Что природа когда-либо делала для нас? Как деньги действительно растут на деревьях

Глава 1

Незаменимая грязь

БОЛЕЕ 90 ПРОЦЕНТОВ - МИРОВЫЕ ПРОДУКТЫ, ВЫРАЩАЕМЫЕ НА ПОЧВЕ

ОДНА ТРЕТЬ - КОЛИЧЕСТВО ПОЧВЫ, ДЕГРАДИРОВАННОЙ С СЕРЕДИНЫ ДВАДЦАТОГО ВЕКА.

5,5 МЛРД - ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТОННЫ УГЛЕРОДА, КОТОРЫЙ МОЖЕТ БЫТЬ ЗАХВАТЫВАЕМ КАЖДЫЙ ГОД ПРИ ИЗМЕНЕНИИ КУЛЬТИВАЦИИ ПОЧВЫ

Восточно-английские болота когда-то были мозаикой из водно-болотных угодий, болотных лесов и лугов, которые простирались от севера от Кембриджа до места, где побережье восточной Англии встречается с Северным морем в огромном мелководном заливе под названием Уош. Сегодня всего четыре крошечных фрагмента этого некогда обширного остается естественной средой обитания, окруженной одними из наиболее интенсивно обрабатываемых сельскохозяйственных земель в Европе.

Укрощение болот стало одной из важнейших вех в истории земледелия в Англии. На протяжении веков фермеры боролись с природой и водой за контроль над землей, но в семнадцатом веке началась массовая трансформация диких водно-болотных угодий в продуктивные современные сельскохозяйственные угодья под руководством голландского инженера Корнелиуса Вермюйдена. Он выпрямлял реки и осушал обширные территории с помощью ветряных насосов, используя методы, разработанные в Голландии.

Однако главное событие в преобразовании Фенланда произошло позже: осушение Уиттлси Мер. До начала 1850-х годов это окаймленное тростником водное пространство было самым большим озером в низменной Англии. Летом оно занимало около 7,5 квадратных километров. Зимой оно увеличивалося почти вдвое и местами достигало глубины более 6 метров. Оно было полно рыбы и магнитом для птиц.

Хотя голландское строительство новых каналов и ветряной дренаж оказал огромное влияние на Фенс, именно установка недавно изобретенного парового центробежного насоса привела к быстрой гибели этого конкретного природного ландшафта.

Новый насос мог перекачивать 70 тонн воды в минуту, и в результате того, что один из них был установлен рядом с Уиттлси Мер, традиционный летний парусный спорт и рыбалка, а также зимняя охота на дичь и катание на коньках резко прекратились. Вскоре стали очевидны и другие изменения.

Холм Фен находится к югу от города Питерборо и является одним из тех четырех мест, где сохранилось что-то, напоминающее естественную среду обитания. В 1851 году он находился на окраине Уиттлси Мер. В 1852 году, предвидя драматические последствия проводимых поблизости дренажных работ, которые превращали открытые воды и тростниковые заросли в пшеничные поля, местный землевладелец Уильям Уэллс реализовал уникальный и, как выяснилось, очень эффективный проект по мониторингу окружающей среды.

Уэллс попросил своего друга-инженера Джона Лоуренса утопить в земле высокий железный столб. Он купил одну, которая, как утверждается, была доставлена из Хрустального дворца с железным каркасом, в котором в прошлом году проходила Большая выставка в Лондоне. Столб закопали в торф и прикрепили к его основанию к деревянным сваям, которые вбивали в лежащую ниже глину, чтобы столб не двигался. Верх столба находился на уровне земли.

В то время как столб остался прежнего размера и остался на прежнем месте, земля - нет. Сегодня вершина железной колонны возвышается примерно на 4 метра над поверхностью уже высохшего болота. Поскольку земля сократилась, некоторые из прилегающих сельскохозяйственных земель теперь лежат более чем на 2 метра ниже среднего уровня моря, что делает их самой низкой точкой на Британских островах. Аккуратные ряды полей с длинными прямыми дорогами и дренажными канавами сегодня мало что говорят о том, что эта часть северного Кембриджшира когда-то была дном большого озера.

Действия, которые привели к тому, что земля буквально осела, были мотивированы финансовым вознаграждением, которое можно было заработать за счет возделывания богатых торфяных почв. Эти ценные отложения накопились с конца последнего ледникового периода, когда уровень моря поднялся, заблокировав выход рек Фен в море. Это привело к заболачиванию земли; мертвая растительность не полностью сгнила, и этот и другой органический материал накапливались в виде отложений, которые сегодня представляют собой торф. На создание торфа потребовалось около 8000 лет, и он должен был стать одним из лучших сельскохозяйственных угодий в Великобритании. И, как и у всех сельскохозяйственных угодий, его продуктивность и ценность в первую очередь определяется характером почвы.

Вне поля зрения и из виду

Под нашими ногами, вне поля зрения и часто вне памяти, почва, вероятно, является наименее ценимым источником человеческого благополучия и безопасности. Это больше, чем просто предпосылка для сельского хозяйства и производства продуктов питания, это чрезвычайно сложная сеть взаимодействий, которая позволяет функционировать многим системам жизнеобеспечения Земли.

Почва - это среда, через которую мир жизни (биосфера) встречается с миром горных пород (литосфера).

