Озеленення пустель просто додай морської води
Чи можна перетворити пустелі на родючі оази за допомогою одних лише морської води та сонця? Так, тільки це дуже дорого.
Найбільший у світі завод із виробництва сечовини та аміаку, газові смолоскипи в серпанку пустелі — це Месаїд, закрите промислове місто в Катарі. Прогулюючись у протигазі цими прекрасними місцями, ви раптово натикаєтеся на. теплицю, повну огірків.
«Теплиця» в тих широтах — умовне поняття: всередині прохолодно, незважаючи на спеку зовні. Оточують її невеликі садові ділянки, де росте флора пустелі. Якщо підійти до них з підвітряного боку, температура повітря падає миттєво, наче хтось увімкнув потужний кондиціонер. Поруч стоять дзеркала, що концентрують енергію сонця.
Цей острівець скла та зелень не має жодного зовнішнього джерела води та електрики — тільки сонячне світло та морська вода (див. інтерактивну діаграму).
У цьому експерименті деякі бачать перший крок на шляху до перетворення сотень квадратних кілометрів пустелі на березі Перської затоки на родючу землю. Керівник проекту норвезький біолог Йоакім Хауге, голова компанії з помпезною назвою Sahara Forest Project, плекає ще сміливішу мрію. Він хотів би озеленити всі пустелі взагалі. І це не такий шалений план, як може здатися.
Теплиця (парник) - це насамперед контрольоване середовище. У нас там підтримується тепло, а на південь прохолода. Секрет - у випаровуванні.
У передній частині теплиці стоїть картонна стінка, звернена до переважного північно-західного вітру і складена на кшталт бджолиних сот. Вона залишається весь час мокрою, охолоджуючи та зволожуючи повітря, яке надходить у теплицю. Найголовніше — не витрачається ні краплі дорогоцінної прісної води, лише морська. Власник промислового комплексу та один із спонсорівпроекту Qatar Fertiliser Company (QAFCO) побудував мережу трубопроводів для охолодження підприємств морською водою і заразом підключив до неї парник.
Стівен Кларксон, британський експерт з тепличних огірків, обіцяє 1 200 штук з квадратного метра на рік, і поки що все йде за планом.
Прохолода та волога знижують потребу рослин у прісній воді, але не усувають її повністю. І тут знову приходить на допомогу морська вода. Система концентрації сонячної енергії дає не тільки тепло, а й електрику, на якій працюють опріснювачі, а також насоси, вентилятори та інша машинерія. 300 м² параболічних дзеркал стежать за сонцем і фокусують його промені на трубі з олією.
Але це не просто теплиця. Призначення прототипу — максимально широке та ефективне використання морської води, наголошує астрофізик Вірджинія Корлес, науковий керівник проекту.
Наприклад, вона стане в нагоді для вирощування морських водоростей. Водоростьові ферми знаходяться ще в зародковому стані, і біолог Патрік Бредінг, який щойно випустився з Ессекського університету (Великобританія), з радістю приїхав до Катару, щоб зайнятися експериментом просто неба і прояснити багато невідомих.
Водоростові ставки могли б стати джерелом вихідної сировини для фармацевтичних препаратів та добавок до їжі для худоби та риби, каже пан Бредінг. Є також плани використання морської води для вирощування солестійких рослин, які можуть застосовуватися для вирішення аналогічних завдань.
Жодна з цих технологій не нова, підкреслює пані Корлес, але воєдино їх зібрали вперше. Парники на морській воді розроблені два десятиліття тому британським винахідником Чарлі Патоном, який залишив успішну кар'єру творця спеціальних світлових ефектів для фільмів та театрів.щоб зайнятися вирощуванням сільгоспкультур у пустелях. Він побудував кілька теплиць, вони здобули низку архітектурних та екологічних премій, але так і не змогли пробитися. Дві з них (у тому числі найперша), побудовані на Тенеріфе в 1992 році, нині занедбані. Лише одна — створена в Омані 2004 року на землях, покинутих селянами через відсутність прісної води, — й досі дає врожай, а іноді й матеріал для наукових праць.
Якось під час подорожі марокканською пустелею вікна його автобуса запітніли через зливу, і рушник, яким він користувався замість подушки, намокло. Пан Патон вирішив скористатися цим ефектом для опріснення: холодну морську воду прокачують через лабіринт труб у даху теплиці, і прісна вода конденсується з повітря (зволоженого випарниками морської води) на зовнішній стороні труби. Система здатна виробляти до 20 л води на день на квадратний метр парника більше, ніж випадає в тропічному лісі.
Але партнерів це не вразило. Наприклад, австралійці скаржаться, що труби постійно течуть. В результаті обидва проекти переключилися на опріснення з використанням концентрованої сонячної енергії, хоча катарські парники все ж таки збирають вологу, що конденсується на внутрішній стороні даху ночами. Сонячне опріснення просто ефективніше, пояснює пан Хауге.
