25 лет назад учёными впервые было сообщено об угрозе глобального потепления. Причиной возникновения проблемы является изменение климата: продукционного процесса в экосистемах, сдвиге границ растительных формаций, изменении урожайности сельскохозяйственных культур.
Представители Всемирной метеорологической организации считают, что тенденция к глобальному потеплению на планете подтверждается. С 1750 года среднегодовая температура на Земле выросла на 0,8 градуса по Цельсию, однако в последние годы темп прироста значительно увеличился. Уже сегодня наблюдается уменьшение снежного покрова в горных цепях и таяние ледников. Ожидается повышение уровня мирового океана, что в ближайшие десятилетия может вызвать затопление значительной части обитаемой суши. Также глобальное потепление может вызвать опустынивание, распространение тропических насекомых-распространителей инфекций, заболачивание, эрозия почв.
Большинство учёных считают глобальное потепление последствием антропогенного загрязнения биосферы, связывая изменения климата с действием так называемого парникового эффекта. Выброс в атмосферу многих газов: угарного газа (CO), углекислого газа (CO2), метана (СH4), этана (С2H6) и др., которые накапливаются в результате сжигания горючих ископаемых и других производственных процессов, а также работы транспорта, - вызывает поглощение молекулами этих газов отражённой тепловой энергии, поступившей в атмосферу от Солнца. Из-за этого происходит более интенсивное тепловое движение молекул и повышение атмосферной температуры.
В 1997 году был подписан Киотский протокол, ограничивающий объём выброса парниковых газов промышленно развитыми странами. Он вступил в силу только в феврале 2005 года, когда его ратификация произошла в странах, совокупный выброс которых составляет 55%. Тем не менее, до сегодняшнего дня к протоколу не присоединились США и Китай, два наиболее загрязняющих атмосферу планеты государства.
Существуют гипотезы, опровергающие значимость антропогенного воздействия на окружающую среду. Так, российские ученые из института геологии, рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН считают, что глобальном потеплении климата повинны излияния гигантских объемов магмы. К такому выводу они пришли на основании исследования флюидов - гидротермальной фазы глубинных геосфер Земли. Попадание в атмосферу парниковых газов из недр Земли возможно и в результате излияния гигантских объемов магмы, происходящих при подъеме мощных восходящих потоков горячего материала. Эта гипотеза дополняет наблюдение учёных за извержениями вулканов, в процессе которых также выделяются парниковые газы.
Профессор Фангкьюн Ю (Fangqun Yu) полагает, что нагрев земной поверхности вызван потоком заряженных частиц, падающим на Землю из-за пределов Солнечной системы. По его мнению, поток космических частиц с особой яростью атакует Землю в годы наименьшей солнечной активности, когда солнечный ветер не в состоянии "сдувать" его в сторону от нашей планеты.
Существуют теории, вовсе опровергающие опасность глобального потепления. Около 100 австралийских учёных на конференции в национальном центре исследований парникового эффекта (Cooperative Research Center for Greenhouse Accounting) в мае 2004 года заявили, что более тёплый мир означает более влажную планету, которая "поощряет" бурный рост растений, поглощающих парниковые газы. Учёные подтверждают свои предположения усилением общемирового роста зелёной массы, наблюдающимся в последние десятилетия.
В декабре 2004 года группой ученых из Великобритании и вашингтонским институтом Маршалла (George Marshall Institute) было опубликовано исследование, в котором утверждалось, что опасность глобального потепления "чрезмерно преувеличена", а необходимость сокращения выброса в атмосферу парниковых газов отсутствует. Однако в последствие институт Маршалла обвинили в том, что в 2003 году он получил около ста тысяч долларов на свои исследования от американской нефтяной компании ExxonMobil, которая в силу профиля своей деятельности заинтересована в том, чтобы выбросы углеводородов в атмосферу не были ограничены. В январе 2005 года свои сомнения в существовании угрозы глобального потепления высказал британский премьер-министр Тони Блэр в своём выступлении на Всемирном экономическом форуме в Давосе.
