В марте этого года, когда страны всего мира перешли на карантин из-за COVID-19, в одном уголке Объединенных Арабских Эмиратов близился к завершению потрясающий эксперимент. Всего за 40 дней некогда бесплодный участок земли в этой пустынной стране, не имеющей выхода к морю, был усыпан спелыми сладкими арбузами, зреющими под арабским солнцем.
Для страны, которая должна импортировать 90% своей свежей продукции, это стало выдающимся событием. Сухая негостеприимная аравийская пустыня была превращена в пышную фруктовую ферму. Для этого нужно было просто добавить в почву глину и воду.
Научное открытие
Вот только это было не так просто сделать. Вырастить арбузы стало возможно только с помощью жидкой наноглины, технологии восстановления почвы, история которой началась в 2400 км к западу несколько десятилетий назад.
В 1980-х годах часть дельты Нила в Египте стала чахнуть. Она была известна своим плодородием, несмотря на близость к засушливой пустыне, здесь занимались сельским хозяйством в течение тысяч лет. Тем не менее, всего за 10 лет от былого плодородия практически ничего не осталось.
Каждый год в конце лета Нил разливался, покрывая равнины в дельте, а затем снова отступал. Когда ученые начали исследовать причину снижения плодородия земель, они обнаружили, что паводковые воды приносили минералы, питательные вещества и что особенно важно, частицы глины из водосборного бассейна Восточной Африки, питающего Нил. Они и откладывались на землях дельты. Именно эта глина обеспечивала плодородие земель. Но куда это делось?
Нарушение природного баланса
В 1960 году на Ниле начали строить Асуанскую плотину. Это сооружение шириной 4 км было построено для выработки электроэнергии и регулирования наводнений. Но ниже по течению воды стало гораздо меньше. Спустя несколько десятилетий без этой ежегодной "дозаправки" возможности почвы дельты были израсходованы.
Восстановление земель
После того как проблема была определена, ученые занялись ее решением.
Оле Сивертсен, исполнительный директор Desert Control, норвежской компании, которая разработала новый подход, сказал, что такие почвы с трудом удерживают влагу, а растения в таких условиях растут с трудом. Добавление глины в правильных пропорциях может кардинально все это изменить.
По словам представителей компании, Desert Control планирует использовать наноглину, чтобы превратить непродуктивную пустынную землю в место, где можно выращивать фрукты и овощи.
В использовании глины для улучшения почвы нет ничего нового: фермеры применяют этот метод уже тысячи лет. Однако этот процесс был очень трудоемким и разрушительным для подземных экосистем. Вспашка, выемка грунта и переворачивание почвы также наносит ущерб окружающей среде, поскольку секвестрированный углерод подвергается воздействию кислорода и поэтому попадает в атмосферу в виде двуокиси углерода. Как объясняет ученый-почвовед Саран Сохи из Эдинбургского университета, вместе с этим происходит нарушение невероятно сложного почвенного биома, связанного с культивацией.
Ученым понадобились годы исследований, в течение которых норвежский инженер по гидродинамике Кристиан Олесен искал способ создать такую глину, которая легко смешивалась бы с песком и превращалась в живительную почву.
Большая часть исследований и разработок раствора наноглины была посвящена поиску тщательно сбалансированной жидкой формулы, которая может легко просачиваться через крошечные частицы местной почвы (отсюда и наночастица) и при этом не стекать вниз слишком быстро. Цель состоит в том, чтобы обработать 10-20 см почвы, которые находятся на уровне и ниже корневой зоны стандартных культур.
Глина по своим функциям имитирует органическое вещество, помогая почве удерживать воду и позволяя почвенной флоре и фауне хорошо закрепиться.
Хотя технология разрабатывалась почти 15 лет, ее коммерческое использование происходило только в течение последних 12 месяцев после независимого тестирования Международным центром биосолевого сельского хозяйства (ICBA) в Дубае.
Применение
Теперь ученые располагают научными доказательствами эффективности этого метода, который поддерживает плодородие почвы, и будут стремиться построить множество мобильных мини-заводов в 13-метровых морских контейнерах. Эти мобильные установки будут создавать жидкую наноглину там, где это необходимо, используя материалы той страны, где они будут размещаться.
Первая из этих фабрик станет способна производить 40 000 литров жидкой наноглины в час и будет использоваться в городских парках в ОАЭ, так как эта технология способна сократить потребление воды до 47%.
Текущие начальные затраты составляют около 2 долларов (150 рублей) за квадратный метр, что приемлемо для небольших ферм в богатых ОАЭ. Но чтобы использовать этот метод в Африке к югу от Сахары, необходимо решить, как снизить эти затраты.
Сивертсен заявляет, что они могут снизить эту стоимость, после чего она будет составлять примерно 0,20 доллара (15 рублей) за квадратный метр.
