Про Римский клуб, конец света и ГМО. Часть вторая.
Последним из тезисов "катастрофистов", последователей "научных" прогнозов Римского клуба является тезис об ограниченности ресурсов. Сырьевых, энергетических, пищевых... Об ограниченности пищевых ресурсов мы уже начали разговор в плане возможностей земной биосферы. Чтобы закончить эту тему, надо лишь попробовать предложить свой вариант ответа на вопрос, а сколько же человек может прокормить Земля? То, что она сейчас кормит 6 миллиардов уже говорит о том, что максимальный размер населения в 500 млн. человек - существенно заниженное число. Естественный в природе энергобаланс в пользу гнилостных бактерий совершенно не оправдывает подобный вывод биологов. Барашка вполне можно съесть, а не оставлять его в пищу бактериям. Природе такое "нарушение баланса" вовсе не повредит ибо для неё важен замкнутый кругооборот веществ, а не существование определённого числа бактерий. И тем не менее общая ёмкость биосферы Земли имеет конечный размер, который человеку нельзя превысить не выходя в космос. То есть надо оценить, какая растительная масса может быть предельно обеспечена Природой Земли, прежде всего потоком энергии от Солнца и плодородной почвой Земли, и какое количество барашков (и других животных включая человека) может данная растительная масса снабдить пищей.
Оценивая распределение энергопотоков в биосфере к.т.н. Тихонов в своих лекциях по экологии приводит следующие аргументы:
"При нормальном питании взрослый человек потребляет 80-100 кг мяса в год. При таком рационе уже невозможно обеспечить равноправие для 6 миллиардов людей планеты. При минимальном расходе мяса можно прокормить около 8 миллиардов людей. Переход всех людей на вегетарианство может обеспечить пищей приблизительно 15 миллиардов людей. Эти цифры не зависят от успехов сельского хозяйства, а опираются только на данные по энергетике экосистем."
К сожалению, доцент Тихонов не приводит свои оценочные расчёты, а лишь их результат. От точности же предварительных оценок результат тут может очень сильно варьироваться. Например, он оценивает эффективность фотосинтеза растений в 1%, но современные сорта зерновых могут давать 2% усвоения лучистой энергии солнца. И тогда Земля сможет прокормить не 15, а 30 млрд. человек. Впрочем, попробуем проследить путь его размышлений сами, используя его же данные:
"За день к автотрофному слою поступает в среднем 300-400 кал/см2. Фотоактивная радиация, используемая при фотосинтезе, составляет порядка 40 % от поступившей солнечной радиации. Из неё растения связывают только около 1 % энергии."
Получим, что растения связывают 1,2-1,6 кал на площади в 1 квадратный сантиметр за день. Медицинские нормы рекомендуют для человека потребление с пищей порядка 2000-3000 ккал. в день в зависимости от пола и возраста. Если питаться растительной пищей, то каждому человеку нужно использовать 187,5 м2 плодородной земли. Можно ещё учесть, что вегетативный период растений составляет всего четверть от года и тогда эту площадь надо ещё увеличить в 4 раза - до 750 м2. Учтя и пасмурные дни можно округлить до 1 тыс. м2 или 0.1 га. "Вспомним, что обрабатываемые земли (пашня, сады и плантации) в наши дни занимают 1450 млн га, или всего 11% территории обитаемой суши." Получим, что ныне обрабатываемая земля может прокормить 14,5 млрд. человек. Если же учесть, что "площадь потенциально пригодных для обработки земель составляет 3,4 млрд га.", то соответственно получим 34 млрд. человек. Пожалуй это и будет максимальным пределом для населения Земли.
Если же учесть потребление мяса (медики рекомендуют 250 г мяса ежедневно), то максимальная численность уменьшится из-за того, что на производство 1 кг мяса идёт в 10 раз больше растительной пищи. Соответственно если перевести человека на полностью мясной рацион, то Земля прокормит лишь 3,4 млрд человек - в десять раз меньше. Если отвести мясу лишь половину получаемых калорий, то максимальное население Земли может составить всего 7 млрд, а если соблюдать рекомендуемую диету (мясу отводится примерно четверть от рациона в калориях), то получим 14 млрд. Конечно, все эти оценки ориентированы именно на энергопотребление человека через пищу и увязаны с максимальной площадью занятой под сельское хозяйство земли. Эти оценки будут сильно варьироваться в зависимости от эффективности сельского хозяйства и продуктивности выращиваемых культур. В частности, один из используемых параметров - эффективность фотосинтеза растений так же серьёзно варьируется. Некоторые новые сорта кукурузы могут давать до 4% усвоения лучистой энергии Солнца вместо использованного в оценках 1%. Их использование даст и увеличение максимального населения в 4 раза - до 136 млрд! В то же время в своём питании человек использует лишь около 40%-50% выращиваемой на полях биомассы. Иначе говоря используемые новые технологии в сельском хозяйстве могут значительно скорректировать даже эти приблизительные оценки.
