Энергия и цивилизация

Потоки воды и ветра являются почти мгновенными трансформациями солнечного излучения: градиент атмосферного давления быстро растет из-за неравномерного нагрева поверхности Земли, а испарение и осаждение влаги движут глобальный водяной цикл. Солнечное излучение превращается в пищу и в некоторые виды растительного топлива с задержкой от нескольких дней (для навоза) до нескольких месяцев (для пожнивных остатков, обычно 90-180 дней). Всего пару лет нужно домашним животным, чтобы войти в рабочий возраст, а дети в традиционных обществах начинали помогать взрослым в работе, едва достигнув пяти или шести лет. Только когда массивные деревья срубали и дерево сжигали либо превращали в древесный уголь, использование солнечного излучения откладывалось на несколько десятилетий (позже, когда большие пилы дали возможность валить громадные деревья в девственных дождевых лесах, то и на несколько столетий).

Ископаемые виды топлива тоже появились в результате трансформации солнечной энергии: торф и каменный уголь возникли благодаря медленному преобразованию мертвых растений (фитомассы), углеводороды – благодаря более сложным превращениям морского и озерного одноклеточного фитопланктона (большей частью цианобактерий и диатом), зоопланктона (фораминер) и некоторых водорослей, беспозвоночных и рыб (Smil 2008а). Давление и тепло были доминантами преобразующих процессов, которые длились как минимум несколько тысячелетий для самого молодого торфа и до сотен миллионов лет в случае твердого угля. Высокое содержание углерода в ископаемом топливе в сочетании с низким содержанием воды и негорючих примесей дает большую плотность энергии (примечание 5.1).