Основные параметры глобального экологического кризиса

Наиболее ёмкий и обоснованный анализ вопроса - «есть ли глобальный экологический кризис?» - привёл В.А. Зубаков. Он привел 10 параметров глобального экокризиса (таблица 1).

Таблица 1 Бусыгин А.Г. ДЕСМОЭКОЛОГИЯ или теория образования для устойчивого развития. Книга первая. - 2-е изд., испр., доп. - Издательство «Симбирская книга», Ульяновск, 2003 г. С. 35. Основные параметры (индексы) ГЭК

Чтобы угрожающие темпы развития ГЭК стали более ощутимыми достаточно привести несколько фактов. Одним из наиболее угрожающих параметров экологического кризиса является экспоненциальный рост народонаселения Земли, который американский биолог Пол Эрлих назвал «демографическим взрывом».

Во времена Римской империи - около 2 тыс. лет назад население мира составляло максимум 200 млн. человек. К началу XVIII века не превышало 700 млн. По мнению В.Г. Горшкова, именно эта цифра соответствует «экологическому пределу численности населения» Земли и экономической емкости биосферы.

Итак, для достижения первому млрд. человечеству, а к этому уровню оно подошло во времена А.С. Пашкина в 1830 г., потребовалось 2 млн. лет. Затем, начиная с промышленной революции, численность населения Земли растет, экспоненциально, т.е. по гиперболической кривой. Так для появления второго млрд. понадобилось 100 лет (1930 г.), третьего - 33 года (1963 г.), четвертого - 14 лет (1977 г.), пятого - 13 лет (1990 г.) и шестого - всего 10 лет (2000 г.).

Напрямую с затронутой темой связано включение в таблицу индексов ГЭК параметра «рост масштабов военных конфликтов». Подсчитано, что за историю цивилизации человечество пережило 14 550 войн, что в условиях мира оно находилось всего 292 года, что в войнах погибло около 3,6 млрд. человек.

Существенно пишет В.А. Зубаков, что материальные потери и затраты, связанные с войнами, и прежде всего людские потери, в последнее время растут экспоненциально. Так, в первую мировую войну было мобилизовано 74 млн. человек, в 14 раз больше всех воевавших в XIX веке. Было убито 9,5 и погибло от ран и болезней 20 млн. человек. Во вторую мировую войну было мобилизовано более 110 млн. человек, а людские потери составили 55 млн. человек. Если оставить в стороне человеческую боль, связанную с потерей жизни близкими, а говорить только о «кормовой территории»то получается эколого-социальное противоречие, связанное с тем, что чем меньше демографическое давление на биосферу, тем ей легче справляться с техногенными нагрузками. И еще необходимо учесть, что идет борьба за «кормовую территорию», а в биологическом смысле чья-то смерть - это жизнь другого.

Совсем иную тональность и приносимый биосфере вред приносит современное оружие массового поражения. Здесь речь уже идет не об обычных «классических» военных действиях армий времен А.В. Суворова, а простив народов, мирного населения с применением ядерного, химического, бактериологического и экологического оружия. Три последних типа уже опробованы.

Индексы техногенеза, под которым А.Е. Ферсман понимал «совокупность химических и технологических процессов, производимых деятельностью человечества и приводящих к перераспределению химических масс земной коры» (сведены в таблице №1 к 4-м основным видам). Но к ним необходимо добавить электромагнитное загрязнение, которое, опутав земной шар электрическими, компьютерными и иными сетями, стало величиной глобальной.

Цель техногенеза - использование так называемых невозобновимых ресурсов большого - геологического - круговорота, т.е. полезных ископаемых.

Одним из самых важных последствий техногенеза является производство отходов. Для примера можно привести типичные данные мониторинга окружающей природной среды по Самарской области. В гос. Докладе за 1996 год сказано, что: 1) абсолютный объем выбросов автотранспорта оценивается в 4000 - 450 тыс. тонн, 2) на предприятиях области ежегодно образуется более 450 тыс. тонн токсичных отходов, требующих специальных методов переработки, 3)в целом кол-во промышленных и бытовых отходов достигает 10 млн. тонн ежегодно.

