Как устроен мир на самом деле. Наше прошлое, настоящее и будущее глазами ученого

Если земля не является ограничивающим фактором и если мы умеем рационально распоряжаться водными ресурсами, каковы перспективы обеспечить потребность сельскохозяйственных растений в макроэлементах, одновременно уменьшив воздействие на природу азота и фосфора? Как я уже объяснял, синтез аммиака по процессу Габера — Боша обеспечил возможность получать в любых требуемых количествах активную форму азота, главного макроэлемента[506]. Мы также способны произвести необходимый объем двух минеральных макроэлементов, калия и фосфора. Геологическая служба США оценивает запасы калия в 7 миллиардов тонн в виде K₂O (оксида калия); разведанные запасы составляют примерно половину этого количества, и при текущем объеме производства их хватит почти на 90 лет[507].

В последние 50 лет время от времени появлялись предупреждения о неминуемом дефиците фосфора, и некоторые комментаторы даже говорили о неизбежности голода через несколько десятков лет[508]. Озабоченность истощением конечного ресурса всегда оправданна, но в ближайшем будущем фосфорный кризис нам не грозит. По данным Международного центра разработки удобрений, мировых запасов фосфоритов хватит для удовлетворения спроса на удобрения в течение следующих 300–400 лет[509]. Геологическая служба США оценивает мировые запасы фосфоритов в 300 миллиардов тонн, которых хватит на 1000 лет при сохранении текущих объемов добычи[510]. А Международная ассоциация производителей удобрений «не считает дефицит фосфора неотложной проблемой и не ожидает скорого истощения запасов фосфоритов»[511].

В том, что касается удобрений, нас должны беспокоить экологические (а значит, и экономические) последствия их нежелательного присутствия в окружающей среде, по большей части в воде. Фосфор из удобрений теряется вследствие эрозии почвы и вымывания; кроме того, он присутствует в отходах жизнедеятельности животных и человека[512]. Обычно в воде (пресной и морской) концентрация этого элемента мала, и его дополнительное количество ведет к эвтрофикации, то есть к бурному росту водорослей[513]. Азот из внесенных в почву удобрений (а также из отходов жизнедеятельности животных и человека) тоже вызывает эвтрофикацию, но водные растения более восприимчивы к высокому содержанию фосфора. Ни первичная обработка сточных вод (осаждение удаляет 5–10 % фосфора), ни вторичная (фильтры задерживают 10–20 %) не предотвращает эвтрофикацию, однако фосфор можно удалить с помощью коагулирующих агентов или бактерий — образующиеся кристаллы можно повторно использовать в качестве удобрения[514].

Как отмечалось выше, эффективность извлечения растениями азота из удобрений снизилась до 50 %, а в Китае и Франции до менее 40 %. Растворимые соединения азота наряду с фосфором загрязняют воду, что приводит к интенсивному росту водорослей. Разлагающиеся водоросли поглощают растворенный в морской воде кислород, в результате чего образуются бескислородные зоны, непригодные для жизни рыб и ракообразных. Этих лишенных кислорода зон много у Восточного и Южного побережий Соединенных Штатов, а также у берегов Европы, Китая и Японии[515]. У этой экологической проблемы нет простого, недорогого и быстрого решения. Конечно, определенную пользу принесут более эффективные агрономические приемы (чередование культур, раздельное внесение удобрений для минимизации потерь), а самой главной мерой будет снижение потребления мяса, поскольку уменьшит потребность в кормовом зерне, — но африканским странам южнее Сахары понадобится гораздо больше азота и фосфора, чтобы избавиться от хронической зависимости от импорта продовольствия.

Любая долгосрочная оценка трех жизненно необходимых ресурсов — атмосферного кислорода, доступа к воде и производства продуктов питания — должна учитывать, как их обеспечение повлияет на усиливающийся процесс изменения климата, постепенной трансформации, которая оставит глубокий след в биосфере: воздействие не ограничится повышением температуры и повышением уровня океана, о чем больше всего говорится в СМИ. Я не буду перечислять длинный список прогнозируемых последствий, от страдающих от жары городов до наводнений, от погибших от засухи урожаев до таяния ледников. Этих предсказаний не счесть — от сдержанных до истерических.

Я предпочитаю утилитарный — и нестандартный — подход. Начнем с объяснения жизненной необходимости парникового эффекта, без которого поверхность Земли замерзла бы и который мы невольно усилили своими действиями, в первую очередь сжиганием ископаемого топлива, что стало главным фактором антропогенного глобального потепления. Затем я покажу, как вопреки общему мнению современная наука обнаружила это явление больше ста лет назад, как мы на протяжении нескольких поколений игнорировали четко сформулированные потенциальные риски, как до сих пор не желаем принимать действенных мер для изменения хода глобального потепления — и как трудно будет переломить эту тенденцию.

Почему Земля не покрыта льдом