Как же скажется функционирование топливно-энергетического комплекса на свойствах подстилающей поверхности? Это зависит от того, как распределены районы добывания топлива. Уголь, например, добывается в основном вблизи поверхности Земли, хотя в будущем глубины увеличатся. Известно, что при добыче одного миллиона тонн угля на глубине залегания пластов 1–2 метра разрушается около пяти квадратных километров земель. При более глубоком залегании эта площадь уменьшается. При добыче угля разрушаются миллионы квадратных километров земли. Это с учетом подъездных путей и т. п. Ясно, что вся эта площадь подстилающей поверхности изменит свои отражательные свойства, а это повлияет на количество поступающей солнечной энергии, а значит и на нагрев атмосферного газа.
В результате своей технологической деятельности человечество меняет количество СО2 в атмосфере. СО2 совершает естественный цикл (кругооборот) в системе океан — атмосфера — биосфера. В процессе сжигания топлива человек ежегодно забрасывает в атмосферу не менее 5 миллиардов тонн углерода. Кроме того, человек воздействует на океан и биосферу и тем самым изменяет количество СО2, поступающее в атмосферу.
Чистого углерода во всех земных запасах топлива содержится примерно 5–8× 1012 т. При сжигании угля на 10 Дж в атмосферу выбрасывается 87 т СО2. Если речь идет о нефти, то эта цифра несколько меньше — 71 т, для газа — 51 т. С начала индустриального развития общества (с 1860 года) количество СО2 в атмосфере непрерывно растет. В 1860 году СО2 в атмосфере было 2440 Гт, а в 1975 году его стало 2574 Гт. Одна гектотонна (Гт) равна миллиарду тонн. За указанный период в атмосферу поступило 240 Гт углерода. Из них около 95 Гт поступило за счет вырубки и сжигания лесов, а 146 Гт поступило в атмосферу непосредственно за счет сжигания ископаемого топлива. Часть углерода ушла на образование СО2. Осталось в атмосфере нетронутым около 82,5 Гт из всего углерода, поступившего в результате деятельности человека. Что касается СО2, то более половины его количества, поступившего в атмосферу за счет сжигания топлива, поглотилось океаном и биосферой. Остальная часть осталась в атмосфере. СО2 поступает в атмосферу не только при сжигании лесов, угля, нефти, газа. Он поступает в атмосферу при культивации земель. Источником его является также минеральные источники и др. Если учесть все источники дополнительного углерода (кроме естественного), поступающего в атмосферу в течение года, то получится 10–12 Гт. Примерно 30 % поступившего в атмосферу углерода остаются там, а остальные 70 % переходят в океан и биосферу. Как известно, углерод и СО2 поступают в атмосферу из биосферы. Человек изменяет это количество путем воздействия на почву, растительность и т. п. В середине нашего столетия больше углерода поступало в атмосферу за счет этого источника, чем за счет сжигания топлива. Но в наше время ситуация в корне изменилась — при сжигании топлива в атмосферу забрасывается примерно в 2,5 раза больше углерода, чем то количество, которое поступает из биосферы.
Специалисты рассчитали, как предположительно будет меняться интенсивность антропогенного роста СО2 в атмосфере вплоть до 2400 года. При этом были сделаны четыре разные предположения относительно величины интенсивности антропогенных источников углерода. Результаты расчетов показаны на рис. 71 четырьмя кривыми, каждая из которых соответствует определенной величине интенсивности антропогенных источников углерода. Самая верхняя (острая) кривая соответствует случаю, когда темпы роста этой интенсивности составляют 6,53 % в год. При этом время наступления максимальной концентрации СО2 приходится на середину XIX века. Если эти темпы будут равны 1,53 % в год, то максимум количества СО2, выброшенного в атмосферу, придется на XXIV век. Это показано самой нижней, наиболее плавной кривой на рис. 71. Не вызывает сомнения, что первый вариант более реальный — радикальных изменений в количестве СО2 в атмосфере следует ждать в следующем столетии, в первой его половине. Что же касается разведанного химического топлива, то если все оно будет сожжено, максимальная концентрация СО2 в атмосфере по этой причине превысит доиндустриальную величину в 8 — 11 раз. Правда, эта величина несколько уменьшится в результате влияния биосферы и океана.