Człowiek – zwierze ropożerne

Człowiek jest zwierzęciem wszystkożernym, jednak człowiek współczesny jest przede wszystkim stworzeniem ropożernym. W dużym uproszczeniu dzisiejsza produkcja żywności polega na zamianie paliw kopalnych w żywność. Oczywiście nie należy odczytywać tego dosłownie, ale bez energii i surowców uzyskiwanych z paliw kopalnych, współczesne rolnictwo nie jest w stanie funkcjonować. Szczyt produkcji ropy naftowej i późniejszy jej spadek, najdotkliwiej odbije się na rolnictwie. Wprawdzie udział ropy w całkowitym zużyciu energii w produkcji rolnej jest niższy niż w transporcie i wynosi średnio 70-80%, lecz dużo trudniej znaleźć rozsądne substytuty dla tego źródła energii, nawet w dłuższej perspektywie. Dodatkowo, o ile zmiany w transporcie dóbr i ludności mogą być bardzo dotkliwe, o tyle nawet znaczne ograniczenie mobilności nie będzie tak bolesne jak problemy z produkcją żywności. Mechanizacja i niemal nieograniczony, na przestrzeni dekad, dostęp do paliw kopalnych przyczyniły się w olbrzymim stopniu do wzrostu wydajności rolnictwa, co zaowocowało światową eksplozję demograficzną. Pod względem wagi wydarzenia jedynie odejście od łowiectwa i rewolucja agrarna mogą mierzyć się z mechanizacją (industrializacją) rolnictwa. Pod względem dynamiki jest to wydarzenie bez precedensu w historii ludzkości. W XX w. liczba ludności wzrosła trzykrotnie, w tym samym czasie zużycie paliw kopalnych wzrosło 150-krotnie. Początek drugiej połowy XX wieku przyniósł ludzkości tzw. zieloną rewolucję, która dzięki masowemu zastosowaniu maszyn rolniczych, sztucznych nawozów, intensywnej irygacji czy wreszcie licznych środków ochrony roślin pozwoliło wyśrubować wydajność upraw na niewyobrażalny dla poprzednich pokoleń poziom. Podobnie industrializacja hodowli zwierząt pozwoliła na zwiększenie produkcji mięsa, mleka i pozostałych produktów pochodzenia zwierzęcego, a dzisiejsze pogłowie zwierząt hodowlanych liczone jest w miliardach.

Zielona rewolucja – dynamiczny wzrost wydajności produkcji rolnej w drugiej połowie XX wieku:

Liczba ludzi nadal zwiększa się, a jedno z głównych źródeł energii potrzebnych do produkcji żywności, jakim jest ropa, w niedługim czasie osiągnie maksimum wydobycia. Naturalnym pytaniem w takim momencie jest czy możliwe będzie w przyszłości wyżywienie dziewięciu miliardów ludzi, którzy wg danych ONZ mają żyć na Ziemi w 2050 roku. Choć wydajność upraw nadal rośnie, jednak produkcja żywności w przeliczeniu na mieszkańca globu spada (np. szczyt produkcji zbóż per capita przypada na rok 1984). Europa, poniekąd samowystarczalna pod względem produkcji żwyności, importuje miliony ton paszy dla zwierząt. W Stanach Zjednoczonych produkcja rolna w przeliczeniu na areał wzrosła w latach 1910-1983 o 346%, jednak w tym samym okresie zużycie energii na areał wzrosło ponad ośmiokrotnie! Jak widać prawo malejących zysków można odnieść także do produkcji rolnej i dalsze zwiększanie produkcji rolnej będzie wymagało zwiększonych nakładów energetycznych. Dodatkowo sytuację pogarsza fakt, że udział białka zwierzęcego w diecie zwiększa się, a hodowla zwierząt jest o rząd wielkości mniej wydajna od produkcji zbóż (od 11 do 17 kalorii paszy potrzebne jest do wyprodukowania 1 kalorii mięsa). Prosta kalkulacja ilości energii jaką ludzie potrzebują spożyć w postaci jedzenia (przyjmując obecną średnią 2800 kcal dziennie) oznaczałaby, że dziewięć miliardów ludzi potrzebować będzie 38,5 EJ/a, co przy energochłonnej produkcji, na wzór amerykański (10 kalorii energii na każdą kalorię jedzenia), wymagałoby “zainwestowania” 385 EJ/a, co jest niemal równe całkowitej obecnie zużywanej energii pierwotnej. Oczywiście rzeczywistość jest daleka od takiej sytuacji z dwóch powodów – miliony ludzi będą mogły jedynie marzyć o tak kalorycznej diecie, a przede wszystkim spora część produkcji rolnej nie jest tak intensywna pod względem energetycznym jak rolnictwo w Stanach Zjednoczonych, czy Unii Europejskiej. Nawet bez zbliżających się maksimów produkcji dwóch, najważniejszych dla produkcji rolnej kopalnych, czyli peak oil i peak gas, oczywiste staje się, że stoimy przed olbrzymim wyzwaniem. Jednym z pierwszych, który problematykę limitu wzrostu demograficznego poruszał był XIX-wieczny badacz i duchowny anglikański Thomas Malthus. Wskazywał on na rozbieżność pomiędzy geometrycznym przyrostem ludności a ograniczonymi zasobami żywności, wskazując połowę XIXw. jako moment, w którym produkcja żywności per capita, zacznie spadać. Z oczywistych względów jego przewidywania okazały się chybione, jednak pytanie o fizyczne granice wzrostu pozostało aktualne. XX wiek pokazał, że znaczny wzrost wydajności rolnictwa jest możliwy, jednak XXI wiek, z dużym prawdopodobieństwem, unaoczni, na jakich fundamentach był ten wzrost budowany.

W najnowszej historii znane są przypadki dwóch państw, gdzie w warunkach niemal laboratoryjnych, mogliśmy zaobserwować wpływ ograniczenia podaży ropy, na produkcję rolną państw uprzemysłowionych. Mowa tu o Kubie i Korei Północnej, które to przez lata otrzymywały pomoc od ZSRR w postaci dostaw taniej ropy. Po upadku Związku Radzieckiego dostawy te zostały przerwane, a gospodarki tych państw nie były w stanie zakupić potrzebnego paliwa po cenach rynkowych (Kuba dodatkowo była obłożona dosyć restrykcyjnym embargo). Oba te przypadki pokazują jak władze próbowały sobie radzić z tak dotkliwym wydarzeniem. W obu przypadkach mieliśmy do czynienia z gwałtownym spadkiem plonów jak i drastycznym zmniejszeniem używanych środków chemicznych, przede wszystkim nawozów azotowych. Zarówno w przypadku Korei, jak i Kuby, nastąpiła migracja ludności z miast na tereny wiejskie w wyniku prób zastąpienia maszyn rolniczych pracą wykonywaną przez zwierzęta i ludzi. Przeciętny Kubańczyk stracił w tym czasie 10 kg masy ciała, a kaloryczność diety spadła o 30%. W KRLD liczba osób pracujących przy produkcji rolnej wzrosła w tym samym czasie o 50%.Poniżej kilka wykresów ukazujących dynamikę zmian w okresie upadku Związku Radzieckiego.