Интересно сравнить полученные оценки с данными статистики и оценками экспертов. Так, в Бельгии 1 га пашни кормит 12,5 человек, в ФРГ - 8, в Швеции -3, а в США - всего 1,3 человека (неудивительно, если сравнить живой вес среднего американца с европейцем). Японцы же умудряются кормить 26,5 человек с одного га пашни! Правда им в этом сильно помогает окружающее море, поэтому нельзя принимать эти данные в расчёт именно на обрабатываемую землю. Таким образом мы получили удивительное совпадение моих оценок с данными статистики при максимальной производительности сельского хозяйства - 0.1 га на человека. Очевидно, что если распространить современные технологии ведения сельского хозяйства на развивающиеся страны, то можно получить и цифры о максимальном населении Земли:
"Например, по оценкам некоторых американских специалистов, в случае если всю пригодную для сельскохозяйственных культур землю обрабатывать с применением уже известных передовых методов и добавлением орошения в засушливых районах, то можно обеспечить существование 100 млрд человек или полностью удовлетворить продуктами питания 50-60 млрд землян. Но это, конечно, максималистский сценарий будущего. По одному из прогнозов ФAO, при определённых условиях можно будет прокормить примерно 30 млрд человек, хотя реальная цифра, скорее всего, составит 10-15 млрд человек."
В итоге, если учесть прогноз С.П. Капицы о стабилизации роста населения Земли в районе 12 млрд. человек, то какой-то катастрофы, связанной с отсутствием питания для такой массы населения ждать не следует.
Энергопотребление же хозяйственной деятельности потребует совершенно иных расчётов. И тут мы подходим к обсуждению последнего тезиса "катастрофистов" - ограниченности ресурсов, прежде всего энергетических. И тут надо вспомнить ещё один из доводов "катастрофистов" - нынешняя высокая производительность сельского хозяйства достигнута с помощью "энергетических субсидий" - сжигания запасённой солнечной энергии в виде нефти и газа. Действительно, деятельность сельского хозяйства основано не только на поглощении солнечной энергии растениями, но и на сжигании запасённой - в виде топлива для сельхозтехники. Соответственно для полного расчёта максимального энергопотребления человека надо учесть и эту часть. Правда тут всё зависит от используемых технологий. Тот же откорм скота имеет две разновидности - стойловое содержание и пастбищное. Стойловое требует уборку кормов с полей и их доставку животным с использованием техники и, соответственно, топлива. Пастбищное этого не требует.
Продолжение следует...
Оценивая распределение энергопотоков в биосфере к.т.н. Тихонов в своих лекциях по экологии приводит следующие аргументы:
"При нормальном питании взрослый человек потребляет 80-100 кг мяса в год. При таком рационе уже невозможно обеспечить равноправие для 6 миллиардов людей планеты. При минимальном расходе мяса можно прокормить около 8 миллиардов людей. Переход всех людей на вегетарианство может обеспечить пищей приблизительно 15 миллиардов людей. Эти цифры не зависят от успехов сельского хозяйства, а опираются только на данные по энергетике экосистем."
К сожалению, доцент Тихонов не приводит свои оценочные расчёты, а лишь их результат. От точности же предварительных оценок результат тут может очень сильно варьироваться. Например, он оценивает эффективность фотосинтеза растений в 1%, но современные сорта зерновых могут давать 2% усвоения лучистой энергии солнца. И тогда Земля сможет прокормить не 15, а 30 млрд. человек. Впрочем, попробуем проследить путь его размышлений сами, используя его же данные:
"За день к автотрофному слою поступает в среднем 300-400 кал/см2. Фотоактивная радиация, используемая при фотосинтезе, составляет порядка 40 % от поступившей солнечной радиации. Из неё растения связывают только около 1 % энергии."
