Новые технологии часто имеют непредвиденные последствия, и технологии «зеленой революции» не являются исключением. Высокопродуктивные сорта семян, требующие искусственных удобрений, других сельскохозяйственных химикатов и большое количество воды, вызвали экологические проблемы во многих частях света. Азотные отходы с сельскохозяйственных земель создали «мертвые зоны» в некоторых прибрежных районах. Рост в результате этого водорослей и сорняков, а также сокращение кислорода в воде повлияло на популяции рыб и моллюсков. В некоторых случаях высокопродуктивные сорта оказались менее устойчивыми к вредителям и болезням, чем традиционные. Вследствие этого потребовалось более широкое использование пестицидов, чрезмерное применение которых может загрязнить почву и нанести вред насекомым и диким животным, что приведет к сокращению биоразнообразия. Пестициды могут также вызвать проблемы со здоровьем у работников ферм. По данным Всемирной организации здравоохранения пестициды вызывают около миллиона случаев острого непреднамеренного отравления в год, а также становятся причиной двух миллионов попыток самоубийств, приводящих к смерти около 220 тыс. человек в год. (Доступность пестицидов сделала отравление ими наиболее широко распространенным способом самоубийства в развивающихся странах.) Также беспокоит истощение запасов воды. В Пенджабе, колыбели «зеленой революции» в Индии, между 1993 и 2003 гг. бурение миллионов скважин вызвало падение уровня грунтовых вод более чем на 15 футов. В результате у многих фермеров сейчас наблюдается нехватка воды для полива сельскохозяйственных культур.

Однако можно многое сделать для смягчения этих проблем. Более экономное и точное внесение удобрений может снизить их расходы без влияния на урожайность. Правда, в некоторых развитых странах интенсивность внесения удобрений снижается в последнее время. В Соединенных Штатах урожайность кукурузы увеличилась с 42 килограммов на килограмм удобрений в 1980 г. до 57 килограммов в 2000-м. Подобные улучшения урожайности пшеницы были достигнуты в Великобритании и риса в Японии. Но во многих развивающихся странах удобрения в значительной степени дотируются правительствами, что препятствует их более эффективному применению. Гораздо больше можно сделать и для уменьшения ненужного использования пестицидов и минимизации вредных побочных эффектов. Во время развертывания «зеленой революции» фермерам настойчиво объясняли, что использование пестицидов было необходимым компонентом «современного» сельского хозяйства, что привело к их чрезмерному использованию. Некоторым фермерам было рекомендовано применять пестициды в соответствии с календарем, независимо от того, нужно это или нет. Использование пестицидов в настоящее время не увеличивается, так как одновременно с ним внедряются современные биологические методы борьбы с вредителями. Гибридный подход, называемый «комплексной борьбой с вредителями», может сократить внесение пестицидов на 50 % для овощных культур. В некоторых случаях это может вообще устранить необходимость в пестицидах при выращивании риса. Точно так же есть много возможностей для более эффективного использования воды.

Больше внимания теперь уделяется управлению водными ресурсами, например организации систем сбора и хранения дождевой воды, внедрению водосберегающих ирригационных систем, таких как капельное орошение, способствующее уменьшению количества отходов азота. Очевидно, определенные права на воду могут быть проданы фермерам, что также будет стимулировать более разумное использование воды, побуждая фермеров сосредоточиться на наиболее подходящих культурах. Кажется странным интенсивное выращивание таких культур, как картофель в Израиле, апельсины в Египте, хлопок в Австралии или рис в Калифорнии, когда все эти культуры могут быть выращены дешевле и эффективнее в других местах. А в Пенджабе, например, обеспечение фермеров бесплатной электроэнергией, а также выдача субсидий на выращивание риса, водоемкой культуры, позволяют им оставлять водяные насосы в рабочем состоянии постоянно. В последние годы растут опасения нехватки воды для сельского хозяйства (ее даже называют «нефтью XXI в.»), что побудило правительства уделять больше внимания разработке разумной водной политики.

Однако экологические проблемы, связанные с высокодоходным сельским хозяйством, должны быть сопоставлены с возможным ущербом для экосистем при росте сельскохозяйственного производства по традиционной схеме, предполагающей увеличение выделяемых земель. Высокоурожайные сорта ведь требуют лишь незначительного увеличения обрабатываемых площадей. Например, производство зерновых в Азии удвоилось с 1970 по 1995 г., хотя общая площадь, занятая зерновыми культурами, увеличилась всего на 4 %. Во всем мире данные еще более поразительны. Американский ученый-селекционер Норман Борлоуг отметил, что мировой объем производства зерновых культур утроился между 1950 и 2000 гг., но площадь, используемая для их выращивания, увеличилась только на 10 %. Он утверждает, что без технологий «зеленой революции» в мире было бы массовое голодание либо потребовалось бы огромное количество целинных земель.

Многие критики «зеленой революции» выступают за возвращение к традиционным (или органическим) сельскохозяйственным методам без использования химических удобрений и пестицидов. Это уменьшило бы как прямое влияние сельского хозяйства (в виде азота и пестицидов) на окружающую среду, так и косвенное (так как производство химических удобрений – это энергоемкий процесс, потребляющий природный газ и приводящий к изменению климата). Но сельское хозяйство без использования химических веществ и удобрений дает более низкую урожайность, и потому требуется больше земли, чтобы обеспечить такое же количество продукции. Исследования показали, что для органического производства пшеницы, кукурузы и картофеля потребуется в два или в три раза больше земли, чем в обычном производстве. По данным эксперта по азотному циклу Вацлава Смила из университета Манитобы, глобальное сельское хозяйство в 1900 г. на площади около 850 млн гектаров (2,1 млрд акров), почти не используя химические удобрения, поддерживало около 1,6 млрд человек. Фермерство без удобрений, то есть с использованием органических методов производства, на сегодняшних 1500 млн га (3,7 млрд акров) земли способно будет содержать на вегетарианской диете только 3,2 млрд человек, или половину современного населения мира.

Тем не менее применение удобрений в развитых странах может быть сокращено, так как, несмотря на снижение урожайности, достаточное количество продуктов может быть получено при традиционных методах производства. Это потому, что богатые страны производят больше еды, чем им нужно, – отчасти потому, что выплачивают субсидии фермерам за перепроизводство. Избыток еды ведет к потреблению излишнего количества белка (приводящему к росту уровня ожирения) и большим экспортным излишкам. Так что есть возможность некоторые производства продуктов питания переключить на менее химически интенсивные – органические методы ведения сельского хозяйства. Ситуация в развивающихся странах, однако, совсем другая. В богатых странах поставки только химических удобрений дают около 45 % азота, используемого на полях. В бедных же странах химия составляет 80 %. Этим, собственно, объясняется разница между неадекватным и адекватным питанием, а также нехватка белка во многих развивающихся странах.