Porumbul este unul dintre cele mai mari succese ale regatului plantelor. Acest lucru nu este neapărat bun pentru Statele Unite

Descendenții mayașilor care trăiesc în Mexic se referă uneori la ei înșiși drept „oamenii de porumb”. Fraza nu este concepută ca o metaforă. Mai degrabă, este menită să recunoască dependența lor permanentă de această iarbă miraculoasă, esența dietei lor timp de aproape 9.000 de ani.

smithsonian

Pentru un american ca mine, creșterea legată de un lanț alimentar foarte diferit, totuși unul care are și rădăcini în porumb, să nu se gândească la el însuși ca o persoană din porumb sugerează fie un eșec al imaginației, fie un triumf al capitalismului.

Sau poate puțin din ambele. Căci marele edificiu al varietății și al alegerii care este un supermarket american se sprijină pe o bază biologică remarcabil de îngustă: porumbul. Nu sunt doar furajele pe care le-au mâncat boii, găinile, porcii și curcanii; nu este doar sursa făinii și a uleiului și a dospilor, gliceridelor și coloranților din alimentele procesate; nu este doar îndulcirea băuturilor răcoritoare sau împrumutarea strălucirii copertei revistei de la checkout. Supermarketul în sine - panoul de perete și compusul pentru îmbinări, linoleumul și fibra de sticlă și adezivii din care a fost construită clădirea în sine - nu este în mare măsură o manifestare a porumbului.

Există aproximativ 45.000 de articole în supermarketul american mediu și mai mult de un sfert dintre ele conțin porumb. În același timp, industria alimentară a făcut o treabă bună de a ne convinge că cele 45.000 de articole sau SKU-uri (unități de stocare) reprezintă o varietate autentică, mai degrabă decât rearanjările inteligente ale moleculelor extrase din aceeași plantă.

Modul în care această iarbă specifică, originară din America Centrală și necunoscută Lumii Vechi înainte de 1492, a ajuns să colonizeze o mare parte din pământul și corpurile noastre este una dintre cele mai mari povești de succes ale plantei. Spun povestea de succes a lumii plantelor pentru că nu mai este clar că triumful porumbului este o atitudine bună pentru restul lumii.

În cea mai de bază, povestea vieții pe pământ este competiția dintre specii pentru a captura și stoca cât mai multă energie posibil - fie direct de la soare, în cazul plantelor, fie, în cazul animalelor, mâncând plante și consumatorii de plante. Energia este stocată sub formă de molecule de carbon și măsurată în calorii: caloriile pe care le consumăm, fie că sunt într-o spicul de porumb sau într-o friptură, reprezintă pachete de energie odată captate de o plantă. Puține plante pot produce la fel de multă materie organică (și calorii) din aceleași cantități de lumină solară și apă și elemente de bază ca porumbul.

Marele moment de cotitură din istoria modernă a porumbului, care la rândul său marchează un punct cheie de cotitură în industrializarea alimentelor noastre, poate fi datat cu o anumită precizie până în ziua din 1947 când imensa fabrică de muniții de la Muscle Shoals, Alabama, a trecut de la fabricarea explozivilor la fabricarea îngrășămintelor chimice. După cel de-al doilea război mondial, guvernul se trezise cu un surplus extraordinar de azotat de amoniu, principalul ingredient în fabricarea explozivilor. Azotatul de amoniu este, de asemenea, o sursă excelentă de azot pentru plante. S-a gândit serios pulverizarea pădurilor americane cu surplusul de substanță chimică, pentru a ajuta industria lemnului. Dar agronomii din cadrul Departamentului Agriculturii au avut o idee mai bună: răspândirea azotatului de amoniu pe terenurile agricole ca îngrășământ. Industria îngrășămintelor chimice (împreună cu cea a pesticidelor, care se bazează pe gazele otrăvitoare dezvoltate pentru război) este produsul efortului guvernului de a-și converti mașina de război în scopuri de pace. Așa cum spune activistul fermier indian Vandana Shiva în discursurile sale, „Încă mâncăm resturile din cel de-al doilea război mondial”.

Porumbul hibrid F1 este cea mai lacomă dintre plante, consumând mai mult îngrășământ decât orice altă cultură. Deși hibrizii F1 au fost introduși în anii 1930, abia după ce au făcut cunoștință cu îngrășămintele chimice în anii 1950, producția de porumb a explodat. Descoperirea azotului sintetic a schimbat totul - nu doar pentru planta de porumb și fermă, nu doar pentru sistemul alimentar, ci și pentru modul în care se desfășoară viața pe pământ.

