Глава 7. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КРИЗИСЫ, катастрофы И МЕРА ИХ ОПАСНОСТИ
В истории развития биосферы Земли неоднократно происходили процессы как постепенного, так и резкого изменения состояния природных систем. Причинами последних были глобальные природные или природно-антропогенные катастрофы. Они всегда приводили к существенным эволюционным перестройкам, которые, как правило, являлись прогрессивными для развития природных систем в процессах их адаптации к изменившимся условиям среды. При этом в биоте происходили сначала снижение биологического разнообразия, а затем взрыв формообразования новых видов.
Примером природной катастрофы является сближение Земли с крупными космическими телами, в результате чего возникли необратимые изменения в биосфере: произошла перестройка структуры и состава ее компонентов (литосферы, гидросферы, атмосферы), исчезли одни виды живых организмов и возникали новые живые формы.
Природно-антропогенные катастрофы связаны с действиями людей, началом их служит мощный антропогенный толчок. Это может быть ядерная война. Ее последствия способны привести к необратимым глобальным изменениям на Земле и самоуничтожению человечества.
От глобальных природных и природно-антропогенных катастроф следует отличать экологические катастрофы и экологические кризисы.
Экологическая катастрофа представляет собой необратимый процесс в биосфере, проявляющийся в возникновении природной аномалии. Типичным примером экологической катастрофы являются процессы, развивающиеся в Аральском море. За последние 25 лет объем воды в Арале сократился более чем на 60% и продолжает уменьшаться.
В экологических катастрофах человек выступает вынужденно пассивной и страдающей стороной. Началу экологической катастрофы всегда предшествуют негативные процессы, происходящие в биосфере и приводящие к нарушениям равновесия ее экосистем. Основным проявлением таких процессов является экологический кризис.
Экологический кризис - это напряженное состояние во взаимоотношениях человека с окружающей природной средой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил, производственных отношений и потребностей общества ресурсам биосферы.
Экологический кризис следует рассматривать как обратимый процесс, в котором человек выступает активно действующей стороной. Поэтому, во-первых, экологический кризис является результатом усиления антропогенного воздействия на биосферу. Во-вторых, развитие экологического кризиса - это усиление влияния изменений в окружающей среде на человеческое общество. В-третьих, разрешение экологического кризиса – это определенная фаза в развитии биосферы, сопровождающаяся как количественными, так и качественными изменениями экосистем.
Основные элементы экологического кризиса
В условиях взаимодействия человека с природными системами биосферы ее стабильность обеспечивается реализацией следующих положений:
- биосфера не просто источник ресурсов и приемник отходов произ- водства и жизнедеятельности человека; биосфера является фундаментом живого и в ней сама биота обеспечивает стабильность окружающей среды;
- биосфера имеет предельную хозяйственную емкость, превышение которой нарушает устойчивость биоты и окружающей среды;
-в пределах хозяйственной емкости биосфера может восстанавливать нарушенные функции экосистем; время восстановления и предел хозяйственной емкости меняются от ландшафта к ландшафту в зависимости от продуктивности биоты (в пустынях эта способность наименьшая, в лесах - наибольшая);
- превышение хозяйственной емкости биосферы нарушает естественный биологический круговорот веществ, геохимический баланс в экосистемах, т.е. ведет к загрязнению окружающей природной среды;
-загрязнение окружающей среды служит причиной и поводом для трансформации экологических ниш и, как следствие, гибели живых организмов;
-в условиях экологических нарушений природной среды человек должен обеспечить сохранение и восстановление естественных сообществ организмов в масштабах, обеспечивающих возвращение в пределы хозяйственной емкости биосферы, т.е. ее стабильности;
-пределом роста человеческой популяции является хозяйственная емкость биосферы, верхним порогом которой является перевод в антропогенный канал не более 1% чистой первичной продукции биоты (фотосинтеза); переход через этот порог ведет к дестабилизации окружающей среды и, в конечном счете, к исчезновению человека;
-для решения проблем окружающей среды человек должен осознать, что порог ее устойчивости перейден, и его поведение должно быть направлено на восстановление биосферы с использованием механизмов стабилизации в целях сохранения человеческого общества.