Это не просто отражается на том факте, что растения растут из земли. Это очень сложная подсистема нашей живой планеты, где происходит смешение этих двух миров. Как было обнаружено в «Биосфере 2», здесь также поддерживаются динамические отношения между атмосферой и жизнью. Это жизненно важно, и все же это не более чем тонкая хрупкая кожа. Это еще более актуально, если смотреть на масштабы атмосферы наверху и геологии внизу.

Почва на самом деле кажется слишком маленьким словом, чтобы описать такую сложную и многофункциональную систему, особенно если учесть способы, которыми различные компоненты почвы могут различаться. Ведь состав почвы очень разнообразен. Ее основные компоненты - выветренная порода, некогда живые существа, которые сейчас мертвы, живые существа, которые еще живы, газы и вода.

Очень приблизительное распределение этих пропорций будет примерно таково: 45 процентов горных пород, 25 процентов воздуха, 25 процентов воды и 5 процентов органического материала. Конечно, эти пропорции сильно различаются, например, торфяные почвы состоят в основном из органического вещества.

Часто наиболее важным фактором в характере почвы является геология. Песчаные почвы образованы из таких горных пород, как известняк, кварц или гранит, или из ледниковых, переносимых ветром или речных отложений.

Илистая почва имеет более мелкие частицы и часто очень плодородна, хотя и подвержена эрозии водой. Еще одним важным фактором, влияющим на характер и свойства почвы, является тип и количество содержащегося в ней биологического материала - он может состоять практически из всего, что было живым, включая разлагающиеся остатки почвенной фауны, листья, древесину и корни.

Органическое вещество почвы выполняет ряд важных функций и играет важную роль в определении того, как функционирует почва. Например, органический материал в почве может удерживать воду в двадцать раз больше своего собственного веса и, таким образом, делает почву более устойчивой к воздействию засухи. Сохраняя воду, почвы также могут снизить риск наводнений в периоды обильных дождей.

Органический материал в почве содержит молекулы на основе углерода, которые являются источником энергии, питающим самый важный компонент - живую часть. А когда дело доходит до набора животных, растений и микробов, живущих и взаимодействующих под землей, статистика быстро становится головокружительной.

Например, по оценкам, десять граммов (примерно столовая ложка) здоровой почвы из пахотных земель являются домом для большего количества бактерий, чем людей на Земле. И эти бактерии могут состоять из представителей примерно 20000 видов. Впечатляет не только численность и разнообразие - на гектаре пахотной почвы (то есть на участке размером 100 на 100 метров) может быть объем бактерий, эквивалентный объему 300 овец!

Помимо действительно крошечных организмов, то есть бактерий, простейших и нематод, есть более крупные существа, включая дождевых червей, многоножек и различных насекомых. Эта огромная масса сложных живых организмов выполняет ряд жизненно важных функций.

Одна из функций - разложение. Как следует из этого термина, это буквально бизнес по разложению вещей на составные части - и в процессе высвобождения питательных веществ, тем самым обеспечивая новый рост. Эти бесчисленные триллионы червей, бактерий и простейших, таким образом, лежат в основе экологических процессов, которые обеспечивают продуктивность живых систем - по крайней мере, большинства из тех, что находятся на суше.

Разложение также так важно, потому что это источник энергии, который приводит в действие процессы, происходящие в почве. Расщепляя молекулы углерода, содержащиеся в остатках растений и животных в органическом веществе, бактерии, грибы, нематоды и простейшие подпитывают свой собственный рост и размножение.

Большинство почв представляют собой сложные системы, которые мы только начинаем понимать. И хотя, например, ключевое значение дождевых червей было известно в течение некоторого времени, сравнительно недавно наука позволила лучше понять тонкую роль, которую играют другие почвенные организмы, включая грибы.

Польза грязи

Независимо от своей сложности почвы, очевидно, приносят человечеству фундаментальные преимущества. Более 90 процентов нашей пищи зависит от функционирующей почвы для ее непрерывного производства (исключения включают дикие морские рыбы и небольшое количество продуктов, выращиваемых гидропонным способом в теплицах).

Независимо от того, сколько обработки, упаковки и маркетинга тратится на современные продукты питания, производство большей их части в конечном итоге зависит от огромной армии нематод, микробов и червей, многим из которых даже не было присвоено научное название. В следующий раз, когда вы возьмете пачку гороха или чипсов, вспомните, кто были главными производителями этих продуктов - и это не только известные бренды на упаковке!

Таким образом, кажется тем более примечательным, что для многих людей почва приобрела культурный ярлык «грязи», и поэтому ее следует избегать, смывать или бетонировать. Неудобство «грязи» было побудительным мотивом для многих садов, которые были замурованы деревом, асфальтом или гравием и обработаны обильными дозами гербицидов.

И не только ради еды будущего мы должны задуматься и снова взглянуть на наши культурные отношения с почвой. Еще один аспект, который стоит на политической повестке дня в последние годы, - это роль почв в круговороте и хранении углерода. В этом отношении важны органические вещества, включая живые компоненты почвы, такие как корни и микробы.

В то время как многие люди поменяли лампочки, оставили машину дома и обсудили со своими друзьями и семьей плюсы и минусы ветряных турбин, многие ли думали о почве как о одном из основных способов реагирования на повышение уровня углекислого газа в атмосфере?

Тем не менее, по оценкам исследователей, только в Великобритании в почвах хранится порядка 10 миллиардов тонн углерода: это больше, чем во всех деревьях в лесах Европы. Только богатые торфом почвы английских возвышенностей содержат органический материал с большим количеством углерода, чем все деревья в Великобритании и Франции вместе взятые. В низинах также содержится значительное количество углерода в почве.