Получим, что растения связывают 1,2-1,6 кал на площади в 1 квадратный сантиметр за день. Медицинские нормы рекомендуют для человека потребление с пищей порядка 2000-3000 ккал. в день в зависимости от пола и возраста. Если питаться растительной пищей, то каждому человеку нужно использовать 187,5 м2 плодородной земли. Можно ещё учесть, что вегетативный период растений составляет всего четверть от года и тогда эту площадь надо ещё увеличить в 4 раза - до 750 м2. Учтя и пасмурные дни можно округлить до 1 тыс. м2 или 0.1 га. "Вспомним, что обрабатываемые земли (пашня, сады и плантации) в наши дни занимают 1450 млн га, или всего 11% территории обитаемой суши." Получим, что ныне обрабатываемая земля может прокормить 14,5 млрд. человек. Если же учесть, что "площадь потенциально пригодных для обработки земель составляет 3,4 млрд га.", то соответственно получим 34 млрд. человек. Пожалуй это и будет максимальным пределом для населения Земли.
Если же учесть потребление мяса (медики рекомендуют 250 г мяса ежедневно), то максимальная численность уменьшится из-за того, что на производство 1 кг мяса идёт в 10 раз больше растительной пищи. Соответственно если перевести человека на полностью мясной рацион, то Земля прокормит лишь 3,4 млрд человек - в десять раз меньше. Если отвести мясу лишь половину получаемых калорий, то максимальное население Земли может составить всего 7 млрд, а если соблюдать рекомендуемую диету (мясу отводится примерно четверть от рациона в калориях), то получим 14 млрд. Конечно, все эти оценки ориентированы именно на энергопотребление человека через пищу и увязаны с максимальной площадью занятой под сельское хозяйство земли. Эти оценки будут сильно варьироваться в зависимости от эффективности сельского хозяйства и продуктивности выращиваемых культур. В частности, один из используемых параметров - эффективность фотосинтеза растений так же серьёзно варьируется. Некоторые новые сорта кукурузы могут давать до 4% усвоения лучистой энергии Солнца вместо использованного в оценках 1%. Их использование даст и увеличение максимального населения в 4 раза - до 136 млрд! В то же время в своём питании человек использует лишь около 40%-50% выращиваемой на полях биомассы. Иначе говоря используемые новые технологии в сельском хозяйстве могут значительно скорректировать даже эти приблизительные оценки.
Интересно сравнить полученные оценки с данными статистики и оценками экспертов. Так, в Бельгии 1 га пашни кормит 12,5 человек, в ФРГ - 8, в Швеции -3, а в США - всего 1,3 человека (неудивительно, если сравнить живой вес среднего американца с европейцем). Японцы же умудряются кормить 26,5 человек с одного га пашни! Правда им в этом сильно помогает окружающее море, поэтому нельзя принимать эти данные в расчёт именно на обрабатываемую землю. Таким образом мы получили удивительное совпадение моих оценок с данными статистики при максимальной производительности сельского хозяйства - 0.1 га на человека. Очевидно, что если распространить современные технологии ведения сельского хозяйства на развивающиеся страны, то можно получить и цифры о максимальном населении Земли:
"Например, по оценкам некоторых американских специалистов, в случае если всю пригодную для сельскохозяйственных культур землю обрабатывать с применением уже известных передовых методов и добавлением орошения в засушливых районах, то можно обеспечить существование 100 млрд человек или полностью удовлетворить продуктами питания 50-60 млрд землян. Но это, конечно, максималистский сценарий будущего. По одному из прогнозов ФAO, при определённых условиях можно будет прокормить примерно 30 млрд человек, хотя реальная цифра, скорее всего, составит 10-15 млрд человек."
В итоге, если учесть прогноз С.П. Капицы о стабилизации роста населения Земли в районе 12 млрд. человек, то какой-то катастрофы, связанной с отсутствием питания для такой массы населения ждать не следует.
Энергопотребление же хозяйственной деятельности потребует совершенно иных расчётов. И тут мы подходим к обсуждению последнего тезиса "катастрофистов" - ограниченности ресурсов, прежде всего энергетических. И тут надо вспомнить ещё один из доводов "катастрофистов" - нынешняя высокая производительность сельского хозяйства достигнута с помощью "энергетических субсидий" - сжигания запасённой солнечной энергии в виде нефти и газа. Действительно, деятельность сельского хозяйства основано не только на поглощении солнечной энергии растениями, но и на сжигании запасённой - в виде топлива для сельхозтехники. Соответственно для полного расчёта максимального энергопотребления человека надо учесть и эту часть. Правда тут всё зависит от используемых технологий. Тот же откорм скота имеет две разновидности - стойловое содержание и пастбищное. Стойловое требует уборку кормов с полей и их доставку животным с использованием техники и, соответственно, топлива. Пастбищное этого не требует.
Продолжение следует...