Они обнаружили, что лесные массивы по всей Земле, от прохладных северных лесов высоких широт до умеренных лесов средних широт и влажных тропических лесов, поглощают одну треть углекислого газа, выделяемого в результате сжигания ископаемого топлива. Пеп Канаделл, ученый из CSIRO, охарактеризовал полученные данные как «невероятные» и «неожиданные».

Также неожиданностью стала оценка того, что вырубка лесов является причиной около четверти выбросов, связанных с изменением климата, которые производятся каждый год. Другими словами, вырубка лесов нанесла двойной удар по климату: было обнаружено, что вырубка деревьев приводит к огромным выбросам, а когда деревья исчезли, они больше не могли поглощать углекислый газ, выделяемый автомобилями, электростанциями, фабриками и домами.

Таким образом, экономическая ценность фотосинтеза, происходящего в лесах, огромна. Даже принимая во внимание низкую стоимость кредитов на выбросы углекислого газа, которые компании теперь должны покупать через Европейскую схему торговли выбросами, работа, проводимая лесами по уменьшению воздействия наших выбросов, действительно огромна и стоит буквально триллионы евро.

В одном обзоре стоимости лесов за 2008 год было подсчитано, что сокращение вдвое темпов обезлесения к 2030 году обеспечит услуги по улавливанию углерода на сумму около 3,7 триллиона долларов, и эта огромная цифра не учитывает многие другие экономические выгоды, предоставляемые лесами, такие как регулирование водоснабжения и др. поддержание видового разнообразия. Деревья, конечно, делают все бесплатно.

Помимо таких фундаментальных экологических функций, растения также являются источником строительных материалов, лекарств, ландшафта и вдохновения. Они охлаждают города и поддерживают почву, которая играет жизненно важную роль в круговороте воды и регулировании атмосферы.

В тропиках, где дневной свет мало меняется в течение года, фотосинтез может продолжаться с неизменно высокой скоростью в течение всего года, по крайней мере, в тех местах, где также влажно. На глобальном уровне годовой цикл озеленения сопровождается тем, что можно рассматривать как эквивалент планетарного дыхания. Примерно с ноября по март Земля выделяет углекислый газ. Это когда на огромных массивах суши северного полушария фотосинтез замедляется или подходит к концу. С апреля по сентябрь, когда растения растут, а земля снова становится зеленой, уровень углекислого газа падает, поскольку растения принимают его для своего роста.

Покадровая видеосъемка, записанная камерой на борту высокоорбитального спутника, показывает всплеск зеленого цвета весной на севере и юге с умеренным климатом и показывает распространение зеленого цвета, когда в засушливых районах идут сезонные дожди. Она также показывает шлейфы водорослей в океанах и то, как солнечный свет и питательные вещества сочетаются для увеличения первичной продукции в морях.

На этот годовой цикл накладывается углекислый газ, выделяемый при сжигании ископаемого топлива. Таким образом, с каждым дыханием планеты, каждым подъемом и падением, вызванным ростом и распадом растений, возникает другая углеродная система, которая действует в течение миллионов лет, а не месяцев, как это отмечается сменой времен года. Поскольку этот накопитель ископаемой солнечной энергии сжигается и выделяется углекислый газ, он нарушает сезоны и годовые циклы, которые в настоящее время управляют большей частью жизни в нашем мире.

Как мы могли бы восстановить согласование между этими различными углеродными циклами, чтобы избежать катастрофических уровней климатического потепления, возможно, является самой большой проблемой, стоящей перед нами. В предыдущей главе мы увидели огромное значение почв для снижения концентрации углекислого газа в воздухе. И большая часть ответа, если мы его найдем вовремя, несомненно, будет основана на фотосинтезе.

Но, хотя озабоченность по поводу нашего воздействия на углеродные циклы Земли в последние годы занимала важное место в международной повестке дня, наиболее важным историческим и, по сути, настоящим, использованием фотосинтеза людьми было производство продуктов питания.

Легкая еда

Условия, преобладающие на разных широтах и в различных климатических зонах, определяют разнообразие возможных систем земледелия. От ячменя, овса и овец в северных регионах с умеренным климатом до винограда, оливок и коз в средиземноморском климате, до какао, масличных пальм и ананасов во влажных тропиках - люди работали с местными условиями и использовали их, чтобы максимизировать преимущества фотосинтеза посредством сельского хозяйства.

«Оценка экосистем на пороге тысячелетия», исчерпывающее исследование состояния природы, о котором я упоминал в предыдущей главе, была опубликована в 2005 году и представила то, что фактически является обзором окружающей природной среды. В рамках этого уникального всеобъемлющего обзора человеческих знаний о состоянии систем нашей планеты в рамках Оценки было произведено определение того, какие важнейшие планетарные службы находятся в упадке, а какие улучшаются.

Наряду с множеством плохих новостей, в частности продолжающейся вырубкой лесов в тропиках и повсеместным переловом рыб, были сделаны некоторые оптимистичные выводы. Два были связаны с тем, как мы продолжали на протяжении десятилетий увеличивать производство продуктов питания как за счет земледелия, так и за счет животноводства на единицу земли.

По сути, это отражение нашего успеха в использовании фотосинтеза, который, в свою очередь, является вердиктом нашей способности использовать почвы, питательные вещества, разведение растений, использование различных пестицидов и воды для повышения тех аспектов первичного производства, которые наиболее полезны для нас.

Однако в предыдущей главе мы видели, как на некоторые природные услуги, оказываемые почвами, повлияли шаги по увеличению производства продовольствия, и позже мы увидим некоторые последствия для управления водными ресурсами, которые возникли в то же время. Есть и другие последствия.