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

«синяя», «зеленая» и «серая» вода, а также вся виртуальная вода (которая потребовалась для выращивания или производства импортных продуктов питания и промышленных товаров)[499]. Внутреннее потребление «синей» воды (все величины приводятся в кубических метрах на человека в год) варьируется от 29 в Канаде и 23 в США до 11 во Франции, 7 в Германии, 5 в Китае и Индии и менее 1 во многих странах Африки[500]. Общий водный след национального потребления отражает конкретные доли воды, используемой в сельском хозяйстве (очевидно, наибольшей в странах, где широко применяется орошение) и промышленном производстве. В результате экономики с самым разным климатом и отраслевым потреблением — Канада и Италия, Израиль и Венгрия — имеют сравнимые показатели общего потребления (во всех этих случаях от 2300 до 2400 кубометров в год на человека). Импорт продовольствия добавляет существенный объем «зеленой» воды, и поэтому две страны с наибольшей зависимостью от импорта продуктов питания — Япония и Южная Корея — являются также крупнейшими потребителями виртуальной воды.

Неудивительно, что важная роль воды в национальной экономике в целом и в производстве продуктов питания в частности привела к многочисленным и тщательным оценкам ее доступности, достаточности, нехватки и уязвимости. В начале XXI в. от недостатка воды страдают от 1,2 до 4,3 миллиарда человек, то есть от 20 до 70 % всего человечества[501]. Во втором десятилетии XXI в. два разных исследования оценили число страдающих от дефицита воды людей в диапазоне от 1,6 до 2,4 миллиарда человек[502]. С учетом такого разброса оценок надежный прогноз на будущее невозможен.

Следует также принять во внимание многие неопределенности, касающиеся будущего обеспечения продовольствием. Никакая человеческая деятельность так сильно не изменила экосистемы Земли, как производство продуктов питания. Сельскохозяйственные угодья уже занимают треть не покрытой ледниками суши, и дальнейшее воздействие этой отрасли на природу неизбежно[503]. Общая площадь земель, используемых для производства продовольствия, сегодня в два раза больше, чем 100 лет назад; в богатых странах доля обрабатываемых земель либо стабилизировалась, либо немного уменьшилась, а в масштабе всей планеты процесс расширения сельскохозяйственных угодий существенно замедлился[504]. С учетом сохраняющегося высокого плодородия земли дальнейшее расширение обрабатываемых земель в Африке неизбежно, но этот процесс будет ограничен в большинстве стран Азии, а в Европе, Северной Америке и Австралии (с уже избыточным производством продовольствия и стареющим населением) площадь обрабатываемых земель будет сокращаться.

Количество земли, используемой для производства продуктов питания, можно уменьшить сочетанием лучших сельскохозяйственных методов, сокращения пищевых отходов и широкого внедрения умеренного потребления мяса. Как уже отмечалось в главе 2, для мира с населением 8 миллиардов человек возвращение к доиндустриальному сельскому хозяйству невозможно, но получение более высоких урожаев при тех же затратах (интенсификация сельского хозяйства) соответствует давней тенденции, а отказ от многих неэффективных методов может обеспечить повышение урожайности даже с меньшим количеством удобрений или пестицидов. Вот убедительная и масштабная демонстрация этой возможности продолжительностью 10 лет (2005–2015) с участием почти 21 миллиона крестьян, обрабатывающих почти треть сельскохозяйственных земель Китая: им удалось увеличить урожайность зерновых на 11 %, одновременно уменьшив на 15–18 % количество азотных удобрений на гектар[505].

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: