Завтрашний день

Перед нашим мысленным взором возникают огромные каналы, разноцветные радуги над дождевальными установками, сверхмощные насосные станции, бескрайные искусственные моря, белоснежные ледяные горы - айсберги, передвигаемые по воле людей. Но вполне возможно, что человек не только будет во все больших масштабах перераспределять пресную воду, но и начнет получать ее искусственно.

Еще великий Аристотель, живший более двух тысяч лет назад, пытался решить вопрос: "Каким образом можно получить на морском берегу пресную воду?.." Он пробовал фильтровать морскую воду, пропуская ее через песок и почву, однако из этого ничего не вышло.

Вопрос Аристотеля долгое время оставался нерешенным. Морскую воду невозможно опреснять фильтрованием. Как это обидно! Более двух третей планеты покрыто толстым слоем соленой океанской и морской воды, а тут же рядом, зачастую у самой кромки набегающих волн, лежат иссохшиеся, жаждущие влаги земли.

Современная химия создала чудесные материалы - иониты, или ионообменные смолы. В зависимости от химической структуры и способа получения иониты обладают свойством поглощать из растворов и удерживать на своей поверхности различные вещества. Щепотка ионитовых зерен, брошенная в стакан с морской водой, превращает ее за одну-две секунды в пресную. Собирающиеся на ионитах соли при помощи специальной обработки можно периодически удалять, а очищенные иониты беспрерывно использовать в течение нескольких лет.

Каждое открытие переживает свой младенческий период. Вспомните хотя бы неуклюжие самолеты, похожие на летающие этажерки, или первые почти игрушечные паровозы, впереди которых не спеша шел человек с красным флажком. Иониты - еще "младенцы", которые делают первые неуверенные шаги. Но у них огромное будущее. Подсчитано, что количество энергии, необходимое для опреснения с помощью ионитовых фильтров тонны морской воды, составляет всего 0,7 киловатт-часа, а с учетом неизбежных потерь - 2,7 киловатт-часа. Не так уж и много. Для устойчивого орошения одного гектара земли требуется 5 тысяч тонн воды, что соответствует годовым осадкам в 500 миллиметров. Значит, орошение гектара засушливых земель морской водой обойдется в 11,5 тысячи киловатт-часов. Примерно такое же количество электроэнергии требовалось бы для дюжины обычных ламп, горящих круглый год.

Ионообменные смолы открывают перед человечеством большие возможности. Запасов морской воды хватит, чтобы оросить все пустыни, до последнего клочка уничтожить засушливые и полузасушливые земли нашей планеты. Проекты Пьера Гандрийона, Балля и все остальные "кипящие сковородки" приобретут несравненно большую ценность и заманчивость. Ведь иониты позволят получить при осуществлении подобных проектов не только огромные количества дешевой электроэнергии и солей, но и колоссальные массы опресненной воды для нужд орошения.

Соленость океанских и морских вод сравнительно невелика. В одном килограмме океанской воды растворено всего 35 граммов солей. Но в громадном объеме Мирового океана общее количество солей грандиозно. Если бы мы могли выпарить воду в океанах и морях, то на всей поверхности их дна образовался бы слой соли, равный по высоте 14-этажному дому.

Если люди в будущем начнут широко применять орошение опресненной водой, то попутно они получат большие количества различных полезных веществ, задерживаемых ионитами в процессе переработки морской воды. Среди них будут такие ценные элементы, как стронций, рубидий, цинк, барий, медь, марганец, ванадий, золото. Каждые 200 гектаров земли, орошенные опресненной морской водой, дадут в качестве "бесплатного приложения" пять килограммов золота.

Большое будущее, видимо, и у так называемого "подпочвенного конденсационного орошения". В воздухе всегда много влаги. Подсчитано, что в Центральной полосе СССР над участком длиной в 100 километров при скорости ветра 5 метров в секунду за одни сутки проносится столько воды, что из нее можно было бы образовать озеро длиной в 10 километров, шириной в 5 километров и глубиной 60 метров. Причем чем жарче стоит погода, тем больше воды в воздухе.

Но как использовать эту влагу? Как собрать пары, находящиеся в атмосфере, и превратить их в воду, вылить на растения живительным дождем?

Летом 1957 года в Крыму была засуха. Особенно страдали молодые, еще не укрепившиеся виноградники: их широкие лапчатые листья начали увядать и желтеть. А на небе ни одной тучки, ни одного облачка. Казалось, уже ничто не может спасти растения. Непокорные силы природы вырвут у человека очередную жертву, уничтожив плоды его созидательного труда.

Но вот в пышущей жаром безводной степи появились автоцистерны с водой. К цистернам присоединили тонкие шланги, оканчивающиеся небольшими металлическими трубами, - гидробуры, простые приборы, предложенные советскими специалистами Н. Холиным и Г. Шендриковым. Гидробур состоит из отрезка обыкновенной водопроводной трубы, на конце которой укреплена насадка с автоматически действующим затвором. Когда вода из автоцистерны поступит под определенным давлением в гидробур, достаточно прикоснуться насадкой к почве и слегка нажать на трубу, как вода начнет размывать грунт, и гидробур легко войдет на полметра-метр в грунт.

Несколько дней в Крымской степи гудели двигатели автоцистерн, качавших воду. Под каждую лозу рабочие "впрыснули" четыре литра воды, и виноградники были спасены.

