Николаев А.С. Экология

4.Проанализируйте основные экологические проблемы человечества, расположите их в порядке значимости с Вашей точки зрения, обоснуйте свою позицию.

5.Каковы экологические последствия применения оружия массового уничтожения?

6.Перечислите глобальные эффекты от загрязнения окружающей среды.

7.Почему недопустимо сжигание мусора в произвольно выбранных местах?

8.Укажите причины образования кислотных дождей, опишите экологические последствия их воздействия на живые организмы.

9.В чем заключена защитная функция озона в стратосфере?

10.Каков механизм формирования «парникового» эффекта?

11.Опишите положительные и отрицательные последствия «парникового» эффекта.

12.Что представляет собой биологическое загрязнение?

13.Каковы экологические последствия информационного и физического загрязнения?

14.Чем ограничено потребление энергии людьми на собственные нужды, каков выход из энергетической кризисной ситуации?

15.Как связано биоразнообразие с устойчивостью экологических систем?

16.Какова роль лесов в функционировании биосферы?

151

17.Какова роль невозмущенных человеком территорий в стабилизации биотических процессов в биосфере?

18.Сопоставьте значения показателя разомкнутости биотических круговоротов для природных экосистем с его значением для агроценозов.

19.Возможна ли полная замена природных экологических систем агроценозами?

20.Что понимают под термином «вложение энергии в земледелие»?

21.Приведите примеры проявления закона снижения энергетической эффективности природопользования.

22.Сопоставьте среднестатистические значения необходимой энергии пищи одного человека и суммарное энергопотребление современного человека, включая обогрев, затраты на одежду и т.п. (единицы измерения – Вт, т.е. Дж/с).

23.Какие параметры и их количественные соотношения следует учесть при определении оптимальной численности людей на Земле?

24.В каких единицах измеряют природоемкость?

25.Какая тенденция в изменении природоемкости свидетельствует об экологической рациональности ведения хозяйства?

152

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Биолого-экологические исследования позволили установить, что основа существования всех живых организмов Земли, включая человека, – последовательная передача энергии от Солнца ко всем звеньям живой материи. При этом на отдельных участках нашей планеты организуются замкнутые в определенной мере круговороты биогенов. Разомкнутость круговоротов в природных экологических системах согласно [13] составляет сотые доли процента. Сообразно с организацией круговоротов все живые организмы выполняют в природных сообществах определенные функции (продуценты, консументы, редуценты). При выпадении отдельных видов из цепи их место занимают новые, благодаря, либо миграции из соседних экосистем, либо образовавшиеся в результате мутации (как произошло в случае вирусов СПИДа). Отдельные природные сообщества и системы в целом достаточно устойчивы, благодаря обратным отрицательным связям. При наличии обратных положительных связей экологическая система работает «вразнос», отдельные виды претерпевают эволюционные изменения (мутируют), в результате образуется качественно новая экологическая система.

Понятие «природный ресурс» условно и имеет смысл только для относительно небольшого отрезка времени: от нескольких десятков лет до нескольких тысячелетий. Еще более условно понятие «природный биологический ресурс», поскольку все сооб-

153

щества живых организмов (биоценозы) сформировались вследствие необходимости замкнутости биотических круговоротов веществ и стабилизации условий окружающей среды. Из всех возможных видов, способных существовать в земных условиях, отобраны только те виды, которые могут производить необходимые действия в рамках своих сообществ по выполнению определенной работы по стабилизации окружающей среды. Сама окружающая среда приготовлена во многом живыми организмами и поддерживается ими в оптимальном для жизни состоянии. Любой вид продукции живых организмов в биосфере компенсируется ее деструкцией, и оба процесса основаны на переработке материалов создаваемых самими организмами. Из представлений о биогеохимических круговоротах веществ (биогенов) следует, что функционирование природных биоценозов не основано на потреблении ресурсов окружающей среды. В естественном сообществе не могут присутствовать виды-разрушители, которые разрушили бы скоррелированность сообщества и лишили бы его способности регулировать окружающую среду.

Человечество (биологический вид) обладая уникальным свойством – культурой и ее составной частью: способностью к организации научно-технического прогресса, распространилось практически по всей площади суши Земли. Теперь биосферная оболочка Земли буквально опутана возмущающими антропогенными потоками массы, энергии, информации (вспомним интернет). В результате нарушены естественные круговороты биоге-

154

нов, что может обусловить эволюционную составляющую, направленную против самого человечества. Последнее может обернуться бесплодием, безумием (наркоманией), смертельной пандемией. Цивилизованное человечество именно благодаря культуре имеет корни вида-разрушителя. Но смысл плотской (биологической) жизни человека не может отличаться от смысла жизни остальных живых существ природы. Учитывая рост численности популяции людей и то, что их экономическая деятельность перерастает в глобальное разрушение всей биосферы, сегодня актуальна корректировка культуры человечества в целом на основе данных экологии. Основная работа, выполняемая человеком, должна быть направлена не на экстенсивное развитие цивилизации, а на сохранение естественных сообществ в невозмущенных до определенного порога состояниях: К 0,000А.

Для погашения возмущений (разомкнутости биотических круговоротов сверх нормы) необходимо наличие на Земле достаточного количества невозмущенных территорий – территорий, не затронутых хозяйственной деятельностью. Например установлено, что примерно 33% поверхности суши должно быть покрыто лесом [19, 26]. Сегодня человечеством освоено 60% площади суши. При снижении площадей, охваченных антропогенной деятельностью, до 40%, то есть в 1,5 раза, даже при сохранении современной скорости сжигания ископаемого топлива, глобальное изменение круговорота углерода и накопление диоксида углерода (СО2) в атмосфере будет остановлено. При указанном сокра-

155

щении практически все виды тех диких животных, которые объективно обречены сегодня на вымирание, выживут и восстановят свои популяции. Чтобы возмущения не привели к катастрофическим для людей последствиям, антропогенное потребление энергии в сумме не должно превышать 1012 Вт [13]. Современное энергопотребление одного человека при питании составляет 134 Вт или 2800 ккал/сутки (при массе человека 67 кг). Суммарная же доля энергопотребления одного человека, включая хозяйственные нужды, перемещение на транспорте и т.п. в среднем составляет 2,5·103 Вт (2,5·103 Дж/с). В 2000 г. население Земли насчитывало 6 млрд. человек. Отсюда можно сделать вывод о необходимости сокращения численности народонаселения. К сокращению численности приведет утверждение экологической глобальной морали, основным пунктом которой является рождение в каждой семье не более одного ребенка.

На основании данных о потреблении первичной продукции в природных экосистемах суши различными группами живых организмов установлено, что люди не должны потреблять более 1% от общей массы (выраженной в килограммах) различных видов дикорастущих растений суши, включая древесину, потребляемую на строительство и отопление жилищ, производство бумаги и т.п., болотных растений и других.

Человечество само «порождает» экологические факторы, которые обусловливают негативные мутации. Разум людей мало

156

управляет генетическим кодом человека. Изменения этого кода во многом определяют условия окружающей среды.

Поскольку поток энергии является основным индикатором состояния биосферы, в экономико-экологические показатели следует ввести энергетический компонент, например затраты энергии при получении продукта. Необходимо установить предельные затраты энергии при производстве конкретных видов продукции. В агроценозах необходимо контролировать вложения энергии в земледелие, они не должны превышать в средних географических широтах значения 15·109 Дж/га·год. Земледелие в полярных и экваториальных регионах не оправдано ни экономически, ни экологически. Учитывая, что в умеренных широтах максимально допустимая величина вложения энергии в земледелие составляет 5·109 Дж/га·год и то, что при этом разомкнутость круговоротов биогенов превышает естественный уровень показателя в 4·103 раз, можно ориентировочно предположить: предельная величина антропогенного вложения энергии в заповедные территории в умеренных широтах составляет 3,8·106 Дж/га·год.

