整个地球上(当然也包括整个中欧)位于人口密集区周边的森林,真的还需要来自大自然的氮养料吗?在过去的几十年间,对于树木而言,一个另类的氮来源已经慢慢形成,且演变成真正的“洪流”。而这“洪流”与大自然没有任何关系。与北美地区纯净的空气截然不同,欧洲这里的空气就好比是一碗浊汤。这“浊”并不是视觉意义上的,而是指内含的污染物质。或者我们需要一个更婉转的说法:“营养物质”?交通活动所产生的尾气和农业活动使用的粪雨(译者注:一种施肥方法,即给土地喷洒粪便),源源不断地给植物提供营养,已经超出了它们所能接受的范围。
空气中自然存在的氮元素是非常丰富的——就在您阅读这几行字的同时,已经呼入呼出了大量的氮。空气中对于我们极其重要的氧气,含量只占21%,而氮气的含量接近78%。所以严格意义上来说,假设把不需要的气体排除在外,您的每一次呼吸运动的四分之三都是在做无用功。但是这并不意味着氮元素对于您不重要,恰恰相反:您的身体中,大约携带着2千克氮元素,它们存在于蛋白质、氨基酸,以及其他营养物质中。
在这点上植物与人类区别不大——虽然植物的呼吸运动不需要氮气,但植物真正对氮感兴趣的,是一些以氮元素为重要组成部分的特殊化合物。这些化合物有很强的活性,可以用于生成蛋白质和遗传物质,可惜它们在自然界中含量极少。如果一棵树不是那么幸运地生长在有鲑鱼的水域边,那么它就要面临营养问题了。只能是路过的动物遗留下一些粪便,或者动物本身的尸体在它根系附近腐烂,这样树才能有些养料。
此外,闪电在这方面也能帮一部分忙。其巨大的能量可以将空气成分中的氮转化为氮氧化合物。和许多其他种类的植物一样,有些树木也能进化出相应的能力,通过特殊根结中的细菌将空气中的氮气转化为可吸收的形态。桤木就有这种制造养料的能力。然而,大部分其他种类的树木不具备这种能力,只能吸收动物排泄物中的养分。
总而言之,在自然界中,可利用的氮化合物弥足珍贵。但是后来,人类来了。我们用现代化的内燃机械,比如汽车或者暖气设备,做着与闪电一样的工作:内燃机械在燃烧燃料的过程中,生成大量的附属产物——氮氧化合物。这些物质以废气的形式随风四处飘散,然后随雨水被冲入大地。此外在农业中,为了迫使土地达到最高产量,高氮的人工肥料也被大范围使用。由于人类活动而释放出的氮类化合物的总量十分惊人:全球有接近2亿吨通过降雨进入土地的氮类化合物,相当于全世界公民平均每人产生27千克,而在工业城市这个数值接近100千克。
这听起来是不是挺少?那么让我们再次把目光投回到鲑鱼以及它所携带的营养量上。一条成年雄性鲑鱼体内平均含130克氮元素。如果把欧洲人每人每年的氮排放量用鲑鱼来计算,相当于750条鲑鱼。再按每平方公里230位居民计算,相当于一平方公里内有172500条鲑鱼。显然,这样的数量对于自然循环系统来说,完全负担不起。汽车尾气、农家肥以及化肥的供氮效果与这172500条鲑鱼基本相同,只是看不见而已,最多也就是在饮用水的硝酸盐含量突然增高时,能让人察觉到不舒服。
其实对于这种状况树木早有察觉,森林管理者也一样,因为他们种植的保护林,生长速度从几十年前开始就明显高于常规。森林也因此出产了更多木材,木材产量也要基于新的标准计算。这个标准,即所谓的木材产量表,是用于说明什么树种,在什么树龄时生长速度如何,而这一标准需要向上调整30%。
这是一个好消息吗?不,恰恰相反。从自然生长角度来说,树木完全不想快速生长。在它们生命中的第一个200年里,一片原始森林中的幼树通常需要在它母树的树荫庇护下忍耐,挣扎着增长仅仅数米的高度,但却能磨炼出不可思议的坚韧木质。而在我们目前的现代化经济林中,幼树失去了父辈树荫的保护伞和抑制作用,即使没有氮营养的补给也能快速达到它在更高树龄时才应有的高度。然而它们细胞的大小也明显高于正常值,其中还含有大量的空气。因此,面对那些同样需要呼吸的菌类时,它们变得弱不禁风。那些生长速度快的树木,腐烂速度也快,因此无法变老。而这一趋势,会因为来自空气的营养物质而变本加厉——这就好比一个已经打了兴奋剂的极限运动员,又得到了额外的能量刺激。
幸运的是,在我们所处的环境中,这种过高的氮营养负担还不算是一个长期的问题——前提是如果我们能够成功阻止尾气对环境造成的营养叠加。在土地中,存在着大量细菌,它们一如既往地如获至宝般吸取那些有害的氮氧化合物。它们会将分子拆解成基本元素,以此,气态的氮能够从土壤中渗出并回到它最初的源头——大气中。而另外一部分氮则会随着雨水的冲刷进入地下水,破坏我们最重要的饮用水。可以肯定的是,只要我们减少对生态系统的干预与侵犯,大自然的钟摆还是可以再一次摆动起来的。而鲑鱼和熊也会在不久的将来慢慢地重新回归。
然而至此所提及的因果关系,只是在沿河地带起到了决定性作用,而另一股自然的力量却游走于整个地面。它促成山脉形成,重塑山谷与河滩,就像一部巨大的机器,对环境进行再分配,它就是——水。