Две крупнейшие в мире компании по добыче лития, SQM и Albemarle, рекламируют этот метод добычи как «экологически чистый» и «устойчивый». В официальных заявлениях компаний отмечается, что по сравнению с шахтами по добыче твердых пород, такими как месторождения сподумена в Западной Австралии, «добыча рассола является очень экологичным способом производства лития» с «очень низким уровнем выбросов CO2» и «очень небольшим потреблением пресной воды». 13 Однако этот относительно недорогой, низкотехнологичный и, как предполагается, маловредный для окружающей среды процесс добычи тем не менее ставит под угрозу виды и сообщества, обитающие в пустыне Атакама. И это микрокосм планетарного явления: расширяющиеся границы добычи полезных ископаемых в рамках «зеленого капитализма». Везде, где ведется добыча полезных ископаемых для обеспечения сырьем энергетического перехода, глобальные меры по борьбе с изменением климата вступают в конфликт с местной охраной окружающей среды.
Добыча полезных ископаемых всегда преобразует, во многих случаях необратимо, ландшафты, на которых она ведется. 14 Переделывая Землю по образу добывающего капитала, физически и химически отделяя то, что считается ценным, от часто токсичных отходов, добыча полезных ископаемых вызывает ассоциации с терраформированием, столь важным для научной фантастики. Но если терраформирование призвано сделать безжизненную планету такой же зеленой, как Земля, то добыча полезных ископаемых, напротив, часто делает части Земли непригодными для жизни. Хотя воздействие добычи рассола на окружающую среду менее очевидно невооруженным глазом, чем, скажем, снос вершин гор, добыча жидкости, богатой литием, на самом деле угрожает хрупкой водной системе пустыни, а также экосистемам и людям, которые от нее зависят.
Антропогенное преобразование природы является сложным процессом, когда речь идет о жидких месторождениях. В отличие от традиционной добычи твердых пород, добыча воды изменяет как месторождения рассола в центре солончака, так и пресноводные водоносные горизонты по его периметру. 15 Промышленная откачка рассола приводит к образованию конусообразного просадки вокруг каждой добывающей скважины. В результате пресная вода по периметру солончака стекает к его центру, удаляясь от водоносных горизонтов между предгорьями высоких горных хребтов Атакама ( ) и краем обширного солончака. 16 Между тем осадки очень медленно пополняют эти жизненно важные источники пресной воды. Недавнее исследование показало, что почти вся пресная вода, хранящаяся в водоносных горизонтах, имеет возраст не менее шестидесяти пяти лет. 17
Ведутся активные научные дискуссии о том, насколько именно добыча лития сокращает запасы пресной воды в Атакаме. Но даже те исследователи, которые наиболее оптимистично оценивают воздействие литиевой промышленности, признают, что нынешние законные квоты на пресную воду для горнодобывающих и сельскохозяйственных компаний имеют мало оснований в гидрологической реальности. 18 Несмотря на то, что добыча меди и сельское хозяйство потребляют гораздо больше пресной воды, чем литиевая промышленность, сопоставление последствий каждого из этих видов водопользования затушевывает тот простой факт, что все три вида деятельности осуществляются одновременно в Атакаме, что представляет прямую угрозу доступу к воде в самой засушливой пустыне на Земле — с серьезными последствиями для восемнадцати общин атакамено, расположенных вокруг солончака.
Самая старая и засушливая пустыня в мире может показаться лишенной жизни. Экологи называют ее «полиэкстремальной» средой, учитывая ее высоту над уровнем моря и высокую прямую солнечную радиацию, интенсивную засушливость, огромные суточные перепады температур и плотно соленые озера. Те, кто изучает такие полиэкстремальные среды, попеременно описывают их как малоразнообразные, с относительно «простыми» сетью жизни, 19 или «удивительные» по своему биоразнообразию. 20 Все зависит от точки зрения. Растения и животные эволюционировали, чтобы обходиться меньшим количеством более соленой воды и, прежде всего, обильной энергией неумолимого солнца. Экстремальные условия стимулируют творческий потенциал природы.
Артемия, или соленая креветка, процветает в гиперсоленых озерах, которые были бы невыносимы для большинства видов. 21 Эти крошечные существа являются ключевым звеном в пищевой цепи плато. Соленая креветка питается бактериями и фитопланктоном (микроскопическими растениями) и, в свою очередь, является пищей для чилийских фламинго. Фламинго также приспособились к соленым лагунам, развив в своих клювах фильтр, похожий на ламеллярные мембраны устриц или китов, чтобы отфильтровывать микроскопические растения и животных из рассола. 22 Эта взаимосвязь не сводится только к отношениям хищника и добычи. Крошечные ракообразные цепляются за фламинго, путешествуя вместе с птицами во время миграции и таким образом расселяясь по бесчисленным соленым озерам Андского плато.