Кол-во токсичных («особо опасных») отходов, содержащих ядохимикаты, канцерогенные, мутагенные и другие вещества, неуклонно увеличивается, достигнув в России, например, 10% от всей массы твёрдых бытовых отходов. На территории РФ имеются так называемые химические «ловушки», на которых со временем построили жилые дома, вызвав массовые странные заболевания их жителей. В каждой почти стране имеются тысячи и десятки тысяч таких «ловушек», учет и обезвреживание которых не налажены.

Одна из главных причин нынешнего кризиса окружающей среды состоит в том, что огромные кол-ва веществ извлечены из земли, преобразованы в новые соединения и рассеяны в окружающей среде без учета того факта, что «все куда-то девается». В результате пагубно большие количества веществ нередко накапливаются в тех местах, где, по природе, их не должно быть. Биосфера функционирует на основе замкнутых экологических круговоротов вещества и энергии. А производство отходов - это исключительная (и, как видимо, весьма отрицательная) особенность цивилизации.

Геохимическое загрязнение биоты и окружающей среды, создаваемое в основном пятью отраслями промышленности (0 теплоэнергетикой, черной и цветной металлургией, нефтедобычей, нефтехимией, производством стройматериалов) состоит из насыщения живого сверхтоксичными тяжелыми металлами (ртутью, свинцом, кадмием, мышьяком и др.) и загрязнения атмосферы, гидросферы и педосферы, глобальными следствиями которых являются:

глобальное потепление, вызванное парниковым эффектом атмосферы;

увеличение начиная с 1969 г., размеров озоновых дыр;

кислотные дожди;

запыление воздуха;

нарушение экологии гидросферы;

деградация глобальных функций почвы;

обезлесение.

Глобальными следствиями деградации почв, обезлесения и засухи являются 8. Опустынивание и 9. сокращение биологического разнообразия.

Как от радиотоксикации, так и от шумового загрязнения, так и от электромагнитного загрязнения современным жителям земли скрыться невозможно. Радиационные, упруго-механические и электромагнитные поля покрыли весь земной шар. Поэтому эти 3 вида загрязнения, вызывающие у людей массовые разнообразные заболевания с полным основанием можно считать составляющим ГЭК.

Экологическая проблема кроме аспекта загрязнения окружающей среды имеет не мене важный аспект исчерпаемости природных ресурсов. Он состоит из 2- компонентов:

Сырьевой, причинами которого являются высокие темпы потребления минеральных ресурсов, некомплексный характер их добычи и переработки, ориентация на экстенсивное природоэксплуатирующее производство, слабое использование отходов производства и вторичного сырья.

Разрушение естественных экосистем на огромных территориях суши.

Глобальным следствием ухудшение окружающей среды является ухудшение состояния здоровья населения Земного шара. Современное понимание здоровья включает не только отсутствие болезней и физических дефектов, но и «состояние полного физического, душевного и социального благополучия», по определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

Подводя итог следующие основные параметры глобального экологического кризиса:

экспоненциальный рост народонаселения;

чистоты биосферы, а именно: производство отходов, геохимическое загрязнение биоты и окружающей среды, радиотоксикация, шумовое загрязнение и электромагнитное загрязнение;

энергетический;

исчерпаемости природных ресурсов (сырьевой и разрушение естественных экосистем на огромных территориях);

глобальное ухудшение здоровья населения. Бусыгин А.Г. ДЕСМОЭКОЛОГИЯ или теория образования для устойчивого развития. Книга первая. - 2-е изд., испр., доп. - Издательство «Симбирская книга», Ульяновск, 2003 г. С. 35

Ураганы и небывалые ливни, засухи и наводнения, гибель кораллов и таяние вечной мерзлоты, затопление обширных береговых зон - эти и другие последствия глобального изменения климата всё более заметны. В чём причины неблагоприятных климатических изменений? В силах ли человечество остановить опасные процессы, что для этого надо сделать? Эти вопросы уже несколько десятилетий остаются в центре внимания учёных и общества. На вопросы посетителей портала www.nkj.ru ответила старший научный сотрудник Петербургского института ядерной физики РАН кандидат физико-математических наук Анастасия МАКАРЬЕВА - соавтор теории биотической регуляции.