Предметом международных соглашений должны явиться квоты на потребление и выработку энергии в отдельных регионах, исходя из максимально допустимой величины на данный исторический период. Сегодня антропогенный поток энергии объективно (из-за численности людей) превышает порог устойчивости биосферы, его величина должна быть планомерно и постепенно снижена.

157

Учитывая масштабы антропогенной деятельности, закон падения природно-ресурсного потенциала, объективно отражающей функционирование природно-техногенных систем; нетрудно понять, что на данном историческом этапе не существует частных экологических проблем природопользования, все они глобальны. Человечество должно научиться говорить на «общем языке»: языке международных соглашений и исполнения их содержания.

Представляются разумными рекомендации Айерса по формированию основ международного сотрудничества [20]:

1)промышленно развитому миру следует сократить потребление материалов (природных ресурсов) на единицу ВВП на 90% - т.е. в 10 раз, на протяжении жизни двух поколений;

2)в устойчивой экономике ХХI века должны доминировать сферы обслуживания;

3)решить демографическую проблему (остановить рост народонаселения), а затем снизить численность людей.

Во исполнение позиции 3, для афро-азиатских стран было бы важно учесть необходимость:

•серьезной программы по преодолению неграмотности;

•программы контроля за численностью населения (положительный опыт Китая).

Также при выборе стратегии развития для афро-азиатских стран необходимо сделать ставку на отказ от торговли оружием.

158

В противном случае продавец может стать жертвой эффекта бумеранга, поскольку сегодня нет проблем локальных загрязнений, они глобальны. Достаточно вспомнить о Чернобыле.

Хотелось бы надеяться, что просвещенные люди всего мира знают об опыте средневековой Европы, когда в ответ на экологическую кризисную ситуацию (эпидемии, неурожаи), католическая церковь осенью 1095 г. в лице папы Урбана II призвала к священным походам на Восток. Небезынтересно с экологических позиций привести некоторые фрагменты его выступления: «Земля, которую вы населяете … сделалась тесной при вашей многочисленности. Богатствами она не обильна и едва дает хлеб тем, кто ее обрабатывает. Отсюда происходит то, что вы друг друга кусаете и друг с другом сражаетесь… Теперь же может прекратиться ваша ненависть, смолкнет вражда и задремлет междоусобие. Предпримите путь ко гробу святому, исторгните ту землю у нечестивого народа и подчините ее себе… Кто здесь горестен и беден, там будет богат». И свершилось… народы были втянуты в многолетние, почти двухсотлетние войны; в итоге отрегулировали плотность населения. Сегодня подобное не пройдет, человечество погибнет, а часть прочих живых организмов, частично отмутировав, благополучно создаст новые природные экологические системы в которых не будет ниш для биологического вида

Homo Sapiens.

Завершим изложенное четырьмя напутствиями Б.Коммонера [29]:

159

1.Все связано во всем (вред, наносимый одному элементу экосистемы, может привести к большим неблагоприятным последствиям в функционировании всей экосистемы).

2.Все должно куда-то деваться (ландшафты Земли, географи-

ческая оболочка в целом – в известном смысле замкнутые системы; бытовые и производственные отходы, попадая в окружающую среду, не исчезают бесследно; у природных систем остается все меньше сил, чтобы справляться с переработкой веществ, загрязняющих среду обитания людей; вокруг городов растут свалки мусора, загрязняющие вещества разносятся далеко от мест выброса воздушными и водными потоками).

3.Природа знает лучше (человек, самонадеянно желая «улучшить» природу, нарушает ход естественных процессов; последствия разного рода мелиораций делают среду обитания людей еще менее благоприятной).

4.За все надо платить (человек не может безвозмездно расходовать природные ресурсы, загрязнять окружающую среду, преобразовывать природные ландшафты в культурные и т.п.; все виды взаимодействия человека с природой должны оцениваться экономически, на основании грамотного определения

экологического ущерба).

Будущее человечества зависит от того, какой станет окружающая среда и как будут приспосабливаться к ней люди. Человечество как вид может сохраниться в том случае, если оно сумеет предотвратить отрицательные последствия изменения окру-

160