Как устроен мир на самом деле. Наше прошлое, настоящее и будущее глазами ученого - Вацлав Смил
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В наше время все еще остается много детей, подростков и взрослых, особенно в африканских странах южнее Сахары, которые регулярно недоедают, но за последние три поколения их количество значительно уменьшилось — с большинства населения мира до менее 10 %. По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), во всем мире доля людей, которые недоедают, уменьшилась с 65 % в 1950 г. до 25 % в 1970 г. и до приблизительно 15 % в 2000 г. Процесс продолжается (с колебаниями, вызванными природными катастрофами или войнами в отдельных странах и регионах), и в 2019 г. этот показатель снизился до 8,9 % — то есть растущее производство продуктов питания привело к тому, что если в 1950 г. недоедали 2 из 3 человек, то в 2011 г. — 1 из 11[89].
Это впечатляющее достижение становится еще очевиднее, если принять во внимание значительный рост населения нашей планеты, с 2,5 миллиарда человек в 1950 г. до 7,7 миллиарда в 2019 г. Резкое уменьшение количества недоедающих означает, что в 1950 г. мир мог обеспечить достаточным количеством продовольствия около 890 миллионов человек, а в 2019 г. это число превысило 7 миллиардов — почти восьмикратный рост в абсолютных цифрах!
Чем объяснить такие впечатляющие достижения? Сказать, что причина в повышении урожайности, было бы банально. Объяснение, что такой рост производства продуктов питания вызван сочетанием более урожайных сортов, механизации сельского хозяйства, применения удобрений, ирригации и защиты растений, — подчеркивает важные изменения составляющих, но упускает главное. Современное производство продуктов питания, будь то выращивание зерновых или рыболовство, представляет собой странный гибрид, зависящий от двух разных видов энергии. Первый и самый очевидный — это солнце. Но нам также не обойтись без ископаемого топлива и электричества, которое производится людьми.
На просьбу привести примеры нашей зависимости от ископаемого топлива жители холодных регионов Европы и Северной Америки в первую очередь вспоминают о газе, используемом для обогрева домов. Во всем мире люди говорят также о сжигании жидкого топлива, на котором работает почти весь транспорт, но больше всего наш мир зависит (и это вопрос жизни и смерти) от прямого и косвенного использования ископаемого топлива при производстве продуктов питания. Непосредственное использование — это жидкое топливо для всей сельскохозяйственной техники (в основном тракторов, комбайнов и других уборочных машин), транспорта для перевозки урожая с полей на склады и предприятия переработки, а также насосов, использующихся для орошения. Косвенное использование гораздо шире — необходимо учесть топливо и электричество, расходуемое на производство сельскохозяйственной техники, удобрений и агрохимикатов (гербицидов, инсектицидов, фунгицидов) и других товаров, от стеклянных и пластиковых панелей для теплиц до приборов спутниковой навигации, обеспечивающих системы точного земледелия.
Основной вид преобразования энергии для получения пищи остался прежним: как и раньше, мы едим — либо непосредственно в растительной пище, либо косвенно в животной — продукты фотосинтеза, самого главного вида преобразования энергии, источником которой является солнечное излучение. Изменилось другое — интенсивность нашего растениеводства и животноводства. Мы умеем производить нужное количество продуктов питания, причем в высшей степени предсказуемо, не увеличивая потребление ископаемого топлива и электричества. Без этих антропогенных источников энергии мы не смогли бы снабдить 90 % человечества полноценным питанием и уменьшить долю недоедающего населения до такой большой степени, одновременно сократив площадь сельскохозяйственных земель, необходимую для того, чтобы прокормить одного человека.
Сельское хозяйство — выращивание растений для питания людей и на корм домашнему скоту — должно получать энергию от солнечного излучения, в частности от синей и красной частей видимого спектра[90]. Хлорофиллы и каротиноиды, чувствительные к свету молекулы в клетках растений, поглощают свет с этими длинами волн и используют его энергию для фотосинтеза, череды химических реакций, соединяющих углекислый газ, содержащийся в атмосфере, с водой, а также с небольшим количеством других элементов, в частности азотом и фосфором, для получения новой растительной массы — зерна, бобовых, корнеплодов, масличных растений и сахарной свеклы. Часть собранного урожая используется как корм для домашних животных при производстве мяса, молока и яиц; кроме того, источником животной пищи служат млекопитающие, пасущиеся на лугах, и морские животные, основой существования которых является фитопланктон, доминирующая растительная масса, созданная фотосинтезом водных растений[91].
Так было всегда с зарождения оседлого земледелия приблизительно 10 тысяч лет назад, но двести лет назад появление видов энергии, не связанных с солнцем, начало влиять на производство зерновых, а впоследствии и на добычу морских животных. Поначалу это влияние было незначительным, а заметным стало только в первых десятилетиях XX в.
Чтобы проследить за траекторией этого эпохального сдвига, мы подробно рассмотрим производство пшеницы в Америке на протяжении двух последних столетий. Но с таким же успехом я мог бы выбрать производство пшеницы в Англии или Франции, производство риса в Китае или Японии. Усовершенствование сельского хозяйства на возделываемых землях Северной Америки, Западной Европы и Восточной Азии происходило в разное время, но в сравнительной последовательности, основанной на данных из США, нет ничего уникального.
Три долины, два столетия
Начнем с долины Дженеси к западу от Нью-Йорка в 1801 г. Новой республике было всего 26 лет, но американские фермеры выращивали хлеб уже не совсем так, как их предки до эмиграции из Англии в Британскую Северную Америку несколько поколений назад; но в целом их методы не слишком отличались от тех, которые использовали в Древнем Египте 2 тысячи лет назад.
Процесс начинался с двух быков, впряженных в деревянный плуг, режущая кромка которого была усилена железной пластиной. Семена, сохраненные от предыдущего урожая, разбрасывались руками, а затем закапывались в землю с помощью тяжелой бороны. Засев одного гектара требовал 27 человеко-часов[92]. Но самая тяжелая работы была еще впереди. Урожай срезали серпами, колосья собирали и вручную связывали в снопы, которые устанавливали вертикально (в копны или стога) и оставляли сушиться. Затем снопы переносили в амбар и молотили, ударяя снопами о твердый пол; солому собирали, а зерно веяли (отделяли от мякины), взвешивали и загружали в мешки. Сбор урожая с одного гектара требовал не менее 120
