорится.
Солнце будет продолжать поджаривать экватор, превращая его в раскаленную сковороду. Парниковые газы, выпущенные вследствие мировых пожаров, будут удерживать энергию Солнца близко к земле. Перепады в температурах вследствие смены дня и ночи будут создавать небольшой ветерок, но средняя температура на Земле станет близкой к 67 градусам по Цельсию. Разумеется, при такой температуре не могут существовать даже самые стойкие пустынные виды.
Людям придется бежать. Единственной надеждой человечества станет окошко, в котором останутся нетронутыми антарктические льды, что приведет к массовым миграциям в южное полушарие. По мере роста температуры по всему земному шару, поверхность Земли перестанет быть пригодной для жизни, и вся наша энергия пойдет на сбор подземного антарктического льда, где он не будет испаряться. Возможно, мы построим стабильную биосферу под землей, но удаленность Антарктиды существенно усложнит это мероприятие. Просто добраться туда уже будет сложно. Выжившие обнаружат затопленные пустоши и отсутствие инфраструктуры и ресурсов — ни шахт, ни дорог, ни пищи. Вряд ли люди доживут до окончания проекта. Немногие выжившие смогут осесть в подземных бункерах.
Но лучше не будет. На поверхности планеты исчезнет растительная жизнь. Пока мир будет гореть, атмосфера будет все меньше и меньше насыщенной кислородом, а значит, и непригодной для дыхания, если люди невероятным образом переживут температуру поверхности. Земля будет поджаривать.
Если предположить, что люди смогут жить достаточно долго в антарктических бункерах, не будет никакого способа перезапустить здоровый углеродный цикл или вернуть температуру до приемлемого уровня. Короче, все живое вымрет. Останутся лишь небольшие колонии хемосинтетических бактерий, скрытых под землей у горячих источников. В отсутствие океанов все остальное умрет.
Вода является важнейшим ресурсом нашей планеты. Без воды невозможна жизнь. Ведь именно вода питает растения, является средой обитания рыб и многих животных. Она необходима для жизнедеятельности человека. Поэтому, запасы чистой воды, пригодной для питья, вскоре могут стать основным источником благосостояния государств.
Что случится, если чистая вода исчезнет
Чтобы понять, что может случиться, если чистой воды на земле не останется, следует представить такую ситуацию. При этом важно выделить основные последствия отсутствия чистой воды:
- Это неизбежно приведет к гибели речных и морских обитателей. Нарушится целая экосистема. Гибель рыб, моллюсков и ракообразных приведет к исчезновению источников пищи для многих людей. Ведь некоторые страны процветают за счет добычи водных ресурсов;
- Отсутствие чистой воды приведет к гибели многих видов обитателей суши. Ведь они потребляют воду, как и люди. Чистая вода является основой здоровья. Поэтому, многие неадаптированные виды просто погибнут;
- Домашний скот нуждается в чистой воде, так как остальные животные. Ее исчезновение приведет к гибели скота. Значит, что человечество лишится основных пищевых ресурсов;
- Культурные растения тоже нуждаются в чистой воде. При поливе их загрязненной водой, некоторые виды растений просто погибнут. Те, которые смогут выжить, будут отравлены. Их нельзя будет употреблять в пищу. Такие растения будут содержать вредные примеси.
Таким образом, исчезновение чистой воды приведет к масштабным изменениям на планете. Погибнут животные и растения. На Земле смогут выжить только ограниченные популяции, которые способны существовать без чистой воды.
Выживет ли человечество
Описанная выше ситуация неизбежно приведет к массовой гибели людей. Многие просто не смогут найти еду, чтобы утолить голод. Недостаток воды приведет к войнам, массовым миграциям населения в более благополучные районы. После такого катаклизма сумеют выжить только небольшие группы людей, которые будут иметь доступ к системам очистки воды. Но их пищевой будет весьма скудным.
Думать о конце света, с научной точки зрения, – довольно весело. Активация всего ядерного оружия, которое есть в мире, привела бы к убийственному результату для человечества, но если вы действительно хотите увидеть апокалипсис, то для этого должны подождать извержения всех вулканов в мире.
Дело в том, что существует намного больше способов привести планету к гибели, чем люди способны осознать. Многие из этих вариантов появились в результате глобального потепления. И одним из этих сценариев является исчезновение воды.
Как и следует ожидать, без воды люди умрут очень быстро, но что произойдет с нашей планетой? Останутся ли здесь только пыльные пустыни, или жизнь, как говорится, найдет выход? Давайте попытаемся представить это.
Итак, представьте, что в нынешнем, 2017 году, где-то между Землей и Луной появился гигантский флот инопланетных исследователей. Их обитатели вели себя очень глупо в последние годы, так как сжигали слишком много углеродосодержащих ископаемых видов топлива, что привело к увеличению количества парниковых газов. Это вызвало потепление климата на их планете, где температура поднялась так быстро, что вся вода на ней испарилась. Тем не менее жители этой другой планеты не сдались и разработали сложный механизм, позволяющий украсть воду с другого небесного тела. К примеру, с нашего. Ради простоты давайте представим, что они могут забрать воду из всего, кроме живых существ. Поскольку мировые лидеры не смогут ничего с этим поделать, мы безнадежно проиграем этому внеземному агрессору в борьбе за наш главнй ресурс.
Бледно-коричневая планета
Первое, что мы замечаем, – это исчезновение всех рек, озер, прудов, луж и океанов. Вся жизнь внутри них погибла бы в течение нескольких часов, и континенты, на которых мы живем, внезапно стали бы возвышаться над этими вновь созданными бассейнами, большая часть которых имела бы глубину 3,8 километра.
