Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы - Анья Рёйне

Последнего из жизненно важных элементов – фосфора – в атмосфере нет. В воде его тоже не особо много, поскольку он обладает досадной для нас склонностью приклеиваться к поверхностям минералов и лучше себя чувствует в твердой форме, а не растворенным в воде[217]. Поэтому, чтобы добыть фосфор, нам придется обратить внимание на твердые породы.

Фосфор составляет 1 % веса тела взрослого человека[218], и большая его часть содержится в скелете. Но даже для организмов, у которых скелета нет, фосфор играет огромную роль. Рецепт моего тела – кто я такая – записан в каждой клеточке моего тела на химическом языке. В химическом алфавите всего четыре буквы, и они образуют ступени длинной молекулы, напоминающей винтовую лестницу. Именно атомы фосфора связывают ступеньки этой лестницы друг с другом. Без фосфора не было бы ДНК, а тем самым и ничего живого.

На протяжении многих столетий во всем мире в качестве удобрения применялись такие источники фосфора, как человеческая моча и костная мука из костей скота, но с середины XIX века фермеры также стали пользоваться фосфором с геологических месторождений. Первым богатым источником стал птичий помет – он называется гуано: на отдельных островах, где морские птицы гнездились тысячи лет, он имеется в огромных количествах. Месторождения «ископаемого» птичьего помета активно разрабатывались, но, так как их объем бы ограничен, довольно скоро больше фосфора стали производить из фосфоросодержащей породы, а не из гуано.

С 1960-х годов в почву внесли больше фосфора из геологических источников, чем из содержащегося в навозе скота и остатках растений, а сегодня вносится в три раза больше фосфора, чем перерабатывается во время этих биологических процессов. Если сегодня мы перестанем производить фосфор из породы, мы будем вынуждены сократить производство продуктов питания до четверти от текущего уровня. Фосфор вносят в почву даже при органической форме ведения сельского хозяйства – чаще в виде перемолотой породы. Для традиционного сельского хозяйства породу обычно обрабатывают рядом химических процессов, чтобы, насколько это возможно, улучшить доступ растений к фосфору[219].

На сегодняшний день в добыче фосфора доминирует группа стран. Самые крупные и важные – Марокко, США и Китай[220]. Под контролем одного только Марокко находится более двух третей известных мировых запасов фосфора. Значительная часть располагается на спорной территории Западной Сахары – если она добьется независимости от Марокко, в ее распоряжении окажутся вторые в мире по величине запасы фосфора[221]. Многих волнует тот факт, что в будущем Марокко сможет получить практически монополию на фосфор, а тем самым и контроль над производством продуктов питания во всем мире.

В отдельных местах на морском дне имеются богатые фосфором наносы – их разработка экономически выгодна. Крупные месторождения подобного рода есть, например, на побережье Новой Зеландии[222] и Намибии[223]. Чтобы добывать фосфор со дна океана, нужно перекачать верхний слой наносов на судно – там отберут содержащие фосфор частицы, а все остальное вернут на океанское дно. На период добычи на дне уничтожится все живое, и, хотя, по мнению сторонников метода, живые существа вернутся довольно быстро, из-за сомнений по поводу того, насколько сильно работы навредят живущим в океане существам, до настоящего момента ни одного подобного проекта реализовано не было.

Задокументированные запасы фосфора достаточно велики – при современном уровне потребления их хватит еще на три сотни лет. Однако потребление фосфора растет – как ожидается, в последующие годы оно и дальше будет расти параллельно с увеличением численности населения. Ряд ученых предупреждают, что меньше чем через 100 лет перед миром встанет вопрос сильнейшей нехватки фосфора для производства продуктов питания[224], а всего через несколько десятилетий мы заметим это по росту цены на продукты во всем мире. Другие считают, что при современном потреблении мы сможем добывать фосфор больше 11 столетий – если учесть еще не нанесенные на карту месторождения[225].

Лишь 20 % фосфора, добываемого в шахтах по всему миру, дойдет до потребляемой нами пищи. Остальное потеряется по дороге. Что-то пропадает еще в шахте, что-то – при химической обработке содержащей фосфор породы, при транспортировке и внесении удобрения. Что-то пропадет из-за неурожая, чьей причиной становятся болезни растений, или непогода, или пожары. Из фосфора, который попадает в человеческую пищу, треть люди не съедят. Так как фосфор, который мы вносим в почву, всегда цепляется за ее частички, самая серьезная потеря – на нее приходится примерно половина добываемого нами фосфора – случается из-за потери почвы.