Страница 4 из 49
- Что же: модель Элтона, пожалуй, очейь похожа на действительность. Смешать все - значит получить нечто единое, стандартное и простое, а это равноценно устранению множества еще живущих видов. Но, по-моему, это все равно, что с завязанными глазами вытаскивать кирпичи из стен здания: не знаешь, откуда они - с верхних этажей или фундамента? А вдруг из фундамента?
- Тогда мы живем в падающем мире...
- ...И не замечаем этого только потому, что время падения значительно больше сроков жизни одного поколения! Пизанская башня ведь тоже падает уже несколько столетий, а туристы безбоязненно ходят под -ней, щелкают фотоаппаратами...
- Но вы же, наверное, знаете, что существует проект спасения: башню подопрут искусственной опорой, своего рода протезом...
Человек с полным правом может считать себя агрономом уже около 20 тысяч лет. Почтенный возраст юбиляра, безусловно, дает некоторые основания для устройства приличествующих случаю торжеств. Однако, как известно, на подобных чествованиях по традиции подводятся некоторые итоги. Например, что достигнуто юбиляром за означенный период...
Когда ученые заинтересовались последним вопросом, они очень быстро установили, что валовая продуктивность самых образцовых сельскохозяйственных угодий вовсе не так велика, как это нам кажется. Более того, оказывается, юбиляр еще не успел "обскакать" природу и установить новый мировой рекорд продуктивности в равных с ней условиях. Вот цифры.
Одна из культур, дающих максимальную валовую продукцию, - люцерна. Ее годовой урожай в энергетических единицах равен почти 25 тысячам килокалорий с каждого квадратного метра занимаемой площади.
Почти столько же (21 тысячу) дают субтропические растительные сообщества пойм рек, а тропические джунгли - 45 тысяч, то есть почти в два раза больше.
Однако это люцерна... Если же взять средние данные по всем основным сельскохозяйственным культурам, то сопоставление будет более плачевным: продуктивность сейчас едва-едва приближается к тому уровню природной продуктивности, который принято считать высоким.
Итак, человек не слишком многого достиг в занятиях "продуцированием". Другое дело - потребление...
Каждый год фотосинтезирующие организмы на Земле производят приблизительно 100 миллиардов тонн органического вещества. За этот же промежуток времени примерно такое же количество органики окисляется, превращается в углекислый газ и воду. Окисление - следствие дыхания (то есть жизни) организмов - как тех, кто синтезировал упомянутую органику (их называют автотрофами), так и тех, кто набивал ею желудок (гетеротрофы). Но баланс неточен: "приблизительно" не означает "равно".
Кое-что из созданного автотрофами остается неиспользованным гетеротрофами или использованным не до конца. Из этого "кое-что" за несколько миллиардов лет существования жизни на Земле образовались "небольшие" обложения органики - нефти, угля, почвенного гумуса, торфа и других ископаемых, которыми человек теперь полновластно распоряжается.
Исследования показали, что годовое "сальдо" между выше упомянутым "дебетом" и "кредитом" в природе крайне незначительно. В наиболее продуктивных природных системах (тропический лес, прибрежные воды южных морей) процент накопления "неиспользованной" органики близок к нулю. Таким образом, природа, стремящаяся к максимальной валовой продуктивности (и кое-чего она, согласитесь, достигла!), щедро раздает свой урожай всем живущим, обеспечивая тем самым упомянутое выше многообразие и стабильность жизни.
А человек?
Стратегии природы и человека прямо противоположны. Природа придерживается принципа "есть пирог так, чтобы он оставался целым". Последовательное осуществление его обеспечивается просто: отставанием потребления от продуцирования.
Другим следствием вышеупомянутой стратегии является важность процесса разложения органики. Без неприятного процесса гниения абсолютно невозможным было бы ежечасное возникновение новой жизни.
Стратегия человека - это получение максимума возможного от среды жизни. В этом он, впрочем, не уникален. Абсолютно той же стратегии придерживается любой биологический вид. С этих позиций человек и все остальные живые существа отличаются только разными возможностями. Поскольку последних у нас куда больше, чем, скажем, у бактерий, дрожжей и грибов, участвующих в упомянутом процессе разложения, то мы и забираем с поля все, лишая перечисленные существа возможности как следует "пошевелить челюстями".
Следуя заповеди упрощения биосистем, мы превращаем в безработных (а значит, обрекаем на голод и вымирание) множество крупных и мелких существ, ранее активно участвовавших в круговороте веществ. Но раз мы изымаем что-то (или кого-то) из этого круговорота, значит, должны немедленно придумать замену...
Так, не научившись еще производить с одного квадратного метра поля больше продукции, чем природа, мы научились максимальному потреблению полученного за счет ограбления организмов, которые, не будь нас, использовали бы эту продукцию "в личных целях". А поскольку эти организмы составляют естественное звено жизни, обеспечивающее ежегодное воссоздание растраченного, постольку нам и приходится брать на себя выполняемые ими функции... Отсюда-то и проистекает необходимость расходования энергии еще по одному каналу...
Своими успехами в сельском хозяйстве, особенно в последние сто-двести лет, человек обязан тому, что ему удалось включить в растительные и животные системы дополнительные искусственные рабочие цепи. В них расходуется главным образом энергия ископаемых горючих материалов.
Современное сельское хозяйство требует огромных потоков дополнительной энергии, выполняющей значительную часть той работы, которая в естественных условиях производилась за счет "природных звеньев" системы. Это приводит в конце концов к тому, что культивируемые организмы (будь то пшеница или свинья) уже не могут поддерживать свое существование без искусственных механизмов, энергия и управление которыми находятся в руках человека. И поэтому при интенсивном ведении сельского хозяйства большая часть энергии для производства хлеба и мяса, овощей и фруктов берется не от Солнца, а из ископаемого топлива.
О том, каков коэффициент полезного действия дополнительных энергетических "вливаний" в природные процессы, точно сказать невозможно. Но если соотнести этот КПД с "естественным", то, может быть, мы даже получим право на первое место...
В самом деле, КПД переноса энергии в природных системах очень низкий: энергия Солнца усваивается растениями в процессах фотосинтеза всего на 1-3 процента, эффективность переработки органики в желудках травоядных равна 10-20 процентам. Значит, если для удвоения продуктивности нам необходимо десятикратное энергонасыщение, то это около 20 процентов отдачи...
совсем неплохо!
Однако подождите радоваться! Природа вовсе не напрасно выбрала низкий КПД. Ведь в живых системах много "горючего" расходуется на "ремонт" и самоподдержание всей системы - будь это система, включающая небольшое болото или охватывающая всю Землю.
Машины с их несравненно более высоким КПД - не долгожители, срок их существования - миг по сравнению со сроками жизни крупных биологических систем Но и при столь малом сроке жизни нам приходится тратить довольно энергии на поддержание их работоспособности (которое, кстати, не учитывается при вычислении энергетического КПД).
Людям, вооруженным техникой, с помощью которой они добывают сегодня хлеб свой насущный, необходимо понять, что любое повышение эффективности культивируемой ими природной системы оборачивается необходимостью увеличения затрат на ее поддержание в течение длительного времени, охватывающего как наши дни, так и все последующие, в течение которых на Земле будет жить Человек.
- А не напоминаем ли мы в этом случае человека, всерьез утверждающего, что с тех пор как соседа переехала машина и вместо ног ему прикрутили наисовременнейшие протезы, он стал лучше ходить?