Поля морів

Сучасне сільське господарство досягло такої продуктивності, про яку селяни минулого не могли і мріяти. Один фермер здатний прогодувати сотні людей, зайнятих іншою працею, — але зростаючим апетитам людства мало і цього. Все менше залишається неосвоєних просторів, все дбайливіше потрібно витрачати чисту воду. Але є й інший шлях: озброїтися новими технологіями сільського господарства і вийти в море, де немає ні прісної вологи, ні землі.

Мінус земля

Землі на всіх не вистачить. На сушу припадає близько 29% поверхні планети, і 29% цієї площі складають льодовики, гори, пустелі та інші непридатні для нормального життя території. З решти простору близько половини вже займають сільськогосподарські угіддя. Сучасні технології дозволили різко збільшити врожайність, проте поля і пасовища продовжують вимагати все нових і нових площ. За даними Продовольчої і сільськогосподарської організації ООН, ще тисячу років тому вони покривали не 50%, а лише 4% придатної суші. Зростання населення і, відповідно, споживання змушує виробників постійно розширювати сільськогосподарські території.

Близько половини підходящої для життя суші задіяно під сільське господарство. Для карти використані дані Продовольчої і сільськогосподарської організації ООН (FAO)

Але є у цього тренда і один примітний виняток. У Середземному морі на північному заході Італії за сотні метрів від берега у воді колишаться кілька прозорих капсул, заякорених на дно. Експериментальний «сад» Nemo’s Garden запустив 2012 року місцевий виробник обладнання для дайвінгу Ocean Reef Group за підтримки Інженерного університету Генуї. За цей час вдалося відпрацювати кілька конструкцій «біосфер», і сьогодні вони досягли обсягу 2000 л, і в кожній розгорнута дослідна теплиця з 8-10 грядками або парою десятків горщиків поменше. Герметичні капсули підвішені на 5-8 м нижче поверхні води, куди доходить досить довгохвильового сонячного випромінювання. При цьому умови всередині залишаються стабільними і комфортними для рослин.

Nemo’s Garden

Вода для поливу з’являється тут же: нижня частина кожної капсули відкрита, і волога випаровується з моря, наповнюючи внутрішній об’єм. Вона інтенсивно конденсується на холодних стінках, збирається спеціальною системою, збагачується необхідними мінералами і автоматично подається рослинам. У літні місяці (через шторми Nemo’s Garden працює в морі лише з травня по жовтень) тут культивуються томати і боби, зелений горошок і цукині, алое, різні види салату. Додатковий тиск лише стимулює їх зростання. «Багато що виглядає надзвичайно привабливим, — відгукнувся про проект засновник The Wasabi Company, зайнятий культивуванням досить примхливих японських рослин. — Ізольоване оточення, в якому можна майже не турбуватися про шкідників і бур’янів, про інфекції, які приносяться з повітрям, і про слимаки… Це як працювати з великим акваріумом «.

Мінус вода

Запаси прісної води теж не нескінченні. За останнє століття її глобальне споживання зросло з 0,5 трлн до 4 трлн кубометрів на рік, і близько 70% цієї кількості поглинає сільське господарство. Багато густонаселених країн змушені витрачати величезні обсяги чистої води на іригацію. Наприклад, у Пакистані інтенсивно зволожувати доводиться більше половини загальної площі полів, в Індії — близько 35%. Тим часом легко доступною для нас залишається лише крихітна частина величезних запасів, що зберігаються планетою, — близько 1,2% всієї прісної води. Решта залягає занадто глибоко або замкнена в льодовиках. А більше 97% всієї води на Землі становить морська, занадто солона для вирощування звичайних рослин.

За відсутності чистої води засолення піддаються ґрунту, і вирішенням цієї проблеми зайняті працівники експериментальної ферми, розташованої на нідерландському острові Тексел. Тут на 56 досвідчених грядках площею по 160 м² висаджують рослини, що відрізняються підвищеною стійкістю до солі. Поливаючи їх розведеною до різних концентрацій морською водою, в Salt Farm Texel шукають найбільш перспективні сорти, для яких не потрібно так багато прісної вологи. На освоєння океанських просторів тут не претендують, проте ці рослини і відповідні технології, методи поливу і внесення добрив коли-небудь зроблять родючими території, сьогодні майже безжиттєві і абсолютно марні.

Зрозуміло, і Китай, де засолені ґрунти покривають близько мільйона квадратних кілометрів, реалізує власні проекти з виведення стійких сортів. За оцінками відомого селекціонера Юаня Лунпіна, їх експлуатація могла б збільшити виробництво рису на 20% і прогодувати ще 200 млн осіб. Поки що сорти, здатні переносити солону воду, дають далеко не вражаючий урожай, хоча в 2017 році китайським вченим вдалося зібрати вже цілком пристойні 4,5 т з гектара, поливаючи рослини розбавленої приблизно вп’ятеро солоною водою. За словами тих, хто спробував, цей рис має особливий приємний смак. Втім, рис — це абсолютно окрема історія.

Деякі технології вирощування рису в морській воді поки що відпрацьовуються в лабораторії, у воді прісній.

Мінус земля, мінус вода

Хоча сьогодні цілком доступна небачена різноманітність продуктів харчування, більшу частину калорій людство як і раніше отримує з злаків. Від рису безпосередньо залежить близько половини населення планети, і рисові поля займають приблизно 12% всіх земель. Незважаючи на те, що врожайність у перерахунку на літр витраченої води за останні 40 років подвоїлася, на цю виключно вологолюбну культуру досі припадає від чверті до третини всієї споживаної сільським господарством води. На додачу затоплені поля стимулюють діяльність метаногенних мікробів. Виробництво рису призводить до викиду в атмосферу 20-30 млн т метану на рік — більше, ніж вся вугільна енергетика.

З цих страшних цифр починається зовсім свіжа історія британського стартапу Agrisea, заснованого парою випускників Даремського університету. Їх проект отримав від інкубатора IndceBio початкове фінансування в 250 тис. дол. Стартап обіцяє, що вже 2021-го в океані з’являться перші плавучі ферми, на яких зазеленіють листя рису, здатного рости безпосередньо в морській воді. Повідомляється, що для отримання таких сортів не потрібно навіть серйозних генетичних маніпуляцій: у рису вже є метаболічні шляхи, що забезпечують стійкість до сольового шоку, — залишається лише додатково їх активувати. Такі рослини зможуть рости на плавучих островах, отримуючи прямо з морської води не тільки вологу, але і необхідні мінерали — якщо, звичайно, подібні сорти з’являться.

Плавучі ферми

На відміну від попередніх проектів, про які ми говорили, Agrisea не розкриває практично ніяких технічних деталей і не пояснює, які саме гени і яким чином вдалося або планується змінити. Люк Янг і Рорі Хорнбі — засновники Agrisea — не відреагували на запити «ПМ» і не розвіяли наші сумніви. Тож залишається тільки погодитися з одним з оглядачів: «Так, технологія багато в чому не відпрацьована, але якщо… Якщо вона стане успішною, то може мати колосальний вплив на все світове господарство. Фермери не будуть так залежати від прісної води і придатної землі, а заодно і зменшаться викиди метану «. Будемо і ми сподіватися на це подвійне «якщо».