Биопрогнозирование антропогенных катастроф

Антропогенные катастрофы в своем проявлении аналогичны природным катаклизмам, и предварительные стадии также характеризуются общими закономерностями. Существует и ряд особенностей в развитии антропогенных экологических кризисов. Начальные этапы кризиса протекают, медленно и незаметно. Дестабилизирующие влияния охватывают практически все трофические уровни и взаимоотношения в биоценозе.

Наиболее неустойчивыми оказываются консументы верхнего трофического уровня, узкоспециализированные виды и просто крупные животные. После достижения критического уровня развивается лавинообразный процесс деградации биоценоза с сопутствующей миграцией или гибелью коренных популяций, видов экосистемы. Происходит замещение вымерших видов другими массовыми видами, способными существовать в разрушенной среде обитания. По аналогичному механизму протекали экологические катастрофы Аральского моря, озера Балхаш и другие.

По мнению Н.Ф. Реймерса (1994), в качестве количественной меры нарушения стационарного равновесия экосистемы при техногенных воздействиях может быть использовано правило 10%. Следовательно, при накоплении токсических ингредиентов или разрушении биоценоза больше 10% начинается деградация и саморазрушение биоценозов.

На уровне популяций превышение 10% объема изъятия приводит к нарушению стационарного состояния. При этом необходимо отметить, что данная закономерность характерна для хронических, постоянно действующих антропогенных воздействий и существенно зависит от типа биоценозов.

Хорошим и надежным биоиндикатором нарушения стационарного состояния экосистем является массовое размножение популяций какого-либо вида, превышающих по численности свои многолетние циклические колебания. Исследование особенности биологии таких массовых видов позволяет определить антропогенную причину освобождения или расширения экологической ниши и тем самым прогнозировать возможные последствия наблюдаемой нестабильности биоценоза. Необходимо также отметить, что в современной урбанизированной природной среде в экосистемах, находящихся на различной стадии восстановительной сукцессии, проведение подобного рода исследований осложняется неоднозначной интерпретацией полученных результатов.

Естественно, что сохранение коренных биоценозов в пределах заповедных территорий, заказников, резерваций и национальных парков в качестве эталона природных сообществ — необходимое условие при прогнозировании близких и отдаленных последствий антропогенного влияния на природные экосистемы.

В отношении глобальной опасности экологических катастроф первые места в современном мире отводятся нарушениям соотношения между СО₂ и О₂, радионуклидным загрязнениям долгоживущими изотопами и электромагнитным полям, уровень которых уже в сотни раз превысил естественный фон и продолжает неуклонно расти.

Как в области энергетики, так и в электронных средствах массовой информации и связи сосредоточены самые крупные капиталовложения. В глобальном масштабе для биосферы Земли это означает постоянное и нарастающее радионуклидное и электромагнитное загрязнение, установление гигиенических и экологических нормативов, не соответствующих реальной опасности, и создание реальной ситуации региональных и глобальных экологических катастроф в ближайшие 25-50 лет. С целью создания системы прогностических представлений и снижения последствий экологических кризисов необходима организация биоиндикационных мониторинговых исследований и биоиндикационного контроля в районе потенциально опасных промышленных объектов. К их числу принадлежат атомные станции, радиохимические заводы по переработке, обогащению и дезактивации радиоактивных материалов. Однако, системные биоиндикационные исследования в настоящее время, начиная с 1992 г., проводятся только в г. Северске Томской области по инициативе председателя городского комитета по экологии А.Л. Мерзлякова совместно со специалистами Томского государственного университета.

Проводимые исследования уже сейчас позволяют оценивать реальную и потенциальную опасность радионуклидных загрязнений окружающей среды и позволят в недалеком будущем перейти к созданию системы биоиндикационного мониторинга радиационно опасных предприятий соответствующего профиля.

В области электромагнитного биомониторинга имеются только теоретические обоснования необходимости создания аналогичной системы, в то время как в практическом отношении при современной ограниченности финансирования такие исследования носят эпизодический характер как в России, так и за рубежом.