Ким Робинсон - Голубой Марс

На следующий день она встретилась с учеными-почвоведами, которые оказались довольны ее заинтересованностью их работой. Они хотели добиться того, чтобы город мог прокормить сам себя, и чем больше людей переселялось на юг, тем более требовалась подходящая почва. Но они пришли к выводу, что создание почвы – одна из самых сложных технологий, за которую они когда-либо брались. Надя была удивлена: все-таки вишнякские лаборатории считались лучшими в мире в области экологических технологий, тем более что их сотрудники прожили несколько десятилетий в мохоле. А растительный грунт – это же просто. Грязь с добавками, которые, казалось бы, было совсем несложно в нее подмешать.

Она поделилась с почвоведами этими мыслями, и мужчина по имени Арне, который ее сопровождал, слегка раздраженно сообщил ей, что почва на самом деле очень сложна. Около пяти процентов ее массы приходится на живые организмы, и эта важнейшая ее часть состоит из нематод, червей, моллюсков, членистоногих, насекомых, пауков, мелких млекопитающих, грибов, простейших, водорослей и бактерий. Одни только бактерии включают тысячи разных видов, и их численность может достигать сотен миллионов организмов в грамме почвы. Другие представители этого микросообщества присутствуют почти в таком же изобилии – и в плане численности, и в плане многообразия.

Такой сложный экологический элемент невозможно создать так, как представляла себе Надя, – то есть просто вырастив составляющие отдельно, а затем смешав их в общей миске. Но они не знали этих составляющих и не могли их вырастить, а те, что могли, погибли бы при смешивании.

– Особенно чувствительны черви. И с нематодами не так все просто. Вся система норовит нарушиться и оставить нас с одними только минералами и органическим материалом. Это называется гумус. Мы отлично научились создавать гумус. Но растительный грунт должен вырасти.

– И в природе так и происходит?

– Точно. Мы можем лишь попытаться вырастить его быстрее, чем он растет в природе. Мы не можем собрать его, не можем вот так взять и изготовить. А многие из живых его компонентов лучше растут в почве сами по себе, поэтому существует еще и проблема в том, чтобы поддерживать их развитие на большей скорости, чем если бы они развивались при естественном почвообразовании.

– Хм-м, – произнесла Надя.

Арне водил ее по лабораториям и теплицам, заполненным сотнями педонов, высоких цилиндрических цистерн и трубок, в каждой из которых находилась почва или ее компоненты. Президенту раскрывали тайны экспериментальной агрономии, и Надя, вспомнив о Хироко, приготовилась к тому, что мало что сумеет в этом понять. Эта эзотерическая наука запросто могла остаться для нее непостижимой. Впрочем, она понимала, что они проводили факториальные исследования, изменяя условия в каждом педоне и наблюдая последствия. Арне показал ей простую формулу, описывающую большинство основных аспектов проблемы:

S = f (PM, C, R, B, T),

где любое свойство почвы S являлось фактором (f) полунезависимых переменных, исходного материала (PM) , климата (C) , топографии или рельефа (R) , биоты (B) и времени (T) . Время при этом – тот фактор, который они стремились ускорить, а исходным материалом в большинстве их исследований служила вездесущая марсианская глина. Климат и топография в некоторых случаях изменялись, чтобы воссоздать различные условия среды, но больше всего изменений претерпевали биотические и органические элементы. Это объяснялось с позиции изощреннейшей микроэкологии, и чем больше Надя узнавала об этом, тем меньше понимала – это не столько похоже на строительство, сколько на алхимию. Многие элементы должны были преодолеть в почве несколько циклов, чтобы ее питательная среда стала подходящей для растений, и каждый элемент имел собственный цикл, который проходил под воздействием разных наборов агентов. В ней содержались макронутриенты – углерод, кислород, водород, азот, фосфор, сера, калий, кальций, магний. И микронутриенты – железо, марганец, цинк, медь, молибден, бор, хлор. Ни один из циклов этих питательных веществ не был закрытым из-за потерь, вызванных вымыванием, эрозией, сбором урожая, выходом газов. Не менее разнообразно было их поступление, которое включало: впитывание, выветривание, деятельность микробов, применение удобрений. Условия, позволявшие всем этим элементам проходить свои циклы, также варьировались достаточно, чтобы различные типы почв в разной степени ускоряли или замедляли свои циклы. Каждый тип почвы имел свой уровень pH, соленость, плотность и прочее, поэтому только в этих лабораториях содержались сотни почв и еще тысячи существовали на Земле.

В вишнякских лабораториях марсианский исходный материал вполне естественно служил основой для большинства экспериментов. Эоны пылевых бурь перемешали его по всей планете, и теперь он повсюду имел одинаковый состав. Типичная марсианская почва по большей части состояла из мелких частиц кремния и железа. А в верхних слоях часто залегали рыхлые осадки. Ниже материал был затвердевшим и комковатым, в разных степенях междучастичной цементизации, и чем глубже он залегал, тем более глыбистым становился.

Иными словами – глины. Смектиты, похожие на земные монтмориллонит и нонтронит, с добавлением материалов, таких как тальк, кварц, гематит, ангидрит, дизерит, клецит, бейделлит, рутил, гипс, маггемит и магнетит. И всех их обволакивали бесструктурные оксигидроксиды железа, а иногда – более кристаллизованные оксиды железа, которые придавали им красноватый цвет.

Поэтому их универсальным исходным материалом стал ожелезненный смектит. Его свободная и пористая структура позволяла ему поддерживать корни, но вместе с тем предоставлять достаточно места для роста. В нем совсем не было живых организмов, но было много соли и слишком мало азота. Так что задача ученых, по сути, состояла в том, чтобы собрать исходный материал, вымыть из него соль и алюминий и добавить азот и биотическое сообщество. И все это как можно быстрее. Довольно просто, если так посмотреть, но за словами «биотическое сообщество» скрывался целый ворох проблем.

– Господи, это не легче, чем поставить работу этого правительства! – воскликнула Надя Арне однажды вечером. – Они в большой беде!

Вне лабораторий, в природной среде, в глину просто внедряли бактерии, затем водоросли и прочие микроорганизмы, затем лишайники и, наконец, галофильные растения. После этого ждали, пока эти биосообщества спустя множество поколений, живя и умирая, преобразуют глину в почву. Это работало и работало до сих пор по всей планете, но очень медленно. Ученые из Сабиси подсчитали, что за сто лет средняя толщина растительного слоя увеличивается на один сантиметр. И даже это достигалось лишь за счет популяций, созданных методами генной инженерии, чтобы довести скорость до предельно возможной.