Produkcja zbóż – KRLD:

Produkcja rolna – Kuba:

zużycie nawozów na hektar – Kuba

Przypadek Kuby może jednak napawać optymizmem. Pomimo znacznego obniżenia zużycia nawozów jak i maszyn rolniczych, produkcja żywności powróciła do poziomu zbliżonego do tego sprzed lat 90-tych. Produkcja rolna została przestawiona na bardziej “organiczne” metody uprawy, a umiejętne wykorzystanie gruntów w miastach (np. poprzez zamianę parkingów na małe pola uprawne) pozwoliło uzupełnić z czasem niedobór dostaw. Wbrew powszechnej opinii reżim Castro był w stanie utrzymać powszechną opiekę zdrowotną i edukację na odpowiednim poziomie, co zważywszy na masowe niedożywienie i wynikające z tego napięcia społeczne, należy uznać za wyczyn godny podziwu. Korea niestety dużo gorzej radzi sobie z kryzysem i od kilkunastu lat nie jest w stanie poradzić sobie z problemem głodu. Utrzymanie aparatu władzy, dużo bardziej opresyjnego niż kubański, przyczynia się do marnotrawienia i tak skromnych środków, a także hamuje niezbędną transformację rolnictwa. Dotarcie do danych dotyczących rolnictwa w KRLD jest trudne , ciężko więc jednoznacznie ocenić przyczyny niepowodzenia.

Niska wydajność i marnotrawstwo surowców, z jakim mamy do czynienia w rolnictwie, jakkolwiek powoduje problemy z dalszym zwiększaniem produkcji, daje jednak pole manewru do zwiększenia wydajności. Do problemu można podejść od dwóch stron – albo zminimalizować zużycie surowców i nakłady energetyczne, maksymalnie wykorzystując warunki naturalne, albo dzięki wprowadzeniu innowacji technologicznych, zwiększyć wydajność upraw. Pierwszą “filozofię” najlepiej oddaje tzw. Permaculture (od permanent agriculture). Termin ten, do tej pory nie doczekał się oficjalnego tłumaczenia na język polski (choć w internecie spotkać można termin permakultura), więc pozwolę sobie zaproponować łacińsko-grecki zlepek – permaponika. Ten nurt myślowy, który po latach obrósł w liczne, nierolnicze aspekty życia, został wymyślony przez dwóch Australijczyków – Bill’a Mollison’a i David’a Holmgren’a. Jest to planowanie ekosystemów rolniczych, gwarantujących zrównoważony rozwój, w oparciu o naturalny potencjał roślin. Jednym z podstawowych założeń jest zróżnicowanie gatunków, przy maksymalnym ograniczeniu nakładów energetycznych i surowców. Olbrzymie plantacje monokulturowe, są bardziej narażone na atak szkodników czy choroby, dlatego zróżnicowanie biologiczne pozwala zminimalizować zużycie środków ochrony. Całkowite wykorzystanie do nawożenia odchodów zwierzęcych i odpadów produkcji rolnej pozwala obyć się bez sztucznych nawozów. Podobnie irygacja, opiera się wyłącznie na wykorzystaniu wody dostępnej w ekosystemie, pozwala dostarczyć niezbędną ilość wody nawet w wyjątkowo niesprzyjających warunkach. Problem polega jednak na przeniesieniu tych zasad na większą skalę masowej produkcji. Permaponika wymaga znacznych nakładów ludzkiej pracy a specyfika półnaturalnych ekosystemów rolniczych, wyklucza użycie maszyn rolniczych na większą skalę. Wielu zwolenników permaponiki optuje także za dietą wegetariańską. Jakkolwiek silne są nasze przyzwyczajenia dietetyczne, jedno spojrzenie na dane dotyczące wydajności upraw i produktów zwierzęcych nie pozostawia wiele wątpliwości.