Арктика, по сути, перестанет существовать, а скрытый рельеф под ней будет напоминать зубчатые трещины. Антарктика, свободная от ледяного пухового одеяла, превратится в скалистую бесплодную землю, полную гор и непостижимо больших каньонов.
Облака на нашей планете также исчезнут, как и дождь со снегом, ураганы и грозы испарятся в небытие, и наша бледно-голубая Земля превратится в коричнево-еленую планету (хотя и зеленой она будет оставаться недолго). В атмосфере будут преобладать ветры, а песчаные пустыни распространятся по всей планете.
В конце концов растительность исчезнет. Животная жизнь, включая нас, вскоре последует ее примеру и превратится в пыль.
Однако все эти изменения очевидны. Но вы наверняка догадались, что в судьбе мира есть нечто большее, чем хрупкие Homo sapiens.
Потепление
Океаны являются крупнейшими в мире поглотителями углерода. Забудьте об атмосфере. Большая часть тепловой энергии, захваченной в атмосфере планеты парниковыми газами, хранится в Мировом океане. Только за прошедшее столетие эти гигантские водоемы препятствовали тому, чтобы Земля нагрелась до совершенно ошеломляющей цифры в 36 °C, а не на 1 °C, как произошло на самом деле.
Планеты со слишком большим количеством углекислого газа и метана и недостатком воды, вероятно, испытывают эффект глобального потепления.
Что произошло на Венере
Возьмем, к примеру, Венеру. Геологически она очень похожа на наш мир, и когда-то, вероятно, была покрыта водой. Однако этой воды явно было недостаточно, чтобы справиться со всем присутствующим в атмосфере углекислым газом, большая часть которого, вероятно, появилась в результате древних и мощных вулканических извержений.
Часть углекислого газа была поглощена водой, но в конечном итоге планета стала слишком горячей, и вода испарилась в космос. Это оставило Венеру без значительного углеродного стока, кроме атмосферы, поэтому наша соседка продолжала нагреваться до тех пор, пока не достигла текущей температуры поверхности (около +462 °C). Без воды, которая покрывала бы Землю, нашу планету постигла бы такая же участь.
Не забывайте, что растительность тоже вымрет. Без растений, которые преобразуют углекислый газ в кислород посредством фотосинтеза, мир согреется еще быстрее.
Что лежит под поверхностью
Не стоит забывать, что большая часть земной воды не просто находится на поверхности.
Она также скрывается под землей, в пределах коры тектонических плит, которые постоянно дрейфуют, собираются вместе и сталкиваются друг с другом. Много такой воды прячется в мантии, поскольку она составляет 84 процента ее объема. Уберите эту воду — и Земля станет полностью неузнаваемой.
Когда плотная плита сталкивается с менее плотной, последняя тонет под ней. По мере того как мантия ее нагревает, она обезвоживается, то есть вода испаряется и поднимается вверх, в клин мантии между двумя плитами.
Благодаря серии вулканических изгибов это создает магматическую систему водопровода в земной коре, которая производит взрывоопасные вулканы, например, каскады вдоль западной части Соединенных Штатов или горы Фудзи. Без воды этот процесс не сможет продолжаться, и на планете останется намного меньше вулканов.
Тектоника одинаковых плит
Итак, мы уже знаем, что одна тектоническая плита «подчиняется» другой, потому что она плотнее, но что произойдет, если столкнуться две плиты, которые состоят из одного и того же материала?
Мы можем увидеть это на примере Индии и Евразии. Эти две одинаково плотные континентальные плиты врезаются друг в друга, в результате чего их края подымаются и образуют Гималаи.
Считается, что даже в случае, когда две тектонические плиты имеют приблизительно одинаковую плотность, только одна эффективно опускается под другую благодаря весу заполненного осадками океана, расположенного над ней.
Без океана ни одна из плит не будет отягощена никакими накапливающимися осадками. Поэтому две плиты будут продолжать сталкиваться друг с другом.
Итак, если бы гипотетические инопланетяне забрали бы сегодня все океаны на планете, любые две океанические плиты или же две континентальные в конце концов врезались бы друг в друга, образовывали огромную серию горных хребтов.
По существу, если бы Земля полностью потеряла небиологическую воду, она быстро превратилась бы в перегретый пустынный мир с пропастями размерами с континенты и смехотворно высокими горами.
Привет, малыш
Жизнь, однако, смогла бы найти выход. Если быть точным, микроскопическая жизнь, то есть та, которая не полагается на воду, чтобы выжить.
Вполне вероятно, что изначально жизнь нуждалась в воде, чтобы возникнуть, и почти все формы жизни сегодня не смогут существовать без нее. Но в процессе эволюции появились микробы, известные как экстремофилы. Невероятно жаркая окружающая среда, кислотность и нехватка солнечного света или воды, по-видимому, подходят для некоторых из этих абсолютно незначительных форм жизни.
Некоторые из них существуют в пределах земной коры и процветают, используя окиси углерода для получения питательных веществ. Команда НАСА недавно обнаружила, что экстремофилы также скрываются в гигантских кристаллах и существуют в состоянии анабиоза.
Продолжение следует?
Итак, если вся вода на Земле внезапно исчезнет, человечество будет обречено, а планета превратится в гигантскую пустыню с безумной топографией. Тем не менее жизнь не исчезнет, и наше место займут экстремофилы. Смогут ли они эволюционировать когда-либо в разумных существ, остается только гадать.
