Рис едят миллиарды людей на планете, и он находится в беде из-за глобального потепления. Недостаток или избыток дождей, повышение ночных температур, вторжение соленой морской воды на поля и другие опасности, связанные с изменениями климата и деятельностью человека, заставляют мир искать новые способы выращивания одной из самых важных культур.

Селекционеры работают над тем, чтобы семена выдерживали высокие температуры или засоленные почвы, а фермеры меняют свои посевные календари и методы земледелия, например намеренно позволяют полям высыхать, что также помогает снижать выбросы метана, мощного парникового газа, который выделяется на рисовых полях.

Климатический кризис особенно беспокоит мелких фермеров с небольшим количеством земли, а таких в Азии сотни миллионов. «Они должны приспособиться, иначе не смогут выжить», — сказал в интервью The New York Times Фам Тан Дао, начальник ирригации Сок Чанг — прибрежной провинции Вьетнама, который является одной из крупнейших стран — производителей риса в мире.

Исследование, проведенное в Китае, показало, что за последние 20 лет экстремальные осадки снизили урожайность риса. Индия ограничила его экспорт, опасаясь, что риса не хватит для собственного населения. В Пакистане жара и наводнения уничтожили урожай, а в Калифорнии долгая засуха вынудила многих фермеров оставить свои поля под паром. Вьетнам готовится вывести из производства почти 250 тысяч акров земли в дельте Меконга.

Прогнозируется, что в этом году мировое производство риса сократится, в основном из-за экстремальных погодных условий.

Текущие проблемы отличаются от тех, что были 50 лет назад. Тогда миру нужно было производить гораздо больше риса, чтобы предотвратить голод. Помогли высокоурожайные гибридные семена, выращенные с химическими удобрениями. В дельте Меконга фермеры собирали до трех урожаев в год, кормя миллионы людей дома и за границей.

Сегодня такая система интенсивного производства создала новые проблемы во всем мире. Это истощило водоносные горизонты, увеличило использование удобрений, сократило разнообразие сортов риса, которые выращивают, и загрязнило воздух дымом горящей рисовой стерни. Это накладывается на климатический кризис, изменивший ритм солнечного света и дождя, от которых зависит рис.

Между тем рис является основным продуктом питания примерно для трех миллиардов человек, в том числе самых бедных в мире, а повышенная концентрация углекислого газа в атмосфере истощает его питательные вещества.

И «вишенка на торте»: рис в процессе производства сам загрязняет атмосферу. На его долю приходится 8% глобальных выбросов метана. Конечно, это намного меньше, чем вместе взятые выбросы от угля, нефти и газа (35%), но ископаемое топливо можно заменить другими источниками энергии, с рисом это сделать сложнее.

Рискованный баланс: рис или креветки?

В 1975 году, столкнувшись с голодом после войны, Вьетнам решил выращивать больше риса и добился в этом впечатляющих успехов, став в итоге третьим по величине экспортером риса в мире после Индии и Таиланда. Зеленое лоскутное одеяло дельты Меконга стало самым ценным рисовым регионом. Но в то же время река Меконг была изменена руками человека.

Беря начало в юго-восточном Китае, она извивается через Мьянму, Лаос, Таиланд и Камбоджу, прерываясь множеством дамб. Когда этот поток достигает Вьетнама, в нем остается мало пресной воды, чтобы вымыть морскую воду, просачивающуюся внутрь суши. Повышение уровня моря приносит еще больше морской воды. Оросительные каналы засолены. По мере дальнейшего глобального потепления проблема будет только усугубляться.

Там, где раньше соленая вода в сухой сезон проникала вглубь суши примерно на 30 километров, теперь она может достигать 70 километров, рассказал изданию Фам Тан Дао. «Теперь мы согласны с тем, что быстро поднимающаяся соленая вода — это нормально. Мы должны подготовиться к тому, чтобы справиться с этим», — добавил он.

Изменение климата несет с собой и другие риски. Больше нельзя рассчитывать, что сезон дождей начнется в мае. Как обнаружили исследователи, в засушливые годы фермеры спешат сеять рис на 10–30 дней раньше, чем обычно, а в прибрежных районах многие чередуют рис и креветки, которым нравится немного соленой воды.

Но для этого нужно обуздать жадность: креветки приносят высокую прибыль, но и высокие риски, делая землю бесплодной, говорит 60-летний Данг Тхань Санг, который всю жизнь занимается выращиванием риса в Шокчанге. На своих семи акрах он сажает рис, когда в каналах есть пресная вода, и запускает креветок, когда туда просачивается морская вода. Рис очищает воду. Креветки питают почву. Это дает не такие большие деньги, как выращивание только креветок, но так безопаснее, поясняет фермер.

Исследователи пришли к выводу, что и в других странах фермерам придется изменить свой календарь для риса и других основных зерновых культур. Ученые уже пытаются им помочь.

Генная инженерия и секреты древнего риса

Кабинет чудес в лаборатории биохимика из Университета штата Арканзас Аргелии Лоренс наполнен семенами риса — 310 разных сортов. Многие из них древние, редко выращиваемые сейчас, но они обладают генетическими сверхспособностями, в том числе позволяют рису выживать в жаркие ночи. Пока доктор Лоренс нашла два таких гена. Их можно использовать для выведения новых гибридных сортов. «Я убеждена, что через десятилетия фермерам потребуются совсем другие виды семян», — говорит она.

Доктор Лоренс входит в армию селекционеров риса, разрабатывающих новые сорта для более жаркой планеты. Многонациональные семенные компании вкладывают в это значительные средства. Однако критики предупреждают, что гибридные семена и химические удобрения, в которых они нуждаются, фактически уничтожают традиционные сорта, потенциально более устойчивые к климатическим опасностям.

Новый рубеж в исследованиях риса связан с CRISPR, технологией редактирования генов, которую американские ученые используют для создания семян, практически не производящих метан. Но пока генетически модифицированный рис (как и другие продукты такого рода) остается спорным, и только несколько стран разрешают его выращивание.

В Бангладеш исследователи вывели новые сорта для климатических нагрузок, с которыми уже сталкиваются фермеры. Некоторые из этих видов могут расти, если их погрузить в паводковые воды на несколько дней, другие способны выживать на соленых почвах. В будущем, говорят исследователи, стране потребуются новые сорта риса, которые могут расти с меньшим количеством удобрений или выдерживать еще более высокие уровни солености.

Что бы ни случилось с климатом, Бангладеш необходимо будет производить больше риса, который там едят при каждом приеме пищи, отмечает главный научный сотрудник Бангладешского научно-исследовательского института риса Хандакар М. Ифтехаруддаула. «Рисовая безопасность является синонимом продовольственной безопасности», — сказал он.

Высушить и сэкономить

Рис в современном мире ассоциируется в первую очередь с Азией, но он занимает центральное место и в истории США. Эта культура обогатила прибрежные штаты американского Юга трудом порабощенных африканцев, которые принесли с собой поколения знаний о выращивании риса.

Сегодня доминирующий район выращивания риса в стране расположен на твердой глинистой почве недалеко от места впадения в Миссисипи одного из ее притоков, реки Арканзас. Это совсем не похоже на дельту Меконга. Поля здесь выровнены лазером, плоские, как блины. Работа выполняется машиной. Фермы огромны, иногда более 20 тысяч акров.

Но и здесь ночи становятся жарче, дожди непостоянны, и есть проблема, созданная самим успехом такого интенсивного выращивания риса: уровень грунтовых вод опасно низкий.

Профессор инженерии из Арканзасского университета в Фейетвилле Бенджамин Ранкл предложил местным фермерам не держать рисовые поля постоянно затопленными, как всегда делалось раньше, а дать им немного высохнуть, затем снова пустить воду, и так повторять. Его семилетний эксперимент показал, что подобная система позволяет аграриям сократить не только использование воды, но и выбросы метана от риса более чем на 60%.

Другие фермеры стали сажать рис рядами, как кукурузу, оставляя между ними борозды для стока воды. Это также снижает потребление воды и, согласно исследованиям в Китае, где это было обычным явлением в течение некоторого времени, сокращает выбросы метана.

Еще один весомый плюс: это снижает счета за электроэнергию, которую потребляют насосы, подающие воду на поля. И, наконец, правительство США обещает финансово стимулировать «климатические проекты» такого рода, что может побудить американских фермеров чаще использовать попеременное увлажнение и сушку.