Как устроен мир на самом деле. Наше прошлое, настоящее и будущее глазами ученого - [24]

.

Но сколько труда нужно было в это вложить! Эту большую азотную преграду высокой урожайности преодолели только в XIX в. после начала добычи и экспорта чилийских нитратов, первых неорганических азотных удобрений. Затем она окончательно была снята изобретением синтеза аммиака Фрицем Габером в 1909 г. и последующей быстрой коммерциализацией процесса (первая партия аммиака была поставлена в 1913 г.), однако производство росло медленно, и широкое применение азотных удобрений началось только после Второй мировой войны[105]. Новые высокоурожайные сорта пшеницы и риса, появившиеся в 1960-х гг., не могли в полной мере проявить свой потенциал без синтетических азотных удобрений. А серьезные изменения в сельском хозяйстве, получившие название «зеленой революции», не могли произойти без этого сочетания урожайных сортов и применения азотных удобрений[106].

С 1970-х гг. синтез азотных удобрений, вне всякого сомнения, лидирует среди получателей энергии в сельском хозяйстве, но истинный масштаб этой зависимости становится понятен только при тщательном подсчете энергии, необходимой для производства самых распространенных продуктов питания. В качестве примера я выбрал три продукта, руководствуясь их доминирующей ролью в рационе. Во-первых, это хлеб, который на протяжении нескольких тысячелетий был главным пищевым продуктом европейской цивилизации. С учетом религиозных ограничений на употребление в пищу свинины и говядины, единственным универсальным мясом на протяжении многих веков оставалась курятина. Что касается овощей, то больше всего в мире выращивают томатов (хотя с точки зрения ботаники это ягода), причем не только в открытом грунте, но все чаще в пластиковых или стеклянных теплицах.

У каждого из этих продуктов своя роль в нашем рационе (хлеб обеспечивает нас углеводами, курятина — качественными белками, а в томатах велико содержание витамина С), но ни один из них не может производиться в таких количествах и так дешево без интенсивного использования ископаемого топлива. В конечном итоге производство продуктов питания коренным образом изменится, но в настоящее время — и в обозримом будущем — мы не можем накормить мир без использования ископаемого топлива.

Затраты энергии на производство хлеба, курятины и томатов

Учитывая огромное разнообразие сортов хлеба, я ограничусь лишь несколькими его разновидностями из дрожжевого теста, широко представленными в рационе европейцев и в настоящее время доступными во всем мире, от Западной Африки («заморская территория» французского багета) до Японии (где в любом крупном супермаркете есть французская и немецкая выпечка). Мы начнем с пшеницы, и, к счастью, тут у нас нет недостатка в исследованиях, где делается попытка подсчитать все топливо и электричество в расчете на один гектар или на единицу урожая, и сравним получившиеся величины для разных зерновых[107]. Выращивание зерна наименее энергозатратно по сравнению с другими продуктами питания, но как мы вскоре убедимся, оно все равно требует на удивление много энергии.

В США эффективное выращивание пшеницы на обширных неорошаемых полях Великих Равнин требует лишь около 4 мегаджоулей на килограмм зерна. Большая часть этой энергии приходится на дизельное топливо, полученное из сырой нефти, и поэтому сравнение будет более наглядным в его эквиваленте, чем в стандартных единицах энергии (джоулях)[108]. Более того, гораздо легче представить эти энергозатраты, если выразить потребность в дизельном топливе как объем на единицу съедобного продукта (1 килограмм, 1 буханка хлеба или 1 порция).

Энергоемкость дизельного топлива составляет 369 мегаджоулей на литр, и следовательно, для производства пшеницы на Великих Равнинах требуется почти 100 миллилитров (1 децилитр, или 0,1 литра) дизельного топлива на килограмм — чуть меньше половины чашки, распространенной в США меры измерения объема жидкости[109]. Я буду использовать эквивалент объема дизельного топлива, чтобы показать, сколько энергии вложено в производство того или иного продукта питания.

Возьмем простой дрожжевой хлеб, один из главных пищевых продуктов европейской цивилизации: он состоит из муки, воды и соли. Для получения килограмма такого хлеба требуется приблизительно 580 граммов муки, 410 граммов воды и 10 граммов соли[110]. Обмолот — то есть удаление отрубей, или внешней оболочки, — уменьшает массу обмолоченного зерна приблизительно на 25 % (коэффициент извлечения муки составляет 72–76 %)[111]. Это означает, что для получения 580 граммов хлебопекарной муки мы должны взять 800 граммов цельной пшеницы, производство которой требует энергии, эквивалентной 80 миллиграммам дизельного топлива.

Энергозатраты на обмолот и помол зерна для получения пшеничной муки составляют около 50 мл/кг, а опубликованные данные для масштабного хлебопекарного производства на современных предприятиях — использующих природный газ и электричество — указывают на энергетический эквивалент порядка 100–200 мл/кг[112]. Таким образом, выращивание зерна, помол и выпечка 1 килограмма дрожжевого хлеба требует затрат энергии, эквивалентных как минимум 250 миллилитрам дизельного топлива — чуть больше, чем американская мерная чашка. Для стандартного багета (250 граммов) эквивалент затраченной энергии содержится примерно в 2 столовых ложках дизельного топлива, а для большого немецкого