Бросая вызов

Медведев Юлий Эммануилович

В зале раздалось то характерное поскрипывание и шуршание, которое вызывается дружной переменой поз и означает дружное «ну-ну!».

— Неубедительна. Между тем правильное понимание этой проблемы не только имеет важное практическое значение, но и представляет большой теоретический интерес. Несмотря на то что свободный кислород почти целиком продукт фотосинтеза, увеличение или уменьшение количества растительных организмов, повышение или понижение интенсивности фотосинтеза практически не изменяет за обозримый период содержания кислорода в атмосфере. Такое утверждение, по-видимому, пока единственное, может показаться парадоксом.

…Новая мысль всегда поляризует аудиторию. Академик Н. Н. Семенов одобрительно кивал головой, явно встав на сторону докладчика,

двое других ученых, напротив, нашли концепцию странной. Правда, критика получилась приблизительной, но это, возможно, объясняется внезапностью нападения на «зеленого друга». Некоторая эмоциональность тут была неизбежна. Объект-то ведь затрагивался особый, символизирующий. Лес… Шутка ли! Художественной прозой нам привита манера расширительно воспринимать иные слова, и мы уже сами, без подсказки, привносим в них заготовленный набор чувств — от эстетических до лояльных. Впрочем, и с подсказкой. На государственных гербах и флагах породы деревьев представлены довольно широко. Существуют и неписаные национальные предрасположения к «своему» дереву, даже к «своему» лесу.

Разумеется, суждения «от сердца» в академической аудитории нечасты.

Все это произошло позже, в июне, а тогда, весной, сидя в кабинете директора Института географии, я не знал, что в числе первых слышу от автора новую трактовку одного из важнейших феноменов жизни — кислородного равновесия в природе.

…Мертвая древесина съедает львиную долю кислородного наследства, оставленного живым деревом, — вот сердцевина новой концепции.

Да, растительность выпускает в атмосферу больше кислорода, чем потребляет. Но в итоге — нуль. Избыточный кислород расходуется на кремацию — медленную и беспламенную — растительных останков. Кислород помогает «колесу жизни» пройти через мертвую точку. Бывшие растения превращаются в сырье для будущих. Осенью и весной мы наблюдаем эту высокосовершенную и безотходную технологию в действии: кучи опавших листьев преют, превращаются в труху, и из нее, из этой трухи, проглядывает новая поросль. Гниение в присутствии кислорода очистительно.

Но гниение мертвых и дыхание живых растений — это далеко еще не весь баланс. Другая статья расходов — дыхание и гниение животных организмов. Они находятся на содержании растительного мира, и число, а также размеры, упитанность иждивенцев зависит от способности растений их прокормить. Жизнь запрограммирована так, что возможности всегда реализуются. В частности, нет на свете такого растения или животного, на которые не был бы устремлен чей-то алчный взгляд. Так что, чем пышнее и плодовитее делался «зеленый друг», тем гуще толпилось на нем букашек, тем жирнее откармливались птицы, тем импозантнее выглядели лисы, от высококалорийной пищи тучнели львы — и все поголовье животных множилось, и на каждую голову отпускался положенный ей прижизненно и посмертно кислород. В конечном же итоге выходило так на так: сколько было свободного кислорода до усиленного озеленения планеты, столько оставалось и после.

Итак, столкнулись два обстоятельства: признание того, что более 99 процентов кислорода атмосферы выработано фотосинтезом, то есть растениями, и утверждение, что мертвая древесина съедает кислородное наследство живого дерева. Как примирить одно с другим? Или иначе: как образовался избыток, «первоначальный капитал» — те самые 23,10 процента кислорода, которые входят в состав воздуха?

…Призрачное утро жизни, влажное и теплое, протекало в атмосфере, богатой углекислотой. Кислорода же в ней было ничтожно мало.

В этих условиях организмы развивались неистово. Папоротник и тот был гигантским. Никогда впоследствии формы жизни не достигали таких чудовищных размеров. Тут важно подчеркнуть вот что: кислорода не хватало, и потому отмиравшие деревья лежали не-окисленными.