Diametralnie inne podejście, pokładające wiarę w ludzki geniusz, dysponuje szerokim spektrum innowacji technicznych – od inżynierii genetycznej, poprzez intensywne metody upraw, takie jak hydroponikę, czy też aeroponikę, po nanotechnologię. Część tych pomysłów pozostaje na razie w sferze science-fiction, lecz część już dziś jest dostępna. Problem, podobnie jak w przypadku permaponiki, pojawia się, kiedy staramy się przenieść dane rozwiązanie na skalę globalną. Każda z tych metod, mająca niezaprzeczalnie wiele zalet, nie pozwala w najbliższym czasie, zaspokoić rosnących potrzeb miliardów ludzi. Hydro- i aeroponika jak do tej pory były rozwijane pod kątem wypraw kosmicznych, lub stacji badawczych na Antarktydzie. Są to technologie, zwiększające uzależnienie od surowców i energii, czyli trudno pokładać w nich większe nadzieje. Mogą jednak odegrać znaczącą rolę w skali lokalnej, np w dużych miastach, za sprawą uniezależnienia od żyznych gruntów, mogą być uzupełnieniem innych metod produkcji.

Jednak największym zagrożeniem dla utrzymania odpowiedniego poziomu produkcji żywności, jest nakładanie się wielu niesprzyjających czynników w jednym czasie. Rezerwy zbóż osiągnęły najniższy od ponad 30 lat poziom i obecnie, liczone w stosunku do konsumpcji, wynoszą 57 dni. Nawet wyjątkowo korzystny pod względem zbiorów rok 2004, nie pozwolił odbudować rezerw. Wzrost wydajności systematycznie wyhamowuje od początku lat 90-tych a liczne anomalie pogodowe w ostatnich latach (które wg większości specjalistów mają się nasilić), oraz nierozważna gospodarka zasobami wody odbijają się negatywnie na produkcji rolnej. W perspektywie kilku dekad, należy liczyć się z ograniczeniem produkcji nawozów azotowych (uzyskiwane obecnie z gazu ziemnego), fosforowych (stosunek rezerw do produkcji wynosi obecnie około 60 lat), a także siarkowych (95% światowej produkcji siarki to surowiec uzyskiwany przy przetwarzaniu ropy i gazu). Obecnie kwestie dostępności nawozów nie są rozważane, jeśli jednak nadal będziemy podążać ścieżką wzrostu produkcji, opartej na intensywnym zużyciu surowców pochodzących spoza ekosystemu, w połowie XXI wieku problemy te mogą stać się bardzo realne. Sytuację, przede wszystkim państw najbiedniejszych, pogarsza dynamiczny wzrost produkcji biopaliw. Rolniczo użyteczne grunty przeznaczane są na produkcję paliw płynnych, co w oczywisty sposób odbija się na cenach żywności. Obecnie, każdego roku, liczba mieszkańców Ziemi powiększa się o 80 mln ludzi. Grunty orne zmniejszają się na skutek erozji (w tempie 25 miliardów ton rocznie!) oraz postępującej urbanizacji. Wszystkie te czynniki dodane razem, w połączeniu z Peak Oil, dają dosyć ponury obraz nadchodzących dekad.

Położenie Polski, na tle globalnych trudności, czy sytuacji w innych państwach europejskich, jest stosunkowo korzystne. Mamy jeden z korzystniejszych w Europie współczynników ilości gruntów rolnych na głowę mieszkańca. Duża, jak na standardy europejskie, część społeczeństwa jest zatrudniona w rolnictwie i przede wszystkim nadal kultywowane są tradycyjne sposoby upraw. Rozdrobniona struktura gospodarstw, tak przeklinana przez wielu, jest korzystna z punktu widzenia potencjalnych upraw permaponicznych. Oczywiście Polski nie ominie problem Peak Oil, a pod względem dostaw ropy jesteśmy praktycznie w 100% zależni od Rosji. Szczęśliwie rosyjski system dystrybucji ropy, oparty na sieci rurociągów, nawet w przypadku osiągnięcia szczytu produkcji w Rosji (przewidywany na 2008 r., C.Campbell), gwarantuje łagodny spadek dostaw w porównaniu do możliwych perturbacji u innych dostawców. Jeśli gotowi jesteśmy zaakceptować stopniowo rosnące ceny żywności, mamy dużą szansę na relatywnie łagodną transformację i jedynie od nas zależy, czy odpowiednio wcześnie podejmiemy działania.