Удивительное зарождение Земли. Путешествие по скрытым чудесам, которые дали жизнь нашей планете

Рало, примитивный плуг, появился по меньшей мере 6000 лет назад в Месопотамии. Такие плуги изготавливались из дерева, их тянули люди или животные, образуя в почве неглубокие борозды, в которые можно было сажать семена. Со временем плуги стали больше и прочнее, в их конструкцию внедряли камни и, в конце концов, металл. 2700 лет назад в Индии, стране с особенно долгой историей металлургии, люди, вероятно, делали плуги с железным сошником – лезвиями, похожими на крылья, прорезающими землю. Гораздо позже широкое распространение получил отвал – изогнутая металлическая пластина, расположенная на сошнике, – который позволял плугу рыхлить верхние слои почвы, закапывая сорняки и остатки прежних сельскохозяйственных культур.

С появлением плуга человечество столкнулось с одной из главных дилемм сельского хозяйства: многократная вспашка участка земли в конечном итоге нарушает его плодородие. В краткосрочной перспективе вспашка почвы дает фермерам множество преимуществ: она разрыхляет почву, препятствует росту сорняков, позволяет вносить навоз и другие удобрения, а также способствует скорейшему прорастанию семян и раннему развитию корневой системы. Однако в долгосрочной перспективе вспашка серьезно нарушает экосистему почвы, лишая ее симбиотических растений, грибов и микробов и увеличивая ее подверженность эрозии под воздействием ветра и воды. Постоянная расчистка и обработка сельскохозяйственных угодий подобна бульдозерной вырубке леса из года в год, в результате чего почва становится слабой и уязвимой. Когда почва лишена растительной защиты, даже небольшой ветер или дождь могут стать катастрофой и разрушить ее структуру. Именно такая уязвимость в сочетании с экстремальной засухой привела к пыльным бурям в США 1930-х годов, которые прозвали «Пыльным котлом».

Фундаментальная конструкция отвального плуга просуществовала тысячелетия, позволив людям по всему миру возделывать ранее не обрабатываемую землю. «Плуг для фермера – то же, что волшебная палочка для колдуна», – писал Томас Джефферсон в 1813 году. В середине XIX века сельскохозяйственная и промышленная революции соединились в образе первых коммерческих плугов с паровым двигателем. Вскоре их заменили тракторы и другие тяжелые машины, оснащенные газовыми двигателями внутреннего сгорания. Механизированное оборудование позволило фермерам осваивать даже более твердые, тяжелые почвы и значительно повысило их общую эффективность, особенно в богатых промышленных странах.

В то же время машины, работающие на ископаемом топливе, ускорили уничтожение плодородной почвы. В среднем сельское хозяйство, выпас скота, вырубка лесов и другие виды нарушений почвенного покрова, вызванные человеком, разрушают почву со скоростью, которая в 10–30 раз быстрее той, с которой она создается. Так, почва, накапливаемая столетиями, исчезает менее чем за десятилетие. Проведенное в 2021 году исследование показало, что около трети сельскохозяйственных угодий «кукурузного пояса» США[37] уже потеряли весь верхний слой почвы. В некоторых регионах Африки и Азии почва исчезает в сотни раз быстрее, чем восстанавливается. Во всем мире около трети почв, на которых ведется традиционное земледелие, имеют срок жизни менее 200 лет. Без обдуманного вмешательства 16 % таких почв исчезнут в течение столетия.

Одно из самых серьезных последствий широкомасштабной эрозии почвы – быстрое истощение запасов азота, необходимого для роста растений. Во многих обществах до XX века фермеры полагались на небольшой набор мощных удобрений. Это копролиты (ископаемый навоз), птичье гуано с островов у побережья Перу и селитра (нитрат натрия), которую добывали в пустыне Атакама в Чили: содержание азота в ней в 30 раз больше, чем в обычном навозе. К концу XIX века считалось, что эти ограниченные и редкие ресурсы были на грани истощения, что вызвало тревогу. Европейские страны, такие как Германия и Великобритания, были особенно обеспокоены, поскольку они уже импортировали значительную часть необходимого им зерна, а пахотные земли быстро заканчивались. В 1898 году Уильям Крукс, президент Британской ассоциации содействия развитию науки, предупредил, что почва, на которой выращивается пшеница по всему миру, «совершенно не справляется с возложенной на нее нагрузкой» и что «всем цивилизованным странам грозит смертельная опасность голода». Уже в 1930 году Крукс предсказал дефицит пшеницы по всей планете – если только кто-то не откроет новый способ доставки азота к посевам.