Между тем неистовая зелень жадно поглощала углекислоту и отравляла атмосферу кислородом. Процесс этот растянулся на сотни миллионов лет, в течение которых растения надышали в небесный купол сотни тысяч миллиардов тонн кислорода.

За три-четыре тысячи лет они прибавляли

в среднем столько кислорода, сколько теперь расходуется за один год. Продолжив эту тенденцию, веком позже будут потреблять столько тонн кислорода за год, сколько накапливалось в течение миллионов лет…

К ядовитому некогда газу новые поколения деревьев и кустарников приспособились настолько, что уже не могли без него обходиться (подобно тому, как курильщики не могут жить без табака). Теперь его стараньями любые останки быстро разлагались для участия в последующих циклах жизни. Но — максимум внимания! — гигантские папоротники и динозавры к тому времени уже покоились под спудом многовековых наслоений, и воздух не имел к ним доступа. Так они и не получили своей доли кислорода-очистителя, хотя внесли громадный кислородный пай: 1,5х10¹⁵ тонн — те самые 23,10 процента, которые входят в состав атмосферы. Им, доисторическим, не окисленным и замурованным, было уготовано, «от тленья убежав, посмертно жить». То есть их энергетическая кончина была отложена на неопределенный срок. А тот ажур в кислородном балансе, который застал человек, был установлен без учета задолженности по отсроченным векселям. Но кредиторы — папоротники и динозавры, превратившиеся за отсутствием кислорода в уголь, нефть, природный газ, — они просто готовы были ждать сколько угодно.

Впрочем, об этом можно рассказать иначе.

Залежи ископаемого горючего долгое время оставались замороженным капиталом. Но вот народился наследник. Им был — если излагать историю в стиле Жана Эффеля — механик университетских мастерских в городе Глазго Джеймс Уатт, которому в начале 1765 года во время прогулки в городском парке в ясный солнечный день пришла в голову простенькая мысль: «Поскольку пар представляет собой упругое тело, он должен устремляться в вакуум, и если связать между собой цилиндр и паровыпускную коробку, пар устремился бы в нее и мог бы там конденсироваться без охлаждения цилиндра». Он еще не миновал павильон для гольфа, как судьба несметных топливных богатств была предрешена. В голове Уатта сложился проект парового двигателя, открывшего новую промышленную эру в истории человечества. И вот сундуки вскрыты. Богатства пущены в оборот. Подобно тому как замороженный капитал создает осложнения в экономике, использование ископаемого топлива может вызвать нарушения отрегулированного в течение миллионов лет газового баланса атмосферы.

Вот теперь мы подошли к ответу на вопрос, почему за миллион лет и за сто последних (округляем для удобства) израсходовано одинаковое количество кислорода, хотя история помнит много костров, пожаров, факельных шествий, аутодафе, предшествовавших последнему столетию.

Ф. Ф. Давитая устанавливает это поразительное равенство на том основании, что до пятидесятых годов прошлого века главным топливом была древесина. А сжигание ее, как ни странно, обходится фактически без расходования кислорода. В самом деле, сгорит ли полено в камине или сгниет без огня, покрытое мхом и опятами, — все равно на него истратится примерно одна и та же порция кислорода. Выходит, сколько бы человек ни жег древесины, баланс остается тем же, что был.

Положение изменилось, когда пошло в ход ископаемое топливо — уголь, нефть, природный газ. По теоретическим расчетам, во всех слоях земной коры накопилось трудно вообразимое количество углерода, связанного главным образом с растениями далекого прошлого: 1,6х10¹⁵ тонн. Весь этот запас в распоряжении теперешней техники. И если предположить, что она его сожжет, то потребуется больше кислорода, чем есть в атмосфере.

Ну и еще одно важное соображение.

Установлено, что за последние двести миллионов лет состав атмосферы не изменялся. Между тем, за это время соотношение суши и моря не было постоянным. То оно сдвигалось в пользу суши — и тогда растительный мир, казалось бы, мог превратить атмосферу в кислородную подушку, то в пользу моря и льдов (двадцать тысяч лет назад они доходили до широты, на которой стоит Харьков) — и тогда зеленый цех фотосинтеза сворачивался…