В случае ядерного конфликта между Россией и США с попаданием 150 миллионов тонн сажи в атмосферу годовое производство кукурузы на планете упадет на 80 процентов, а восстановление отрасли займет от 7 до 12 лет. При этом по растениям ударит не только снижение доступного солнечного света, но и нарастающее с годами из-за разрушения озоновая слоя УФ-B излучение. Такие выводы содержит статья, опубликованная в журнале Environmental Research Letters, пишет «N+1».
Ядерная война опасна не только прямыми последствиями мощных взрывов и ионизирующего излучения для живых организмов и созданной людьми инфраструктуры, но и отдаленными последствиями для биосферы. В течение длительного времени после взрывов и пожаров в атмосферу будут поступать темные частицы сажи от пожаров. Они сделают воздух менее прозрачным и проницаемым для солнечного света, как это происходит во время крупных вулканических извержений, и потенциально охладят атмосферу настолько, что наступит так называемая ядерная зима.
Ученые под руководством Ши Юньина из Университета штата Пенсильвания прогнозировали возможный отклик сельского хозяйства на ядерную зиму. Они сосредоточились на одной из главных злаковых культур — кукурузе, и использовали модель Cycles, которая позволяет проводить многолетнюю имитацию роста растений и протекания почвенных процессов. Также исследователи использовали данные из баз SoilGrids, EarthStat и Global Agro-Ecological Zones об урожайности 175 сельскохозяйственных культур и физических характеристиках почв. В работу было включено шесть сценариев ядерного конфликта с выбросами от пяти (в случае локального конфликта между Индией и Пакистаном) до 150 (в случае полномасштабной войны между Россией и США) миллионов тонн сажи.
Авторы впервые учли не только затемнение атмосферы твердыми частицами и снижение температуры, но и постепенный рост ультрафиолетового излучения типа В (УФ-B лучи среднего диапазона с длинами волн от 280 до 315 нанометров). В результате ядерных взрывов в атмосфере окажется большое количество оксидов азота, которые в сочетании с нагревом стратосферы от темных частиц сажи будут разрушать озон. В первые годы проникновению ультрафиолета будет препятствовать высокая концентрация летучей сажи, но постепенно она осядет, и на восьмой-девятый год после конфликта УФ-B излучение достигнет пика, что выльется в повреждение растительных тканей и снижение эффективностей фотосинтеза и транспирации.
Согласно результатам прогностического моделирования, годовое производство кукурузы в случае ядерного конфликта в зависимости от его масштаба может снизиться на величину от 7 процентов (в случае попадания в атмосферу пяти миллионов тонн сажи) до 80 процентов (в случае попадания 150 миллионов тонн). Период восстановления этой отрасли составит от 7 до 12 лет. При реализации сценария войны между Россией и США количество осадков и солнечной радиации в первые годы после конфликта снизятся примерно на 70 процентов, а температура — в среднем на 15 градусов, то есть ее значение приблизится к нулю.
При этом распределение климатических эффектов будет неравномерным: Северное полушарие пострадает сильнее, чем Южное, а высокие широты сильнее, чем тропические. Многие важные на текущий момент регионы выращивания кукурузы станут непригодными для ее возделывания, но сельское хозяйство в тропиках сохранится, хоть и с некоторыми ограничениями. Если же реализуется сценарий менее масштабного ядерного конфликта, в ходе которого в атмосфере окажется не более 16 миллионов тонн сажи, основное производство кукурузы придется перенести в Южное полушарие. Авторы отметили, что урожаи можно потенциально увеличить примерно на 10 процентов за счет перехода на сорта с более коротким циклом выращивания, но производство гибридных семян зависит от сложных цепочек поставок, которые, вероятно, будут серьезно нарушены.
Ядерная война ударит по продовольственной безопасности не только через ущерб классическому сельскому хозяйству. Ранее ученые рассматривали аналогичный сценарий конфликта, в котором в атмосферу поступит 150 миллионов тонн сажи, и заключили, что добыча рыбы и морепродуктов в мире упадет на 29 ± 7 процентов. Океан сможет прокормить людей в наиболее трудные первые два года лишь в том случае, если прямо сейчас начать модернизацию управления морскими биологическими ресурсами.