Toată viața depinde de azot; este elementul constitutiv din care natura asamblează aminoacizii, proteinele și acidul nucleic; informațiile genetice care ordonează și perpetuează viața sunt scrise cu cerneală azotată. Dar aprovizionarea cu azot utilizabil pe pământ este limitată. Deși atmosfera pământului este de aproximativ 80% azot, toți acești atomi sunt strâns împerecheați, nereactivi și, prin urmare, inutili; chimistul din secolul al XIX-lea Justus von Liebig a vorbit despre „indiferența azotului atmosferic față de toate celelalte substanțe”. Pentru a avea orice valoare pentru plante și animale, acești atomi de azot auto-implicați trebuie să fie împărțiți și apoi uniți cu atomi de hidrogen.

Chimiștii numesc acest proces de preluare a atomilor din atmosferă și combinarea lor în molecule utile ființelor vii „fixând” acel element. Până când un chimist evreu german, pe nume Fritz Haber, a aflat cum să întoarcă acest truc în 1909, tot azotul utilizabil de pe pământ fusese odată fixat de bacteriile solului care trăiau pe rădăcinile plantelor leguminoase (cum ar fi mazărea sau lucerna sau lăcustii) sau, mai rar, prin șocul fulgerului electric, care poate rupe legăturile de azot din aer, eliberând o ploaie ușoară de fertilitate.

În cartea sa Îmbogățirea Pământului: Fritz Haber, Carl Bosch și Transformarea producției mondiale de alimente, Vaclav Smil a subliniat că „nu există nicio modalitate de a cultiva culturi și corpuri umane fără azot”. Înainte de invenția lui Haber, cantitatea ridicată de pământ pe care o putea susține - mărimea culturilor și, prin urmare, numărul de corpuri umane - era limitată de cantitatea de azot pe care bacteriile și fulgerele le-ar putea fixa. Până în 1900, oamenii de știință europeni au recunoscut că, dacă nu s-a găsit o modalitate de a crește acest azot natural, creșterea populației umane se va prăbuși în curând până la o oprire foarte dureroasă. Aceeași recunoaștere de către oamenii de știință chinezi câteva decenii mai târziu este probabil cea care a determinat deschiderea Chinei către Occident: după călătoria lui Nixon din 1972, prima comandă majoră pusă de guvernul chinez a fost pentru 13 fabrici de îngrășăminte masive. Fără ele, China ar fi murit de foame.

De aceea este posibil să nu fie hiperbolă să pretindem, așa cum face Smil, că procesul Haber-Bosch pentru fixarea azotului (Bosch primește creditul pentru comercializarea ideii lui Haber) este cea mai importantă invenție a secolului XX. El estimează că doi din cinci oameni de pe pământ astăzi nu ar fi în viață dacă nu ar fi invenția lui Fritz Haber. Ne putem imagina cu ușurință o lume fără calculatoare sau electricitate, subliniază Smil, dar fără îngrășăminte sintetice nu s-ar fi născut niciodată miliarde de oameni. Deși, așa cum sugerează aceste cifre, oamenii ar fi putut face o afacere faustiană cu natura atunci când Fritz Haber ne-a dat puterea de a fixa azotul.

Fritz Haber? Nu, nici eu nu am auzit de el, deși a primit Premiul Nobel în 1918 pentru „îmbunătățirea standardelor agriculturii și a bunăstării omenirii”. Dar motivul obscurității sale are mai puțin de-a face cu importanța muncii sale decât o întorsătură urâtă a biografiei sale, care amintește legăturile dubioase dintre războiul modern și agricultura industrială: în timpul primului război mondial, Haber s-a aruncat în efortul de război german, iar chimia sa a menținut vii speranțele Germaniei pentru victorie, permițându-i să producă bombe din azotat sintetic. Mai târziu, Haber și-a pus geniul ca chimia să lucreze dezvoltând gaze otrăvitoare - amoniac, apoi clor. (Ulterior a dezvoltat Zyklon B, gazul folosit în lagărele de concentrare ale lui Hitler.) Soția sa, chimist bolnavă de contribuția soțului ei la efortul de război, și-a folosit pistolul armatei pentru a se sinucide; Haber a murit, rupt și în zbor din Germania nazistă, într-o cameră de hotel din Basel în 1934.

Povestea sa a fost scrisă aproape din secolul al XX-lea. Dar întruchipează paradoxurile științei, dubla margine a manipulărilor noastre asupra naturii, binele și răul care pot decurge nu numai din același om, ci din aceeași cunoaștere. Chiar și bunăvoința agricolă a lui Haber s-a dovedit a fi o binecuvântare hotărâtă.

