Вчені і студенти під керівництвом фахівців Університету Колорадо в Боулдері і Ратгерського університету оцінять екологічні та гуманітарні наслідки потенційної ядерної війни, використовуючи найсучасніші наукові інструменти.
Провідні автори дослідження, професори Брайан Тон і Алан Боязкий, всебічно вивчали ядерну загрозу протягом десятиліть. Вони одними з перших сформулювали теорію «ядерної зими», згідно якої ядерна війна між двома державами може охолодити частини планети, викликавши масовий голод навіть у країнах, що не беруть участь у війні.
У своїй роботі, опублікованій у 1983 році, Тон, Боязкий і інші вчені спиралися на дослідження 1982 року, в якому говорилося, що дим від палаючих лісів, міст і запасів нафти, викликаний ядерними вибухами, блокує сонячне світло і охолодить Землю. Робота про «ядерну зиму» була опублікована в Science в 1983 році і привернула увагу всього світу.
«Мене дивує і засмучує той факт, що потенційні катастрофічні наслідки ядерної війни перестали бути темою дискусій, що розпочалися в 1980-х роках, — сказав Тон. — Одна з цілей цього дослідження — поінформувати людей про те, наскільки небезпечна ця зброя, надавши великий науковий аналіз проблем».
Нове дослідження вперше дасть детальну оцінку впливу ядерної війни на сільське господарство, океанський харчовий ланцюг і людей, включаючи доступність продовольства і міграційну активність. Команда використовує різні сценарії для розрахунку того, скільки диму буде вироблятися міськими вогняними бурями і їх горючими матеріалами.
«Найважливішим фактором є кількість диму від пожеж, викликаних ядерними вибухами в містах і промислових районах, і його поширення у верхню атмосферу, — сказав професор Боязкий. — Вперше ми змоделюємо пожежі та вогняні бурі, використовуючи докладні оцінки того, що буде горіти, на основі нових вірогідних сценаріїв ведення ядерної війни».
Хоча глобальний ядерний арсенал був скорочений приблизно на 75 % після закінчення холодної війни у 1980-х роках, як і раніше налічується близько 15 000 одиниць ядерних озброєнь, розподілених між дев’ятьма країнами. США і Росія мають більшу частину зброї. Іншими членами «ядерного клубу» є Великобританія, Китай, Франція, Ізраїль, Пакистан, Індія і Північна Корея.
Вчені відзначають, що загроза ядерного інциденту не зменшилася і він може виникнути через непорозуміння, міжнародну паніку, хакерські атаки, тероризм або дій з боку лідируючої ядерної держави. Північна Корея, має від 10 до 20 одиниць ядерної зброї, продовжує демонструвати свою військову міць — зовсім недавно країна випробувала міжконтинентальну балістичну ракету, імовірно, здатну досягти Аляски або Гавайських островів, і була засуджена багатьма країнами, включаючи США, Росію і Китай.
Команда використовує суперкомп’ютери і складні кліматичні моделі, розроблені Національним центром атмосферних досліджень (NCAR) в Боулдері, для розрахунку кількості горючого матеріалу у великих містах і кількості диму, який може бути вироблений в результаті ядерних вибухів. Дослідники також використовують сільськогосподарські та світові моделі торгівлі продуктами харчування для оцінки впливу потенційної ядерної війни на урожай і голод.
«Розрахунки показують, що на планеті достатньо їжі, щоб нагодувати людей протягом 60 днів, а запасів продовольства в середньому місті вистачить всього на 7 днів, — сказав Тон. — Функціонування нашого суспільства значною мірою засноване на нашій здатності транспортувати продукти харчування, паливо та інші товари, які будуть серйозно порушені ядерною війною».
У 2016 році Боязкий і Тон опублікували коментар в «Нью-Йорк Таймс» під заголовком let’s the End of Peril a Nuclear Winter. У ньому вони вказують на своє дослідження 2007 року про можливий вплив ядерної війни між Індією та Пакистаном, при якій кожна країна підриває 50 бомб розміром з хіросімську.
За їх оцінками, дим від вибухів призведе до падіння температури і, як наслідок, до скорочення виробництва пшениці, рису, кукурудзи та сої в глобальному масштабі на 10-40 % протягом п’яти років. Вибухи також можуть призвести до серйозного виснаження озонового шару Землі, що завдасть шкоди здоров’ю людини і навколишньому середовищу.
Новий проект отримав трирічний грант у розмірі трьох мільйонів доларів, виділених благодійною організацією Open Philanthropy Project, яка фокусується на фінансуванні проектів у чотирьох категоріях: політика США, глобальні катастрофічні ризики, наукові дослідження, охорону здоров’я і розвиток.
В рамках роботи Open Philanthropy професор CU Boulder Юнпін Хі і його студенти оцінять кількість легкозаймистих будівельних матеріалів в сучасних містах в різних частинах світу. Професор Джулія Лундквіст зі своїми студентами будуть використовувати складні погодні дослідження і моделі прогнозування для моделювання того, як місцевість та її рельєф можуть вплинути на поведінку вогню після ядерного вибуху.
Боязкий працює з декількома аспірантами, у тому числі Джошуа Купе, який буде допомагати у моделюванні клімату. Ще один з його аспірантів, Гуанху Джхонг, буде працювати над сільськогосподарським моделюванням. Доцент Гал Хохман і аспірант Хайнань Чжан займуться економічним моделюванням.
Вчені NCAR Чарльз Бардін і Майкл Міллс використовують останні атмосферні і аерозольні кліматичні моделі, щоб краще зрозуміти реакцію кліматичної системи на сажу від пожеж. Ґрунтуючись на поточних наукових знаннях, деяка її кількість може опинитися в стратосфері (16-48 км над земною поверхнею) і залишатися в повітрі протягом багатьох років або навіть десятиліть.
Працюючи з Тоном, Бардін і Міллс будуть відслідковувати викиди газів і аерозолів від міських пожеж, розраховуючи їх транспортування, видалення і взаємодія частинок з хмарами, сонячним світлом і кліматом.
Крім того, помічник професора Університету Боулдера Ніколь Ловендускі і студенти будуть вивчати, як може змінитися океанічний харчовий ланцюг у відповідь на кліматичні порушення і посилене ультрафіолетове випромінювання від ядерних вибухів.
За словами вчених, їх робота забезпечить більш чіткий опис глобальних гуманітарних наслідків, підкріплений сучасними оцінками пожеж, зміною клімату і впливом на виробництво продуктів харчування, ціни і обмеження для ряду різних можливих сценаріїв ядерної війни.