Фламинго являются барометром здоровья водно-болотных угодий. Путешествуя по солончакам в поисках пищи и партнеров (привлекаемых ритуалом ухаживания в виде синхронных танцев), птицы связывают соленые озера в сеть местообитаний. 23 И когда эти местообитания страдают, страдает и популяция фламинго: все три эндемичных вида фламинго солончака Атакама находятся в упадке. 24 Отчетливые факторы, приводящие к сокращению популяции, показывают совокупность факторов, наносящих ущерб этой хрупкой среде. Повышение средних температур в результате изменения климата ускоряет испарение поверхностных вод, что приводит к сокращению количества сине-зеленых водорослей, необходимых для питания фламинго и артемии. А шум и транспортный поток, связанные с горнодобывающей деятельностью, по-видимому, напрямую мешают размножению фламинго.
Хотя они и не так харизматичны, как невероятно пастельно-розовые птицы, уникальные эндемичные растения продемонстрировали впечатляющую изобретательность и выносливость. Ученые даже назвали этот регион «не имеющей себе равных природной лабораторией» для изучения того, как растения адаптируются к «экстремальным условиям окружающей среды». 25 Такие виды, как Solanum chilense, дикий пустынный помидор, или цветущая Azorella atacamensis с ее противовирусными свойствами, справляются с высокой солнечной радиацией и холодными ночами и могут выживать даже в условиях длительной засухи, прерываемой интенсивными дождями. Учитывая ограниченную поглощающую способность пустынной почвы, большая часть дождя стекает в виде ливневых паводков, давая растениям лишь короткий и непредсказуемый период для утоления своей жажды.
Эти растения Атакамы, дикие или одомашненные, рассказывают истории. Одна из них — о знаниях, накопленных человечеством на протяжении тысячелетий, которые позволяют сообществам выращивать урожай в неблагоприятных условиях. Другая — о происхождении органической жизни на Земле и ее возможности на других планетах. И еще одна — о том, как аспекты нашего будущего могут быть предсказаны прошлым пустыни. Условия, к которым эти растения приспособились, становятся все более распространенными во всем мире. Поскольку человечество стоит перед лицом более теплого и сухого будущего, исследователи изучают, могут ли родственники основных сельскохозяйственных культур, способные процветать в Атакаме, такие как бобовые и картофель, помочь накормить будущие поколения в более жарком и засушливом мире. Для биологов-ботаников, обеспокоенных глобальной продовольственной безопасностью, Атакама является «генетической золотой жилой». 26
Атакама также открывает доступ к другим областям знаний. Ее обширные и суровые геометрические формы, горы и бассейны, долины и хребты, скалистые текстуры и палитра серых, белых, красных и коричневых оттенков напоминают ландшафты Луны или Марса. Но ее связь с другими мирами — это не просто поэтическая аналогия. На вершине хребта на высоте 5000 футов над уровнем моря, вдали от любого светового загрязнения, в безвлажном воздухе, крупнейший в мире астрономический проект ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) имеет беспрецедентный вид на галактику. 27
А за пределами видимости, в гиперсоленых озерах и подповерхностных соляных отложениях Андского плато, находится еще один настоящий инопланетный мир. Это жидкие среды обитания для увлекательных микроорганизмов, классифицируемых как «экстремофилы» — буквально «любители экстрима» — из-за их способности выдерживать соленую воду, засушливый воздух и безжалостное солнце. 28 Само существование этих бактерий опровергает прежние научные предположения о средах обитания микроорганизмов и углубляет наше понимание биологической эволюции на Земле, а также возможности существования жизни на других планетах. Такие организмы стояли у истоков эволюционной истории Земли и, в свою очередь, способствовали распространению еще большего количества жизни, обеспечив насыщение кислородом и способствуя тому, что эволюционные биологи называют «взрывом биоразнообразия» 2,5 миллиарда лет назад. В этом смысле солончаки и их соленые озера являются одновременно живой записью и продолжающимся повторением миллиардов лет истории планеты. 29
В богатых литием залежах рассола глубоко под поверхностью пустыни, одной из самых соленых сред на Земле, 30 преобладают одноклеточные археи. Не имея доступа к солнцу, они производят энергию из неорганических химических веществ в процессе, известном как хемосинтез, а не из более знакомого фотосинтеза. Удивительно, но эта жизнь по-прежнему может быть найдена в плотной, сверхсоленой воде, даже после того, как рассол был закачан на поверхность. Однако закачка и испарение рассола коренным образом изменяют его микробиологический профиль, позволяя бактериям перерастать археи. Поэтому некоторые ученые призывают к созданию «системы сохранения» для защиты бактерий и архей, которые являются соседями лития. 31
Исследователи пытаются предсказать общее направление многочисленных сложных и запутанных процессов, изменяющих Атакаму. Глобальное потепление приводит к более быстрому испарению воды в лагунах на поверхности, в результате чего их соленость превышает уровень, к которому виды изначально приспособились, в то же время быстрая откачка рассола при добыче лития вытягивает пресную воду из водоносных горизонтов в подповерхностный рассол, снижая его соленость. 32 Наука может только догонять, документируя последствия задолго после того, как вред уже нанесен. Угроза, которую добыча лития представляет для жидкости, поддерживающей экосистему, — это медленная катастрофа с планетарными причинами и последствиями.
Горнодобывающие компании обычно представляют рассол как не имеющий никакой экологической ценности. Однако научные исследования показали, что рассол является не только важным компонентом экологии плато в целом, но и целой экосистемой сам по себе. Этот факт поднимает экзистенциальные вопросы о будущем планеты с нулевым уровнем выбросов углерода.
В Атакаме глобальные цепочки поставок пересекаются с местными пищевыми цепочками, сети экономического производства подрывают сети жизни, а колонизация и постколониальное государственное строительство стирают древнюю историю непрерывного проживания коренных народов. И эти неожиданные переплетения — лишь начало истории. В большем смысле, чем я мог себе представить, когда впервые ступил на солончак Атакама в тот ветреный день, эта добывающая граница является порталом в будущее нашей планеты.
Глава 1
.
Земные переплетения
Литий — третий элемент в периодической таблице. Это самый легкий и наименее плотный металл, хотя в природе он никогда не встречается в чистом виде, поскольку является слишком реактивным, чтобы существовать без связи в составе соединения. Ионы лития и минералы встречаются в самых разных средах: твердых породах, жидких рассолах, мягких глинах и даже океанах (хотя и в очень низких концентрациях). Он имеет столь же впечатляющее количество применений: от посуды, пригодной для использования в духовке, до психотропной фармакологии и той роли, которую он сейчас играет на великой сцене истории: в качестве важнейшего компонента перезаряжаемых батарей.
Переход к возобновляемым источникам энергии зависит от электрификации, а электрификация зависит от перезаряжаемых батарей. Если мы хотим иметь хоть какой-то шанс избежать самых катастрофических климатических сценариев, у нас нет другого выбора, кроме как сократить выбросы углерода, особенно в сфере транспорта. Транспортный сектор является крупнейшим источником углеродного следа в США и вторым по величине источником глобальных выбросов углерода. А батареи, которые позволяют автомобилям работать на энергии ветра и солнца вместо ископаемого топлива, в свою очередь, зависят от очищенных высокочистых соединений лития. Литиевые батареи также становятся незаменимыми для энергетического сектора. По мере того как наши энергетические системы включают все больше электроэнергии из переменных источников, таких как солнце и ветер, хранение энергии становится крайне важным — в противном случае энергия будет доступна только тогда, когда светит солнце или дует ветер. Таким образом, большие батареи «коммунального масштаба» имеют жизненно важное значение для баланса энергетической сети.
Литий стал «критически важным» элементом в энергетическом переходе. Международное энергетическое агентство (МЭА), межправительственная организация, прогнозирует, что спрос на литий резко возрастет в условиях быстрого перехода к «зеленой» энергетике. По оценкам организации, спрос в 2050 году будет в десять раз превышать спрос в 2023 году — это самый большой прогноз роста среди всех «критически важных минералов», которые были проанализированы агентством. 1 И литий — не единственный материал для энергетического перехода, спрос на который, по прогнозам, будет расти. Для производства солнечных панелей, ветряных турбин и электромобилей, и это только три из основных технологий нашей эпохи возобновляемых источников энергии, требуется целая таблица Менделеева элементов, добываемых из земной коры: литий, графит, медь, железо, редкоземельные элементы, никель, кобальт, бокситы, кремний, марганец и многие другие. Медный сектор, который уже обслуживает огромный мировой рынок, к 2050 году должен будет вырасти на 150 процентов. 2 В 2050 году нам понадобится в два раза больше алюминия, полученного из добываемого боксита, чем мы производим сегодня. 3