Евгений Борисенков - Климат и деятельность человека
Обозначения:
ОПР — общая площадь суши, 106 га;
ПСЗ — потенциальные сельскохозяйственные земли, 106 га;
ППБИ — предполагаемая площадь производства без использования ирригации, 106 га;
МПБИ — максимально возможное производство сухого вещества без ирригации, 106 т/год;
ПОЗ — потенциально возможные для орошения сельскохозяйственные земли, 106 га;
ПППП — предполагаемая площадь потенциального сельскохозяйственного производства с учетом ирригации, 106 га;
МПИ — максимально возможное производство сухого вещества с учетом ирригации, 106 т/год;
МПЗИ — эквивалент минимального производства зерна при освоении потенциальных земель с учетом ирригации (106 т/год).
Процесс роста производства зерна может идти двумя путями: за счет освоения и распахивания новых земель, а также повышения урожайности. Потенциально возможности для этого существуют. Однако обеспечение роста продовольственной базы неминуемо сталкивается, с одной стороны, с зависимостью урожайности и общего производства от климата, с другой — с воздействием хозяйственной деятельности и самого процесса освоения новых земель и расширения производства на окружающую среду и климат.
В табл. 6 приведены данные Боринга, Ван Химмста и Сторинга, характеризующие производственный потенциал различных районов мира в пересчете на зерновой эквивалент с учетом качества почв, климатических условий и условий фотосинтеза.
Если считать, что в настоящее время производится 1,3 млрд. т зерна в год, то средняя урожайность должна составить 1 т/га. При таких условиях возможный дополнительный потенциал для увеличения сбора зерна в мире без роста урожайности составит за счет освоения новых земель около 1 млрд. т/год. Этого достаточно для того, чтобы обеспечить продовольствием дополнительно порядка 1—3 млрд. человек. Предполагаемый же рост населения существенно больше. По этой причине все пути увеличения урожайности должны быть приняты во внимание, включая и оптимальное использование климатического потенциала различных стран.
Однако по данным Всемирной организации по продовольствию (ФАО) ситуация в мире такова, что в ряде стран, особенно в освободившихся от колониального ига, да и в развитых капиталистических странах, имеет место недоедание. По данным этой организации нехватка продовольствия в мире составляет 230 млрд. кал. в год (37 млн. т пшеницы).
Для устранения недостатков в питании и обеспечения пищей растущего населения необходимо увеличить производство зерна уже не на 25, а на 65—70 млн. т в год или частично покрыть эту нехватку другими видами продовольствия, либо подняв урожайность этих видов культур, либо расширив пахотные земли. Если производство зерна будет увеличиваться не за счет повышения урожайности, а только за счет освоения новых территорий, то, во-первых, этих мер может оказаться недостаточно, а во-вторых, данный процесс может отразиться на характере подстилающей поверхности, газовом составе атмосферы, углеродном цикле, влагообороте и др.
Рис. 14. Мировое производство зерна за 1960—1977 гг. (по данным ФАО).
1 — фактические данные; 2 — линия тренда
Рассмотрим теперь урожайность и ее зависимость от климата. На рис. 14, 15 приведены данные ФАО о мировом производстве зерна и по группам стран. На фоне роста урожайности и общего производства зерна отчетливо видны некоторые «провалы» и «всплески», которые связаны в основном с климатическими условиями. Отмечаются и устойчивые урожаи, в меньшей мере зависящие от климатических условий. Таким образом, чтобы ответить на вопрос, насколько можно повысить урожайность и общее производство зерна в будущем, следует уверенно ответить на два вопроса:
достигла ли урожайность предельного уровня, и если нет, то как должна быть усовершенствована система сельского хозяйства в будущем для повышения урожайности;
был ли резкий рост урожайности в 50—60-х годах результатом лишь повышения культуры производства и уровня организационной работы или он был частично связан с благоприятными климатическими условиями?
Первый вопрос скорее всего касается специалистов сельскохозяйственного производства. Не вдаваясь в его обсуждение, мы, однако, отметим, что за последние 100—200 лет урожайность в среднем возросла в 2—3 раза. Но энергозатраты за это время на производство 1 т зерна существенно возросли. По этой причине дальнейший рост урожайности не может не вызвать роста энергозатрат, а следовательно, и новой экологической нагрузки на окружающую среду.