Исследования характера изменений биосферы под воздействием антропогенных факторов свидетельствуют о динамичности развития экологического процесса перехода экосистем в различные состояния напряжения.
1.Естественное состояние биосферы. Наблюдается фоновое антропогенное воздействие, при котором биомасса максимальна, а биологическая продуктивность минимальна.
2.Равновесное состояние. Скорость восстановительных природных процессов не ниже темпа антропогенных нарушений. Биологическая продуктивность больше естественной, а биомасса начинает постепенно снижаться.
3.Кризисное состояние. Антропогенные воздействия начинают превышать по скорости восстановительные процессы, но коренного изменения состояния экосистем еще не происходит. Биомасса заметно снижена, а биологическая продуктивность существенно повышена.
4.Критическое состояние. Происходит обратимая замена естественных экосистем на менее продуктивные (например, частичное опустынивание). Биомасса мала и, как правило, снижается.
5.Катастрофическое состояние. Происходит труднообратимый процесс закрепления малопродуктивных экосистем (например, сильное опустынивание). Биомасса и биологическая продуктивность - минимальны.
6.Состояние коллапса. Происходит необратимая потеря биологической продуктивности. Биомасса постепенно исчезает.
Примерами развития напряженных состояний в экосистемах являются следующие:
· равновесное состояние - акватория Тихого океана, Охотское море; равновесное состояние, переходящее в кризисное - Балтийское море, экосистемы севера России;
· кризисное состояние, угрожающее перейти в критическое - Каспийское море;
· критическое состояние - Черное море;
· катастрофическое состояние - экосистемы рек Белой и Уфы; катастрофическое состояние, переходящее в состояние коллапса - Аральское море.
Первобытный человек из-за возрастающего дефицита растительной пищи (кризис аридизации) перешел к собирательству и промыслу животных. Недостаток растительной пищи привел к биотехнической революцией. В итоге человек освоил примитивное земледелие. Истощение ресурсов животного мира стало причиной кризиса консументов, который был разрешен переходом к поливному земледелию и одомашниванию животных (первая сельскохозяйственная революция). Интенсивная эксплуатация поливных земель вызвала их засоление и деградацию, т.е. по существу кризис примитивного земледелия и вторую сельскохозяйственную революцию. Выход был найден в освоении новых земель, которые из-за интенсивной эксплуатации достаточно быстро превратились в непродуктивные. Возник кризис продуцентов, а вслед за ним - переход к культурному земледелию с применением новых орудий и средств труда. В результате этого процесса произошла промышленная революция, которая создала условия для научно-технической революции, частично разрешившей нарастающий кризис полютантов (загрязнений).С развитием промышленности масштабы загрязнения биосферы возрастали, а ее аккумулирующая способность уменьшалась. В настоящее время темпы извлечения естественных ресурсов настолько высоки, что создаются условия для возникновения нового кризиса – термодинамического, выход из которого может быть осуществлен только в результате более широкого использования альтернативных источников энергии (возобновляемых, ресурсы которых неисчерпаемы), т.е. в результате энергетической революции.
Техногенная деятельность привела к существенному нарушению экологических систем. И этот процесс продолжает развиваться. Прогнозируемым следствием нарушения биосферы является глобальный кризис надежности экологических систем. Выход из него возможен на основе радикальной перестройки отношения человека к окружающей природной среде, т.е. в революции экологического планирования.
Рассмотрение экологических кризисов в истории человечества позволило выделить несколько этапов их формирования:
1.Воздействие человека как биологического вида на биосферу.
2.Сверхинтенсивная охота и собирательство, ведущие к угнетению и даже истреблению некоторых видов животных и растений.
3.Изменение экосистем за счет интенсификации естественных процессов (выжигание растительности, разведение и выпас домашних животных).
4.Интенсивная вырубка лесов и массовая распашка новых земель.
5.Глобальные изменения компонентов экосистем, нарушение круговорота веществ и энергетики биосферы в результате интенсификации техногенной деятельности.