Если сейчас опустить уровень углекислого газа до доиндустриального, замедлит ли это глобальное потепление?

Обычному человеку по силам опустить уровень обычного CO₂ (в составе которого обычный углерод-12) -> можно прокатиться на общественном транспорте вместо легкового автомобиля или затаить дыхание. Но что делать с уровнем двуокиси природного радиоактивного изотопа углерода-14 в атмосфере? Его можно измерить.

В природе мы обязаны возникновению данного нуклида космическим лучам. Вторичные тепловые нейтроны от космических лучей поглощаются азотом-14, что на выходе реакции даёт углерод-14 и протон. Соотношение радиоактивного и стабильных (¹³C и ¹²C) изотопов углерода в атмосфере и в биосфере примерно одинаково -> всё активно мешается. Фотосинтез в растениях начинает транспортировку ¹⁴C по живым организмам в пищевой цепи, а когда такие организмы заканчивают свою жизнедеятельность -- они становятся резервуарами углерода, причём углерод-14 постепенно распадается, а стабильные изотопы -- нет (внутри вас сейчас есть неустранимые радионуклиды, образовавшиеся по вине космических лучей, и хранятся они даже дольше татуировки).

На поток космических лучей влияет солнечная активность (посредством магнитных полей и ветра). При высокой активности поток уменьшается. Например, во время одной из минимальных фаз активности Солнца (1645-1740) скорость образования радиоуглерода выросла.

Под воздействием космического излучения в атмосфере из аргона образуется ³⁶Cl, а из азота и кислорода ¹⁰Be (радиоактивные). Исторические "залежи" бериллия-10 и хлора-36 можно обнаружить в ледниках, а углерод-14 хранится в целлюлозе деревьев.

Ещё одним индикатором солнечной активности является количество пятен на Солнце (sunspot number)

На графике помимо 11-летнего (или 22-летнего) солнечного цикла прослеживается и более долгопериодическая модуляция, если усреднять наблюдаемые данные по 10-20 лет.

Рассмотрим всю эпоху телескопных наблюдений:

Астроном Эдвард Маундер обнаружил в архивах свидетельства минимальной солнечной активности. На графике явно выделяется минимум, если провести скользящее среднее по кривой изменения числа пятен. Падение солнечной активности в указанный Маундером период было подтверждено анализом содержания углерода-14, а также некоторых других изотопов, включая бериллий-10, в ледниках и деревьях.

Помимо Маундеровского минимума были обнаружены и другие экстремальные значения солнечной активности:

График взят из работы в Nature (2021) -> см. детали там же. Разумеется, имеется чрезвычайно сильная корреляция изменения ¹⁴C (верхний график) с переменностью числа солнечных пятен (за последние ~300 лет -> нижние два графика), поскольку это индикаторы солнечной активности. Это позволяет определить солнечную активность на масштабах тысячи лет в прошлом, отождествляя её связь с климатом на планете.

Как видно по изменению содержания углерода-14 -- сейчас активность Солнца в растущем максимуме и за последнее время такой высокой она была разве что в Средневековье. Именно Средневековый максимум привёл к тому, что в Гренландии можно было вести сельское хозяйство. Greenland была зелёной.

Атмосферные модели предсказывают снижение содержания озона O₃ в озоновом слое вследствие солнечной активности. В частности, озоновые дыры над полюсами связывают именно с активностью Солнца, а не с выбросами активных газов (фреонов и т.д.), ведь в Арктике и Антарктике нет промышленных районов.

Разумеется, взаимосвязи с климатом гораздо сложнее. К примеру, на северо-западе Европы одним из доминирующих климатоопределяющих факторов является Гольфстрим. Но, так или иначе, прямо или косвенно имеется связь с активностью Солнца. Хотя немудрено, что человечество со свойственными ему антропоцентризмом и завышенным ЧСВ теперь винит себя в разрушении планеты. Мы наивно полагаем, что можем существенно повлиять на планету на фоне основного ближайшего источника энергии звёздных масштабов.

Как занятно заметил Джордж Карлин: