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

взрослый человек в среднем вдыхает 1 килограмм O2 [487]. Все население Земли ежегодно потребляет 2,7 миллиарда тонн кислорода, ничтожную долю (0,00023 %) того количества, которое содержится в атмосфере, — около 1,2 квадриллиона тонн; выдыхаемый нами углекислый газ используется растениями для фотосинтеза.

Насыщение атмосферы кислородом получило название кислородной революции, и началась она приблизительно 2,5 миллиарда лет назад[488]. В этот период кислород, производимый живущими в океане цианобактериями, начал накапливаться в атмосфере, но для достижения современной концентрации газов потребовалось много времени. За последние 500 миллионов лет содержание кислорода в воздухе менялось в больших пределах, от 15 до 35 %, прежде чем снизиться до современных 21 % объема земной атмосферы[489]. Кислороду не угрожают ни люди и животные, явно снижающие его количество в результате дыхания, ни даже самое масштабное, какое только можно представить, сжигание (быстрое окисление) земных растений.

Земная растительность содержит порядка 500 миллиардов тонн углерода, и, даже если вся она (леса, луга и сельскохозяйственные угодья) одновременно сгорит, такой гигантский пожар израсходует только 0,1 % атмосферного кислорода[490]. Тем не менее летом 2019 г., когда горели большие площади амазонских джунглей, СМИ и политики пытались убедить людей, не знакомых с научными данными, что мир начнет задыхаться. Среди них был и президент Франции Макрон, опубликовавший 22 августа 2019 г. такой твит[491]:

Наш дом горит. Буквально. Дождевые леса Амазонии — легкие, которые производят 20 % кислорода на нашей планете, — охвачены огнем. Это международный кризис. Участники саммита G7, давайте через два дня первым делом обсудим эту чрезвычайную ситуацию!

Не было никакой необходимости созывать саммит G7 в течение двух дней (или даже двух месяцев; в любом случае он не мог ничего исправить!), и мир продолжил дышать. Намеренное сжигание амазонских джунглей можно считать в высшей степени прискорбной и абсолютно неверной политикой или даже непростительным преступлением против биосферы, но в любом случае это не лишит нашу планету кислорода.

Эта ложная информация также иллюстрирует более широкую проблему — почему мы не опираемся на проверенные научные факты и почему позволяем формировать общественное мнение разного рода твитам? Защитники окружающей среды еще в большей степени склонны к обобщениям, предвзятым интерпретациям и откровенной дезинформации, чем те, кто занимается производством энергии и продовольствия. Эту тенденцию следует осудить, и ей нужно сопротивляться: мы не достигнем успеха, если в основе наших действий лежат мифы и дезинформация. Конечно, научные объяснения часто сложны, выводы отличаются неопределенностью, а безапелляционные суждения нежелательны — но только не в этом случае.

Совершенно очевидно, что легкие не вырабатывают кислород, а потребляют его: функция легких — это газообмен, когда атмосферный кислород попадает в кровь, а углекислый газ, самый объемный газообразный продукт обмена веществ, выводится из крови. В процессе работы легкие (как и любой другой орган) должны потреблять кислород, но вычислить их потребности — то есть отделить их потребление от общего — не так просто. Самый надежный способ это сделать — во время полного искусственного кровообращения, когда кровоснабжение легких временно отделяется от общей системы кровообращения. Измерения показывают, что легкие потребляют около 5 % всего вдыхаемого кислорода[492]. Растительность амазонских джунглей, как и все остальные земные растения, вырабатывают кислород в процессе дневного фотосинтеза, но одновременно они — как и любой другой фотосинтезирующий организм — потребляют почти весь этот кислород во время ночного дыхания, когда первичный продукт фотосинтеза используется для выработки энергии и синтеза веществ, необходимых для роста[493].

Ежегодно в результате фотосинтеза на суше и в воде растения вырабатывают не меньше 300 миллиардов тонн кислорода — и столько же поглощают[494]. Эти потоки, а также меньшие по масштабу, связанные с захоронением и окислением органического вещества, не полностью уравновешиваются в течение суток или определенного времени года, но в долговременном плане они практически компенсируют друг друга — в противном случае мы отмечали бы существенное повышение или снижение уровня кислорода. В реальности содержание кислорода в атмосфере на удивление стабильно. Картины горящих джунглей Амазонки, австралийских лесов, холмов Калифорнии или сибирской тайги — это не зловещие признаки того, что атмосфера лишается газа, который мы должны вдыхать не меньше 12 раз в минуту[495]. Масштабные лесные пожары наносят огромный ущерб, но мы не задохнемся от них из-за недостатка кислорода.

Хватит ли нам еды и воды?

В отличие от кислорода, продовольствие (второй по значению остро необходимый природный ресурс) должно занимать одно из первых мест в нашем списке экологических опасностей — и причина не в недостатке этого критически важного ресурса, а в его неравномерном распределении и неразумном использовании. И это еще мягко сказано — мы тратим впустую огромное количество воды и очень медленно внедряем меры, которые помогли бы избавиться от нежелательных привычек и тенденций. Водоснабжение, как мы увидим, может служить ярким примером почти повсеместно плохо управляемого ресурса, что осложняется в высшей степени неравным доступом к нему[496].

Конечно, нам не приходится пить так часто, как дышать, 12 раз в минуту, и даже не 12 раз в день, но обеспечение нужного объема питьевой воды (от 1,5 до 3 литров в день в зависимости от пола, возраста, размеров тела, температуры окружающей среды, без учета экстремальных видов деятельности) — это вопрос выживания[497]. День без пополнения запасов воды в организме станет серьезным испытанием, два дня будут уже опасными, а три дня могут стать смертельными. Помимо жизненно необходимого минимума, в среднем около 750 килограммов (или литров, или 0,75 кубического метра) воды на человека в год, существуют и другие, причем и гораздо более существенные потребности в воде: для личной гигиены, приготовления пищи и стирки (даже без учета домашних туалетов эти категории добавляют 15–20 литров в день, или около 7 кубометров в год), производства и в первую очередь для сельского хозяйства[498].

Разные области использования воды (сельское хозяйство, теплоэлектростанции, тяжелая промышленность, легкая промышленность, услуги, домашнее хозяйство) и разные категории воды затрудняют сравнение потребления как внутри страны, так и между странами. К «синей» воде относятся реки, озера, подземные водоемы, вода которых естественным путем испаряется или включается в продукт; «зеленый» водный след представляет собой атмосферные осадки и почвенную влагу, которые испаряются, впитываются или всасываются растениями; «серой» называют всю пресную воду, которую используют для разбавления отходов, чтобы вода соответствовала определенным стандартам качества.

Вот почему лучший (и самый сложный) способ оценки водного следа — потребление воды на душу населения: в нем суммируются