Весной 2020 года атмосфера Земли словно затаила дыхание. Транспорт встал, заводы смолкли, и выбросы углекислого газа от сжигания топлива упали почти на восемь процентов. Но заметить это «углеродное эхо» в глобальном масштабе оказалось непросто: атмосфера постоянно перемешивается, леса и океаны дышат, а погода вносит свой шум. Учёные решили прощупать пульс углеродного цикла сквозь этот шум, чтобы понять, можно ли уловить столь короткое антропогенное возмущение.

Для этого они построили цепочку из моделей. Сначала собрали карту суточных выбросов от сжигания топлива, объединив данные по странам с пространственным распределением заводов и дорог. Затем рассчитали, сколько углерода поглотили и выделили растения, а также учли обмен с океаном. Всё это запустили в модель атмосферного переноса GEOS-Chem, которая гоняла воздушные массы по виртуальному земному шару с января 2008 по май 2020 года. Чтобы выделить аномалию, из каждого значения вычли многолетний тренд и средний сезонный ход — осталось только отклонение от привычной картины.

Результат оказался отчётливым. В феврале–апреле 2020 года столб CO₂ над полосой от 50° южной широты до 50° северной широты в среднем снизился на 0,13 миллионной доли по сравнению с климатологией 2010–2019 годов. Это может показаться крошечной величиной, но она стала крупнейшей субгодовой аномалией за последние десять лет. Спутник GOSAT подтвердил: в марте и апреле падение было самым резким за всю историю наблюдений. Разделив вклад факторов, учёные выяснили, что COVID-19 ответственен за 54% снижения, биосфера — за 23%, и ещё 23% добавила погода.

На уровне отдельных городов картина получилась пёстрой. В Пекине ожидаемое падение на 5–10 ppm скрылось за погодными флуктуациями, а вот в Чэнду график показал чёткую ступеньку: концентрация CO₂ рухнула на 10–20 ppm ровно в день локдауна. Дорожные измерения в Пекине зафиксировали снижение придорожного CO₂ на 30 ppm во время карантина, что сравнимо с исчезновением с улиц шести автомобилей из десяти. Так глобальный эксперимент, поставленный самой пандемией, позволил проверить чувствительность наших инструментов.

Эта работа показала, что современные системы мониторинга способны улавливать даже короткие антропогенные сигналы на фоне естественной изменчивости. Раньше было неясно, можно ли зафиксировать столь кратковременное снижение CO₂, вызванное локдауном, среди дыхания биосферы и капризов погоды. Теперь мы знаем: можно, если объединить модели и наблюдения. Методика пригодится для оперативной проверки того, как страны выполняют свои климатические обязательства, ведь сокращения выбросов нужно не только обещать, но и видеть в атмосфере. Пульс углеродного цикла, прощупанный сквозь шум, стал слышнее.