Рис. 15. Характеристика годового производства зерна в странах мира (без СССР), по данным ФАО.
Таблица 7. Колебания мирового производства зерновых, млн. т
Год Все хлебные злаки Пшеница плюс кормовое зерно Год Все хлебные злаки Пшеница плюс кормовое зерно 1966 26,1 27,7 1972 -41,4 -35,7 1967 19,7 16,4 1973 6,0 3,7 1968 31,2 28,0 1974 -11,7 -11,3 1969 -13,7 -16,3 1975 5,5 -0,4 1970 -39,1 -40,0 1976 53,5 55,8 1971 17,4 20,1 1977 24,9 26,4Второй вопрос требует внимания климатологов. Так, в литературе имеется указание на то, что более прохладные и более дождливые условия отмеченных двух десятилетий (50—60-е годы) способствовали повышению средней урожайности зерновых, хотя и в эти годы были колебания урожайности (1964—1966 гг.). В связи с этим мероприятия по повышению урожайности должны планироваться с учетом возможных изменений климатических условий.
Годовые колебания производства зерновых культур, обусловленные колебаниями климата, могут составлять 1—10% и более по отношению к линии среднего тренда. Так, в период засухи 1972 г. мировые запасы зерна сократились на 33 млн. т. В целом неблагоприятные климатические условия способствовали уменьшению производства продовольствия в 1964—1966 и 1972—1974 гг.
Так, колебания климата серьезно сказываются на экономике стран умеренной зоны, которые, располагая половиной всех посевных площадей, производят около 2/3 мирового количества зерновых и на 75% обеспечивают экспорт пшеницы. Представления о междугодовых колебаниях производства зерновых дает табл. 7.
Как видим, именно на годы с неблагоприятными климатическими условиями падают отрицательные значения зернового баланса.
По данным таких зернопроизводящих стран, как Канада, США, СССР, Китай, Франция, Австралия, Аргентина, ФРГ, Великобритания и Испания, с 1960 по 1977 г. площадь посевов пшеницы возросла на 6,3%, а производства зерна — на 48%. Однако имеются основания предполагать, что, помимо совершенствования технологии производства, некоторую роль в повышении урожайности играли и климатические условия послевоенных лет и что наступивший период неустойчивости климата будет препятствовать этому росту.
Неслучайно поэтому некоторые специалисты в США считают, что в грядущем десятилетии научно-технический «взрыв» в сельском хозяйстве произойдет не в области биологии и техники, а в области совершенствования путей получения и эффективного использования информации о климате, т. е. в области культуры земледелия, основанной на оптимальном использовании климатической информации.
Анализ колебаний урожая зерновых в 25 зернопроизводящих районах мира в 1950—1973 гг. показал, что раз в три года можно ожидать такие климатические условия, которые вызовут изменения в сборе мирового урожая более чем на 27 млн. т в год относительно линии тренда. В связи с этим определенный интерес представляет выполненный в США комплекс исследований, цель которого — рассмотреть вероятные сценарии климата до 2000 г., оценить зависимость производства зерна в основных зернопроизводящих странах мира от климата и в конечном итоге проанализировать последствия реализации того или иного сценария.
Первая задача решалась путем опроса ведущих экспертов-климатологов мира о возможных изменениях климата к 2000 г. Было определено пять наиболее вероятных сценариев будущего климата: первый с вероятностью 0,1 предусматривает сильное похолодание климата с изменением средних температур до —1,4° С; второй с вероятностью 0,25 — умеренное похолодание климата с изменением средней температуры до —0,3° С; третий с вероятностью 0,3 — неизмененный климат или очень слабое (до 0,04° С) его потепление; четвертый с вероятностью 0,25 — умеренное потепление климата до 0,6° С; пятый с вероятностью 0,1 — сильное потепление климата до 1,8° С. Аналогичные оценки изменений температуры применительно к каждому сценарию эксперты дали и для различных субрегионов мира.
