Революция растений - Стефано Манкузо

В последние годы человеческая деятельность и климатические изменения вызвали рост площади засоленных земель. Подъем уровня моря ежегодно превращает в солончаки некогда плодородные почвы.

Земледелие в условиях повышенной засоленности потребует разработки конкретных ответов на снижение доступности пресной воды, а также методов выращивания культур в условиях высокого содержания соли в почве. Все культуры, выращиваемые сегодня, весьма чувствительны к соли. Даже те, немногочисленные растения, что считаются неприхотливыми, выдерживают в лучшем случае не более 30 % морской воды в воде для полива. Повышение концентрации соли вызывает сильное снижение урожайности – соль токсична для злаков. Уже не один десяток лет многочисленные исследователи ищут способ добиться снижения чувствительности сельскохозяйственных растений к соли, однако результаты их более чем скромны.

Несмотря на то что эксперименты проводятся самые различные, возможность получения сортов сельскохозяйственных культур, способных успешно расти на засоленных почвах, представляется иллюзорной. Поиск новых идей в этой области привел к тому, что в последние годы взоры ученых обратились на те растения, что смогли самостоятельно решить проблему выживания на засоленных почвах. Речь идет о так называемых галофитах (от греческих слов alo – соль, и fito – растение), автохтонных для почв, засоленных естественным путем (соленые пустыни, прибрежные почвы, высохшие лагуны и т. д.), и способных расти и размножаться в районах, где другие растения не выживают. Одомашнивание и превращение в земледельческую культуру этих растений, многие из которых вполне съедобны для человека и животных, позволило бы использовать для полива как смеси пресной и морской воды, так и просто морскую воду, и создало бы новые возделываемые угодья в прибрежных или засоленных регионах. Другими словами, изучение широкой гаммы адаптационных способностей галофитов, их морфологической, физиологической и биохимической приспособляемости к соли позволит найти решения и для повышения устойчивости обычных злаков.

Представьте себе, что галофиты – или иные растения, хорошо переносящие соль, – могли бы выращиваться на плавучих фермах в море. Они бы не занимали места, не требовали воды, и проблема продовольственной безопасности была бы решена навсегда.

Пару лет тому назад, на приеме, организованном Иларией Фенди в ее поместье Казали дель Пино в Риме, я познакомился с Кристианой Фавретто и Антонио Джираради – молодой парой архитекторов. Они живо интересовались миром растений, как источником вдохновения для технологических открытий. Эта пара, сплоченная совместной жизнью и профессиональными интересами, посвятила себя воплощению идей, подсказанных растениями, в весьма оригинальных архитектурных сооружениях. Общие интересы, яркое воображение, реализованное в их удивительных проектах, вызвали мгновенную симпатию между нами, и мы, естественно, начали обсуждать наш опыт и возможности осуществления совместного проекта. Так я узнал о «Медузе». Антонио и Кристиана разрабатывали идею плавучей теплицы, в которой соленая вода превращалась бы в пресную и использовалась бы для полива растений, растущих внутри. На их живописных набросках я увидел теплицу с прозрачным куполом, из-под которого тянулись длинные канаты, предназначенные для абсорбции соленой воды как щупальца, они уходили под воду. Сооружение действительно очень напоминало медузу, поэтому мы назвали его Jellyfish («медуза» по-английски). Мне идея не просто очень понравилась – она как раз соответствовала моей собственной идее плавучих морских ферм, которая как раз занимала мои мысли в то время.

Мы начали с решения многочисленных технических задач и попыток воплотить идею в реальный и функционирующий прототип. Я пригласил архитекторов ко мне во Флоренцию в лабораторию Linv, чтобы продолжить обсуждение и найти способ более эффективного сотрудничества. За те недели, что мы обсуждали как сделать «Медузу» настоящей плавучей теплицей, мы сформулировали многочисленные критерии, которым должна была соответствовать наша крошечная плавучая морская ферма. В конце концов у нас получился удивительный, амбициозный проект. Его целью стало создание автономной системы по производству растительной пищи, которой не нужна была бы земля, которая не потребляла бы ни капли пресной воды и обогревалась бы исключительно за счет солнечной энергии или других естественных ее источников – ветра или волн. На меньшее мы не были согласны. Мы хотели создать чудо, скатерть-самобранку, производящую продовольствие без потребления ресурсов. «Медуза» должна была стать нашим вкладом в решение проблемы продовольственной безопасности на нашей планете. Поэтому к слову Jellyfish мы добавили слово Barge (баржа). Jellyfish Barge (JB) должна была стать спасательной шлюпкой, показать, что еду можно производить даже в условиях тотальной катастрофы.

Растущий на барже «Медуза» салат: плавучая теплица позволяет производить овощи без потребления пресной воды.

Имейте в виду: производство без использования ресурсов – это в каком-то смысле философский камень, идеал устойчивого производства. Этой цели достичь практически невозможно. В начале, несмотря на добрую волю и упорную работу команды, которую мы организовали (к Антонио и Кристиане присоединились Элиза Аззарелло, Элиза Маси и Камилла Пандольфи, которые помогали в реализации проекта), мы не могли никак соединить взаимоисключающие требования. Мы находили решения для отдельных задач, но они никак не укладывались в единое целое: можно было обойтись без пресной воды, но тогда росло потребление энергии; если же мы пытались снизить энергопотребление, то ничего не получалось с гидропоникой (выращивание растений в питательном растворе). Чем дальше, тем больше нам казалось, что наш визионерский проект реализовать невозможно. Кроме того, мы поставили себе еще одно дополнительное ограничение: все детали баржи «Медуза» должны годиться для повторного использования, и по возможности, быть созданы из переработанных материалов.

В последующие месяцы многочисленные задачи, над которыми мы трудились, становились все более и более трудными и казались вовсе не поддающимися решению. Любая попытка приводила только к прежним неутешительным результатам. Мы продолжали беспорядочно плутать вокруг да около разных аспектов задачи. Мы попали в ловушку и не знали, как из нее выбраться, пока не решили наконец вернуться к нашей изначальной идее: попробовать найти решение в растительном мире, обратиться к природе с технологическими вопросами, которые нас мучили.

Антонио и Кристиана создали новый дизайн «Медузы» так, чтобы ее структура соответствовала базовой модели строения растения. Они решили собрать «Медузу» из модулей. В точности как растение состоит из отдельных модулей, которые бесконечно повторяются по мере увеличения его размеров, так же и баржа должна была иметь возможность функционировать как в одиночку (как одна-единственная автономная плавучая теплица), так и вместе с другими такими же модулями, чтобы иметь возможность производить продукцию в больших количествах. Базовым элементом стал восьмиугольник – совершенная геометрическая фигура, позволяющая наиболее эффективно использовать пространство, и в то же время оставлять достаточно места для транспортировки или общих операций на случай, если несколько модулей соединены вместе.