На жаль, цей високотехнологічний підхід надзвичайно дорогий. На будівництво катарської теплиці QAFCO та норвезька агрохімічна компанія Yara вгрохали $6 млн. Через десять років щорічний очікуваний урожай досягне 720 тис. огірків, тобто витрати на один огірок дорівнюватимуть долару. На базарах Дохи вони йдуть уп'ятеро дешевше.
Потрібного масштабу передбачається досягти в Йорданії — однієї з найбезводніших країн світу, яка дедалі більшезалежить від імпорту продовольства. Цього року Sahara Forest Project збирається розпочати будівництво об'єкту в районі Червоного моря, який буде в 20 разів більшим за катарський. Якщо все піде добре, його розширять до 200 га, а зрештою і до 3 000 га.
У фінальному мегаваріанті (він обійдеться в мільярд доларів) приблизно половина площі буде присвячена озеленення пустелі всім-усім-усім - від трав до дерев на кшталт азотфіксуючої Acacia tortilis. З часом, коли дерева виростуть, а ґрунт покращиться, ці ділянки вимагатимуть менше допомоги, що дозволить переключитися на інші цілі. «Це не просто екологічно стійке сільське господарство, — каже пан Хауґе. — Йдеться про відновну екологію».
Немає сумнівів у можливості озеленення ділянок пустелі, які активно охолоджуються та зрошуються, і в тому, що посадка дерев надасть усі види переваг, від профілактики ерозії до захисту від сонця та вітру. Однак неясно, що станеться з незайманими просторами трохи на відстані. Просте моделювання, виконане в 2009 році на замовлення Sahara Forest Project, показало, що озеленення майже не сприятиме формуванню додаткових хмар та опадів. Тим не менш, на нижніх поверхах буде прохолодніше і волого, і є надія, що зміна мікроклімату заохочить вегетацію.
Правдоподібне припущення, вважає кліматолог Пол Вальдес із Брістольського університету (Великобританія), який вивчав причини, через які 8 тис. років тому волога Сахара раптово перетворилася на пустелю. «Але, ймовірно, існує якийсь поріг, якого необхідно досягти, щоб це вплинуло, — підкреслює вчений, відзначаючи, що цей поріг варіюватиметься від місця до місця. — І не в усіх пустелях це вдасться зробити». Іншими словами, в одних місцяхозеленення невеликої площі значно підвищить вегетацію в околицях, а в інших нічого не дадуть навіть найсерйозніших заходів.
Для виявлення такого порога потрібне детальне моделювання. Ускладнює справу і глобальне потепління, яке, як очікується, зробить сухі області посушливі.
Є й менш дорогі методи відродження пустельних екосистем і звернення назад пустелі. У Нігері, на краю Сахари, достатньо захищати дерева та рити канави для збирання дощової води. У посушливіших районах цей фокус не пройде.
Пан Хауге вважає, що через 20 років теплиці на морській воді будуть усюди — від Атаками та Каліфорнії до Північної Африки, де прибережні водоносні горизонти вже близькі до збіднення. У єгипетській пустелі, наприклад, можна скористатися западиною Каттара площею 19 тис. км² - вона хоч і розташована за 100 км від берега, але морську воду можна доставляти туди під дією сили тяжіння, бо вона лежить нижче рівня моря.
Такої ж думки пан Патон. Він вірить, що його технологія може врятувати 20 тис. га теплиць в Альмерії на півдні Іспанії, які постачають фрукти та овочі в більшість країн Європи, але залежать від підземних прісних вод, що зникають. (Можливо також створення закритих теплиць, які повторно використовують більшу частину своєї води.)
Парники на морській воді могли б підключитися до сонячних електростанцій Desertec, які Євросоюз має намір будувати для себе у Сахарі. Нехай невелика частина виробленої енергії залишиться в Африці. До речі, озеленення допоможе захистити сонячні панелі від вітру та пилу.
Останнє слово за інвесторами. Чи погодяться? Адже потрібні величезні суми, а фінансову кризу ніхто не скасовував. Але ціни на продукти харчування зростають, світовий попит на тепличні фрукти та овочі збільшуєтьсяна 10% на рік, а прісної води дедалі менше. Компанія Sundrop Farms, яка керує аналогічним проектом в Австралії, цього року отримала дозвіл на будівництво парника площею 16 га, а це вже промисловий масштаб. Якщо вдасться отримати прибуток, непоміченим не залишиться.
Але Sundrop Farms робить ставку на вирощування товарних культур, а не озеленення пустель або водорості. Напевно, ми ніколи не побачимо Сахару зеленою, але принаймні з нестачею води впоратися цілком можливо.