На первый взгляд вся эта затея кажется слишком трудоемкой и хлопотливой. Конечно, непосредственная подача воды к корням растения имеет много положительных качеств: не переувлажняется верхний слой почвы, меньше воды теряется на бесполезное испарение и фильтрацию и так далее. Но чтобы у этого способа было большое будущее... Не проще ли соорудить надежные оросительные системы? Это испытано веками, а современная наука, учтя ошибки прошлого, научила людей правильно производить поливы.

Ну, а если нет воды? Можно использовать воды колодцев, маленьких речушек, трубопроводов - немного воды практически всегда можно добыть даже в пустыне. А где взять большие количества? На этот сложный вопрос сторонники подпочвенного орошения отвечают - в атмосфере!

Произведенные опыты показывают, что если при помощи гидробура подать к корням растения 5 литров воды, то через 12 часов ее там окажется 20 литров, а через двое суток станет еще больше. Введенная через скважину в грунт вода является еще одним своеобразным "спусковым крючком", вызывающим изменения хода естественных природных процессов.

Небольшая порция воды увлажнила участок грунта, а значит и охладила его. Водяные пары, находящиеся в воздухе атмосферы и в воздухе самой почвы, соприкасаясь с холодными частичками грунта, в свою очередь, охлаждаются, происходит конденсация, и они оседают капельками влаги. Давление охлажденного воздуха меньше, чем у теплого, поэтому наружный теплый воздух устремляется в скважину, принося новую порцию водяных паров.

Как будут решены проблемы конденсационного орошения, сейчас предвидеть трудно. Возможно, инженеры придумают специальные автоматизированные высокопроизводительные машины. Быстро двигаясь по полю, они будут оставлять за собой десятки тысяч небольших скважин, наполненных водой. Возможно, химики создадут неизвестные нам пористые материалы, обладающие свойством усиливать конденсацию водяных паров и в то же время, как корни, расползаться в грунте, образуя многочисленные каналы различных сечений. Тогда из такого материала можно будет делать постоянные трубы-скважины.

Так или иначе, но это проблема разрешимая и много обещающая. Например, крупнейшая в СССР пустыня Кара-Кумы, занимающая площадь в 300 тысяч квадратных километров, при широком внедрении конденсационного орошения могла бы ежегодно получать из атмосферы примерно 27 миллиардов кубических метров воды.

Орошение, а в других условиях осушение - важнейшее дело, но регулирование количества влаги само по себе еще не может решить проблему освоения новых территорий планеты. Земная суша - это не всегда территория, покрытая почвой, на которой могут жить растения.

Почва образуется в течение длительного времени и является, естественно, историческим телом, результатом длительной, сложной и взаимосвязанной переработки поверхности горных пород под воздействием климатических условий, растительных и животных организмов. В процессе освоения новых территорий планеты человек сталкивается с пространствами, где вообще нет почвенного покрова, или с почвами бедными, не содержащими некоторых элементов, нужных для роста большинства растений.

Северный олень, как всем известно, питается скудной тундровой растительностью, а зимой в основном лишайниками. Но в тундровой растительности и в особенности как раз в лишайниках очень мало таких элементов, как натрий, кальций, фосфор и магний. А олень, как и всякое животное, не может нормально питаться и жить без этих элементов.

И вот происходит почти чудо: северные олени иногда начинают ловить и есть мелких животных и птиц, грызут, подобно собакам, кости.

Травоядные становятся "хищниками" потому, что ищут в пище животного происхождения недостающие им минеральные вещества. Олени в это время становятся не только "хищниками", но и охотно поедают водоросли и пьют морскую воду. Ибо в морской воде имеется много элементов, которые нужны для роста растений и животных и которых почти нет в усвояемом виде в почве тундры.

В будущем возникнет не только задача получения у природы новых территорий, но и проблема создания на них соответствующего почвенного покрова. Очень важный для удобрения почвы азот имеется в неограниченном количестве в воздухе. Фосфора и калия, которые наряду с азотом потребляются растениями в небольших дозах, часто недостает в почвах, но эти элементы образуют в земной коре крупные месторождения, и их хватит надолго.

Важна еще структура почвы. Лучшие почвы, как наши черноземы, состоят из мелких комочков, а внутри комочков имеются пустоты и канальцы. Такие комочки особо ценны, потому что как в них, так и между ними одновременно содержатся вода и воздух. Они хорошо задерживают влагу и легко проницаемы для микроорганизмов и корней растений.

Хорошая комковатая структура почвы образуется в результате жизнедеятельности растений и мелких живых организмов. Но человек, во все больших масштабах покоряя природу, найдет способы ускоренного образования структурной почвы. Первые шаги в этом направлении уже сделаны. В Англии создано новое органическое удобрение - крилий, преобразующее физическое состояние почвы. Советские ученые также работают над этой проблемой. В одной из лабораторий Ленинградского агрофизического института получен чудесный полимерный порошок, придающий почве структурность буквально за несколько часов.

В условиях капиталистического способа производства, сковывающего развитие сельского хозяйства и задерживающего преобразование человеком природы, будут продолжать мелеть реки, беспланово вырубаться леса, увеличиваться эрозия почвы и образовываться новые пустыни. Для сохранения высоких цен по-прежнему станут ограничиваться урожаи и посевные площади. И как неминуемый результат - усилятся голод и нищета. Здесь не помогут никакая наука, никакая техника, никакие проекты...

В условиях мира и дружественного сотрудничества между народами, когда труженики всех стран возьмут власть в свои руки и продовольственная политика станет отвечать нуждам общества, все могут быть сыты и счастливы. Тогда рост населения только ускорит всестороннее преобразование природы и принесет человеческому обществу больший достаток.