Все новости

Люди нарушили "обмен веществ" Земли. Чем это грозит и как все исправить?

Цветение воды в озере Сент-Клер на границе США и Канады
© NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens
Ученые бьют тревогу из-за изменения климата, вездесущего пластика и вырубки лесов, но из-за человека появились и другие, ничуть не менее серьезные опасности планетарного масштаба

Проблемы, о которых пойдет речь, напоминают хронические болезни. Они не бросаются в глаза, но медленно лишают сил, только не кого-то одного, а всех людей.

Нарушение азотного и фосфорного циклов

Если пластик безобразно выглядит и убивает проглотивших его животных, то нарушение фосфорного и азотного цикла имеет куда более драматичные последствия. Люди смогли избежать нехватки пищи за счет внедрения азотных и фосфорных удобрений, и сейчас глобальные круговороты этих элементов изменились даже по сравнению со Средними веками, не говоря о временах до появления человека.

Чем грозит. Азотные удобрения получают из воздуха, точнее, из азота, которого в воздухе больше всего (еще нужен водород, берущийся из природного газа). Азот переходит в доступную растениям форму и дальше циркулирует по биосфере, например, попадает в озера. Из-за этого бурно растут водоросли, цветет вода, а для рыб и других дышащих кислородом организмов такие условия непригодны.

Цветение воды в озере Дяньчи в Китае AP Photo
Описание
Цветение воды в озере Дяньчи в Китае
© AP Photo

С фосфором есть еще одна проблема — он не только превращает воду в мутную зеленую жижу, но и выносится в океан, где оседает на дне. Со временем фосфор возвращается на сушу естественным путем благодаря геологическим процессам, но у нас в запасе нет нескольких десятков миллионов лет. По некоторым оценкам, запасы фосфатов для производства удобрений могут закончиться в ближайшее столетие.

Что делать. Снова совершенствовать сельское хозяйство. Аккуратное внесение удобрений в строго отмеренных количествах, очистка сточных вод и новые технологии извлечения фосфора могут по меньшей мере отложить срок фосфорного или азотного "апокалипсиса", как синтез аммиака из азота стал заменой истощающимся месторождениям селитры.

Побочные эффекты "лечения". Сбалансировать биосферу, в которой появилось еще несколько гигатонн живой массы (люди и домашние животные) в принципе непросто. Возможно, что найденное решение окажется не идеальным, и перекос в концентрациях азота и фосфора возникнет где-то в неожиданном месте.

Как помочь. Поскольку большинство читателей с сельским хозяйством не связано, то никак. О нарушении азотного и фосфорного циклов стоит знать, но эта проблема не предполагает немедленной гражданской реакции. Впрочем, можно реже выбрасывать еду — это сократит расход удобрений, выбросы парниковых газов, площади под поля и пастбища, где иначе могли бы расти деревья.

Нехватка редких веществ

Ряд химических элементов — скажем, все лантаноиды — не играют заметной биологической роли, но позарез нужны людям: без них не сделать большинство электронных устройств — от смартфона до лазерного усилителя на оптической линии связи. Месторождений минералов, в которых содержатся эти элементы, мало, и при нынешнем темпе потребления они могут скоро истощиться.

Чем грозит. Вряд ли мы останемся совсем без электроники. Скорее всего, даже цены на устройства резко не вырастут, потому что доля минерального сырья в стоимости того же смартфона ничтожно мала. Если цены на кобальт для аккумуляторов вырастут в несколько раз, цена хранения энергии, вероятно, останется той же. В последние годы она стабильно падала на 15–20% в год, а трехкратное подорожание кобальта даст от силы 12% сверху к цене батареи.

Шахта по добыче редкоземельных металлов в Китае  Bert van Dijk/Getty Images
Описание
Шахта по добыче редкоземельных металлов в Китае
© Bert van Dijk/Getty Images

Но истощение существующих рудников приведет к освоению новых месторождений и выходу на рынок сомнительных торговцев вроде боевиков из стран Африки к югу от Сахары. Для них очистные сооружения и запрет на детский труд — пустой звук. Еще одна проблема заключается в том, что кадмий из одноразовых батареек при выкидывании на свалку (а тем более в лес) быстро оказывается снаружи. Из-за этого ценный металл не только теряется, но и отравляет грунтовые воды.

Что делать. Налаживать переработку отработавшей техники и искать альтернативные технологии. К примеру, сейчас прозрачные электроды делают на основе индия, а физики уже неоднократно демонстрировали образцы на основе графена.

Побочные эффекты "лечения". Не всякая замена дефицитного ресурса даст меньшую нагрузку на окружающую среду. Сократив потребление редкоземельных металлов, мы можем получить увеличение потребления чего-то еще, например, ядовитых органических растворителей или иных нефтепродуктов.

Как помочь. Чем выкидывать сломанную или устаревшую электронику, лучше сдавать ее на переработку. Не факт, что ваш сборщик вторсырья сумеет извлечь все ценные металлы, но хотя бы медь и золото пойдут в дело. Сбор батареек в последние годы тоже налаживается, в России наконец-то заработала фабрика по их переработке.

В полной статье на научно-популярном сайте "Чердак" читайте о вымирании разных видов, изменении климата и других "хронических болезнях человечества".

Алексей Тимошенко