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

сельскохозяйственных угодий дает сокращение почти на треть. Естественно, существуют физические ограничения на дальнейшую экономию воды во всех этих сферах, но опыт США показывает, что успехи могут быть существенными.

Нехватку питьевой воды можно компенсировать опреснением — удалением растворенных в морской воде солей самыми разными способами, от испарения под солнечными лучами до использования полупроницаемых мембран. Этот метод распространился во многих странах, испытывающих недостаток пресной воды (во всем мире насчитывается около 18 000 опреснительных установок), но стоимость полученной воды гораздо выше, чем той, которую берут из природных резервуаров или получают в результате повторного использования[545]. Для сельского хозяйства требуется гораздо больший объем воды, и производство продуктов питания будет по-прежнему зависеть от атмосферных осадков. Но хватит ли их в более теплом, чем сегодня, мире?

При фотосинтезе происходит обмен содержащейся в растении (в листе) воды на поступающий извне (из атмосферы) CO2. Когда растение раскрывает устьица (расположенные на обратной стороне листа), чтобы впустить необходимое для фотосинтеза количество углекислого газа, оно теряет много воды. Например, транспирационный коэффициент (объем произведенной биомассы на единицу использованной воды) для пшеницы (все растение) составляет 5,6–7,5 грамма на килограмм, то есть 240–330 килограммов воды на килограмм собранного зерна[546].

Совершенно очевидно, что глобальное потепление ускорит круговорот воды в природе, поскольку при более высоких температурах испарение усиливается. В результате количество осадков увеличится и больше воды будет доступно для сбора, хранения и использования[547]. Но увеличение количества осадков будет наблюдаться не везде и — что не менее важно — не обязательно в тех регионах, где они больше всего нужны. Как и в случае других изменений, связанных с потеплением климата, увеличение количества осадков будет распределяться неравномерно. В некоторых регионах их будет меньше, чем сегодня, в других (включая бассейн Янцзы, где живет большая часть населения Китая) значительно больше, и это увеличение должно привести к тому, что население тех регионов, где ощущается сильный дефицит воды, немного уменьшится[548]. Но во многих регионах усиление осадков будет нерегулярным — в виде более редких, но гораздо более интенсивных или даже катастрофических дождей и снегопадов.

Более теплая атмосфера также будет способствовать потере воды растениями (эвапотранспирация), но это не означает, что поля и леса будут гибнуть из-за высыхания. Растущая концентрация CO 2 в воздухе означает, что в более влажной и насыщенной углекислым газом биосфере потребуется меньше воды на единицу сельскохозяйственной продукции. Этот эффект уже был измерен для некоторых культур; у пшеницы и риса (основные зерновые растения, использующие наиболее распространенный путь фотосинтеза) эффективность использования воды повысится больше, чем у кукурузы и сахарного тростника, которые используют более редкий, но более эффективный путь фотосинтеза[549]. Это значит, что в некоторых регионах пшеница и другие культуры будут давать больший урожай, чем сегодня, даже при уменьшении осадков на 10–20 %.

В то же время производство продуктов питания служит серьезным источником способствующих глобальному потеплению примесных газов, в первую очередь CO2, из-за превращения лесов и пастбищ в поля (прежде всего в Южной Америке и Африке), и метана, выделяемого жвачными животными[550]. Однако эта ситуация также открывает возможности для совершенствования и внесения необходимых изменений. Зерновые можно выращивать так, чтобы повысить содержание органических веществ в почве и тем самым повысить накопление ею углерода (что снизит потребность в ежегодной вспашке или вообще исключит ее), а эмиссию метана от скота можно уменьшить, сократив потребление говядины. Мои расчеты показывают, что в будущем — уменьшив долю говядины, увеличив долю свинины, курятины, яиц и молочных продуктов в своем рационе, повысив эффективность кормов, используя остатки сельскохозяйственных растений и пищевые отходы — нам удастся поддержать текущий уровень производства мяса, в то же время серьезно снизив влияние животноводства на экологию, в том числе его долю в выбросах метана[551].

Недавно было проведено более широкое исследование с целью понять, возможно ли накормить будущее население планеты численностью 10 миллиардов человек (ожидается вскоре после 2050 г.) при наличии четырех планетарных ограничений — другими словами, не угрожая Земле и ее обитателям разрушением биосферы, неправильным использованием земли и воды и нарушением естественного круговорота азота. Вывод исследования вполне ожидаем: если строго соблюдать эти ограничения, глобальная система производства продовольствия сможет обеспечивать сбалансированный ежедневный рацион (приблизительно 2400 килокалорий на человека) не более чем для 3,4 миллиарда человек, но с помощью перераспределения сельскохозяйственных земель, более эффективного использования воды и удобрений, сокращения отходов и изменений в питании мы способны прокормить 10,2 миллиарда человек[552].

Информированный взгляд на три необходимых для жизни условия — дыхание, вода и еда — позволяет сделать однозначный вывод: в период с 2030 по 2050 г. не стоит бояться неизбежного апокалипсиса. Кислорода будет более чем достаточно. Опасения относительно водоснабжения усилятся во многих регионах, но мы обладаем необходимыми знаниями и сможем мобилизовать достаточно средств, чтобы предотвратить массовый, угрожающий жизни дефицит. В бедных странах мы должны не только поддерживать, но и повысить уровень обеспечения продовольствием на душу населения, одновременно сократив его производство в богатых странах. Тем не менее эти меры только уменьшат, но не исключат нашу зависимость от прямого и косвенного вклада ископаемого топлива в производство продуктов питания для населения всего мира (см. главу 2). И как я объяснял в первой главе книги, отказ от ископаемого топлива не может произойти быстро. Это означает, что в ближайшие десятилетия его сжигание останется главной причиной изменения климата. Как это повлияет на долгосрочную тенденцию глобального потепления?

Неопределенности, обещания и реалии

Сочетание научных достижений и расширение технических возможностей означает, что теперь мы подходим к любому сложному процессу, для которого характерно многогранное взаимодействие природных факторов и действий человека, вооруженные глубокими и постоянно расширяющимися знаниями. В то же время нам приходится учитывать и неприятные пробелы в наших знаниях, и сохраняющиеся неопределенности, которые значительно затрудняют любую решительную реакцию. Напоминанием об этой реальности может служить распространение и последствия COVID-19, преподнесшие нам много печальных уроков в мировом масштабе.

Мы оказались неподготовленными — до такой степени, что удивились даже те, кто ожидал серьезных проблем, — к событию, практически неизбежное наступление которого можно было предсказать с почти 100-процентной надежностью: в 2008 г. я писал об этом в своей книге о глобальных катастрофах и трендах и даже верно указал время[553]. Несмотря на то что мы почти мгновенно расшифровали полный геном нового патогена, реакция национальных систем здравоохранения была очень разной, от «все как обычно» (Швеция) до драконовских (но запоздалых) локдаунов