Тогда же, в январе 2005 года под руководством Дэвида Стенфорта (David Stainforth) состоялся эксперимент Climatе Prediction, в котором приняли участие 95 тысяч человек из 150 стран. Им было предложено установить на своих компьютерах программу, которая рассчитывает вероятные изменения температуры, получая исходные данные с центрального сервера. По итогам исследования учёные пришли к выводу, что в результате увеличения объемов выброса в атмосферу парниковых газов к середине ХХI века среднегодовая температура может увеличиться на 2 - 11 градусов. Основном выводом эксперимента, как отметил Д. Стенфорт, стала невозможность точно спрогнозировать масштабы глобального потепления.
Учёные предлагают самые экзотические способы решения проблемы на случай, если ситуация станет критической. Астроном Роджер Анцель (Roger Ancel) предлагает разместить вокруг Земли миллионы линз диаметром 60 см и весом несколько граммов, которые будут способны отражать солнечные лучи, что приведет к снижению солнечной радиации. Согласно другой подобной идее (статья в журнале Acta Astronautica) предполагается создать вокруг Земли кольцо мелких частиц или космических кораблей, которыми можно затенить тропики и, тем самым, смягчить климат. Затраты на эти проекты могут оказаться неподъемными: 500 млрд. долларов при размещении космических кораблей и от 6 до 200 триллионов долларов в случае с частицами. Климатолог Уоллас Брокер (Wallace Broker) предлагает рассеять в стратосфере на высоте свыше 15 км при помощи шаров и самолетов частицы серы, которые продержатся на этом уровне год-два. Этот проект оценивается в 50 млрд. долларов. Предлагается также производить соленый пар при помощи специальных устройств, которые будут забирать морскую воду и превращать ее в самые настоящие облака, насыщенные хлоридом натрия. Есть идея по созданию в морских зонах плавучих искусственных островков белого цвета с отражающей поверхностью или покрытию пластиковыми материалами (того же белого цвета) некоторых пустынных районов для отражения солнечной радиации, проникающей на Землю. Учёные из Кембриджского университета предложили запустить в верхние слои атмосферы сверхтонкие металлические сети, которые блокируют около 1% солнечного излучения.
Последователей теории изменения климата в результате антропогенного воздействия беспокоит возможность необратимости последствий глобального потепления: таяние ледников, изменение климатических поясов, вымирание множества видов флоры и фауны, изменение подводных течений могут вызвать глобальную экологическую катастрофу на Земле. Их противники считают, что опасность преувеличена, так как изменение температуры является естественным, обусловленным периодическими колебаниями, которые наблюдаются на протяжении всей истории планеты.
Гипотезы о масштабе угрозы глобального потепления противоречивы, однако игнорировать эту проблему было бы неразумно ввиду поступающих сообщений об ущербе, нанесённом в результате изменения климата на планете. Так, Международный исследовательский института риса на Филиппинах (International Rice Research Institute — IRRI) сообщает о том, что глобальное потепление оказывает крайне негативное влияние на урожаи. Учёные из IRRI на примере собственных плантаций уже давно обнаружили, что ежедневное повышение температуры на 1 градус Цельсия имело следствием 10-процентное сокращение урожая риса. В результатах же нового исследования температурные изменения были сопоставлены с урожайностью напрямую. Кеннет Кассман (Kenneth G. Cassman) и его коллеги из университета Небраски (University of Nebraska-Lincoln) специально для IRRI изучали урожаи риса на ферме в течение 12 лет, сопоставляя информацию с погодными данными. Полученные результаты в целом подтверждают выводы, недавно сделанные по завершении другого 17-летнего исследования, когда выяснилось, что повышение температуры сокращает урожаи сои и кукурузы.
Более того, глобальное потепление вызывает сокращение продолжительности жизни. Учёные из Всемирной организации здравоохранения (WHO) и Лондонской школы гигиены и тропической медицины (London School of Hygiene and Tropical Medicine) объявили, что от побочных эффектов глобального потепления ежегодно погибает около 160 тысяч человек. К 2020 году это количество может удвоиться. Причины смерти самые разные: от малярии и диареи до недоедания, наводнений и засухи. Наиболее уязвимыми являются дети и подростки в развивающихся странах. Чаще всего изменения климата убивают людей в Африке, Латинской Америке и юго-восточной Азии. Это заявление было сделано на прошедшей в Москве международной конференции по изменению климата в 2003 году.
