Как нам избежать климатической катастрофы - [40]

Мир уже использует много удобрений, но бедные страны еще страдают от их нехватки. Сельскохозяйственная революция, о которой я говорил, — ее часто называют также зеленой революцией — обошла Африку стороной: здесь среднестатистический фермер получает всего одну пятую урожая с гектара земли по сравнению с американским «коллегой». Дело в том, что в бедных странах большинство фермеров не могут получить кредит на покупку удобрений, к тому же последние здесь стоят дороже, чем в богатых странах, потому что их нужно доставлять в сельские регионы по плохим дорогам. Если мы поможем бедным фермерам повысить урожайность, они будут зарабатывать больше денег и покупать продукты. Миллионы людей в беднейших странах мира смогут получать достаточно еды и питательных веществ. (Подробнее мы поговорим об этом в главе 9.)

Почему удобрения так важны? Потому что они дают растениям необходимые нутриенты, включая фосфор, калий и особенно актуальный в контексте климатических изменений азот. Впрочем, азот — это палка о двух концах. Он тесно связан с фотосинтезом, в ходе которого растения преобразуют солнечный свет в энергию — так что без него не было бы растений, а значит, и пищи для нас. Но азот также усугубляет климатические изменения. Чтобы понять, почему это происходит, посмотрим, что он делает для растений.

В сельском хозяйстве наблюдается огромная пропасть. Благодаря удобрениям и другим усовершенствованиям американские фермеры получают больше урожая с единицы земли, чем раньше. Но у африканских фермеров урожайность практически не изменилась. Сузив эту пропасть, мы спасем многие жизни и поможем людям избежать нищеты. Однако любые попытки добиться этого без инноваций лишь усугубят климатические изменения. (Продовольственная и сельскохозяйственная организация при ООН)[83]

Для выращивания сельскохозяйственных культур требуются тонны азота — намного больше, чем можно найти в природе. Именно благодаря азоту кукуруза вырастает на 3 метра в высоту и дает огромное количество семян. Как ни странно, большинство растений не могут вырабатывать собственный азот: они получают его из аммиака, содержащегося в почве, где его производят различные микроорганизмы. Растение будет расти, пока получает азот, и перестанет, когда израсходует его запасы. Вот почему добавление азота стимулирует рост.

Тысячу лет люди подпитывают свои посевы азотом, применяя природные удобрения, такие как навоз и помет летучих мышей (гуано). Серьезный прорыв совершили два немецких химика, Фриц Габер и Карл Бош, в 1908 году: они придумали, как получать аммиак из азота и водорода в фабричных условиях. Сложно переоценить эпохальное значение их изобретения. Процесс Габера — Боша дал возможность производить синтетическое удобрение, значительно увеличив количество культурных растений для получения продуктов питания, а также количество пригодных для этого географических регионов. Речь об основном методе получения аммиака, которым мы пользуемся сегодня. Норман Борлоуг — один из величайших героев человечества, а Габер и Бош — авторы, вероятно, самого важного изобретения, о котором большинство людей никогда не слышали[84].

Но вот в чем подвох: микроорганизмы, которые вырабатывают азот, тратят на этот процесс огромную энергию. Их энергетические затраты настолько велики, что они «трудятся» только при крайней необходимости — когда вокруг них в почве не остается азота. Если азота достаточно, они перестают его вырабатывать и расходуют энергию на что-то другое. Так что, когда мы добавляем в почву синтезированное удобрение, микроорганизмы в почве чувствуют присутствие азота и перестают вырабатывать его.

У синтетических удобрений есть и другие минусы. Для их производства нужен аммиак, производство которого требует нагрева. Для этого мы сжигаем природный газ — и получаем эмиссию парниковых газов. Для перевозки удобрения с фабрики на склад (как тот, что я посетил в Танзании), а затем на ферму используются грузовики, работающие на углеводородном топливе. Наконец, большое количество содержащегося в удобрении азота после внесения в почву так и не впитывается растениями. По сути, сельскохозяйственные культуры поглощают менее половины азота, которым удобряют фермерские поля. Излишки остаются в земле, или попадают в поверхностные воды, вызывая их загрязнение, или уходят в атмосферу в виде оксида азота, у которого потенциал влияния на климат больше в 265 раз, чем у углекислого газа.

В общей сложности в 2010 году на долю удобрений пришлось около 1,3 миллиарда тонн выбросов парниковых газов, и это число, скорее всего, вырастет к середине столетия до 1,7 миллиарда тонн. Независимо от процесса Габера — Боша.

К сожалению, сегодня для удобрений не существует реалистичной безуглеродной альтернативы. От их производственных выбросов можно избавиться, если для синтеза аммиака использовать чистую электроэнергию вместо ископаемого топлива. Однако это дорогой процесс, который значительно повысит цену на удобрения. В США, к примеру, этот метод производства мочевины с высоким содержанием азота повысил бы цены более чем на 20%.