Când omenirea a dobândit puterea de a fixa azotul, baza fertilității solului s-a schimbat de la o dependență totală de energia soarelui la o nouă dependență de combustibilii fosili. Acest lucru se datorează faptului că procesul Haber-Bosch funcționează prin combinarea gazelor de azot și hidrogen la căldură și presiune imense în prezența unui catalizator. Căldura și presiunea sunt furnizate de cantități prodigioase de electricitate, iar hidrogenul este furnizat de petrol, cărbune sau, cel mai frecvent astăzi, gaz natural. Este adevărat, acești combustibili fosili au fost creați de soare, cu miliarde de ani în urmă, dar nu sunt reînnoibili în același mod în care este fertilitatea creată de o leguminoasă hrănită de lumina soarelui. (Azotul este fixat de o bacterie care trăiește pe rădăcinile leguminoaselor, care comercializează o picătură mică de zahăr pentru azotul de care are nevoie planta.)

Eliberată de vechile constrângeri biologice, ferma ar putea fi acum gestionată pe principii industriale, ca o fabrică care transformă intrările de materie primă - îngrășământ chimic - în producții de porumb. Iar porumbul s-a adaptat strălucit noului regim industrial, consumând cantități prodigioase de energie combustibilă fosilă și producând cantități tot mai prodigioase de energie alimentară. Cultivarea porumbului, care dintr-o perspectivă biologică a fost întotdeauna un proces de captare a soarelui pentru a-l transforma în alimente, a devenit în mică măsură un proces de conversie a combustibililor fosili în alimente. Mai mult de jumătate din azotul sintetic produs astăzi se aplică porumbului.

Din punctul de vedere al eficienței industriale, este păcat că nu putem bea pur și simplu petrol direct, pentru că există mult mai puțină energie într-o bucșă de porumb (măsurată în calorii) decât în ​​jumătate de galon de petrol necesar pentru a-l produce. Din punct de vedere ecologic, acesta este un mod fabulos de scump de a produce alimente - dar „ecologic” nu mai este standardul operațional. În fabrică, timpul înseamnă bani, iar randamentul este totul.

O problemă cu fabricile, spre deosebire de sistemele biologice, este că acestea tind să polueze. Flămând de combustibil fosil, așa cum este porumbul hibrid, fermierii îl hrănesc încă mult mai mult decât poate mânca, risipind majoritatea îngrășămintelor pe care le cumpără. Și ce se întâmplă cu acel azot sintetic pe care plantele nu îl iau? O parte din aceasta se evaporă în aer, unde acidifică ploaia și contribuie la încălzirea globală. Unii se scurg până la pânza freatică, de unde poate ieși din robinet. Nitrații din apă se leagă de hemoglobină, compromitând capacitatea sângelui de a transporta oxigenul către creier. (Cred că am greșit sugerând să nu sorbem direct combustibilii fosili; uneori o facem.)

A trecut mai puțin de un secol de la invenția lui Fritz Haber, totuși a schimbat ecologia pământului. Mai mult de jumătate din oferta mondială de azot utilizabil este acum creată de om. (Cu excepția cazului în care ați crescut cu alimente organice, cea mai mare parte din kilogramul de azot din corpul vostru a fost fixat prin procesul Haber-Bosch.) „Am perturbat ciclul global al azotului”, a scris Smil, „mai mult decât oricare altul, chiar carbon. " Efectele pot fi mai greu de prezis decât efectele încălzirii globale cauzate de perturbarea ciclului carbonului, dar nu sunt mai puțin importante.

Potopul de azot sintetic a fertilizat nu doar câmpurile agricole, ci și pădurile și oceanele, în beneficiul unor specii (porumbul și algele fiind doi dintre cei mai mari beneficiari) și în detrimentul a nenumărate altele. Soarta finală a nitraților răspândiți în Iowa sau Indiana este de a curge în Mississippi în Golful Mexic, unde fertilitatea lor mortală otrăvește ecosistemul marin. Marea de azot stimulează creșterea sălbatică a algelor, iar algele înăbușă peștele, creând o zonă „hipoxică” sau moartă, la fel de mare ca New Jersey - și încă în creștere. Prin fertilizarea lumii, modificăm compoziția speciilor planetei și micșorăm biodiversitatea acesteia.

Și totuși, așa cum demonstrează agricultorii organici (care nu folosesc îngrășăminte sintetice) în fiecare zi, soarele încă strălucește, plantele și asociații lor bacterieni încă fixează azotul, iar animalele de la fermă produc încă cantități mari de azot în „deșeurile” lor, așa că- numit. Poate fi nevoie de mai multă muncă, dar este complet posibil să hrănim solul și pe noi înșine, fără a arunca atât de mult azot în mediu. Cheia reducerii dependenței noastre de azot sintetic este să construim o agricultură mai diversificată - rotirea culturilor și folosirea animalelor pentru reciclarea nutrienților în ferme - și renunțarea la vastele noastre monoculturi de porumb care conțin azot. Mai ales pe măsură ce prețul combustibililor fosili urcă, chiar și cei mai industrializați fermieri din lume vor trebui să arunce o nouă privire asupra modului în care natura și cei care o imită, creează fertilitate fără a ne diminua lumea.