Согласно этой теории главная причина происходящих глобальных изменений климата - разрушение естественных экосистем человеком, а именно, уничтожение лесов и освоение океана. Если разрушение биосферы будет и далее происходить так же быстро, как сегодня, предотвратить деградацию климата и окружающей среды окажется невозможным.

– Что нас ждёт в ближайшем будущем - глобальное потепление или новый ледниковый период? И как можно объяснить 400-летние циклы похолодания-потепления климата?

– Если климат устойчив, то при любом отклонении в сторону похолодания или потепления он возвращается к исходному состоянию. Но если разрушить силы, поддерживающие устойчивое состояние климата, произойдёт переход в другое устойчивое состояние. Теоретический анализ показывает, что это будет не похолодание или потепление, а либо адская жара с температурой +400°С и полностью испарившимся океаном, либо адский холод с температурой -100°С и полностью оледеневшей Землёй. Оба эти состояния одинаково катастрофические для жизни на планете.

Увеличение частоты и амплитуды локальных колебаний температуры, которые никогда не наблюдались раньше, указывает на то, что произошло существенное ослабление сил, поддерживающих устойчивость климата. Главная из этих сил - функционирование лесов, управляющих водным режимом суши и прилегающих к ней областей океана. Прогнозы по изменению климата на год или несколько месяцев сейчас никто дать не может. Но можно оценить, как будет происходить опустынивание континентов в течение десятков лет, если сохранится современная практика эксплуатации и вырубки лесов. Биотическая устойчивость подразумевает, что изменения температуры как при похолодании, так и при потеплении не должны выходить за узкие пределы допустимых отклонений от оптимального для жизни значения. Не обсуждая здесь достоверность строгой цикличности похолодания-потепления в масштабах нескольких сотен лет, отмечу, что разрушение растительного покрова суши человеком и его естественное восстановление происходили с разной скоростью в разных регионах планеты в течение многих тысячелетий. В прошлом флуктуации функционирования климатической системы приводили лишь к небольшим обратимым отклонениям температуры от устойчивого среднего значения. Но сегодня, при существенно разрушенной биоте, они могут вызвать необратимый переход климата в непригодное для жизни состояние.

– Что означает понятие биотической устойчивости?

– Существование жизни зависит от нескольких важных параметров. Это температура, давление, уровень радиации, концентрация всех используемых жизнью веществ, наконец, запас органического вещества в живой и неживой органике. Устойчивость означает, что при случайном отклонении значения данного параметра от оптимального в системе возникают процессы, направленные на компенсацию этого отклонения и восстановление исходного значения. Рассмотрим, например, в качестве устойчивого параметра количество живой биомассы в лесу. Известно, что скорость разложения органики живыми организмами леса столь высока, что живая биомасса может быть полностью уничтожена (грубо говоря, съедена) за несколько лет. Тем не менее этого не происходит: возвращаясь в ненарушенный лес год за годом, мы видим поразительную устойчивость его организации. Это свидетельствует о том, что при любом отклонении скорости разложения (например, при случайном увеличении численности жуков-короедов) в экосистеме идёт процесс, компенсирующий такое отклонение (например, увеличение числа птиц, уничтожающих короедов). В результате энергетическая основа существования леса - живая биомасса листьев и хвои, биомасса деревьев - поддерживается в устойчивом состоянии. Нарушенные экосистемы подобной устойчивостью не обладают и постоянно страдают и погибают от различных вредителей. Аналогично можно рассмотреть устойчивость любых других параметров, например температурного режима.

– Как влияет на формирование земного климата Солнце или, например, положение земной оси?

– Солнце посылает на Землю определённый поток энергии. Часть этого потока отражается нашей планетой, как зеркалом, обратно в космос (эта часть называется альбедо). Оставшаяся часть, назовем её величиной F, поглощается планетой. Определяет ли величина F температуру поверхности планеты? Нет, не определяет. На Венере, например, имеющей большое альбедо, величина F меньше, чем на Земле, а температура поверхности составляет более 400°С. Температуру поверхности планеты задаёт величина парникового эффекта, определяемая составом атмосферы (на Венере парниковый эффект огромен). При заданной величине F, но разном парниковом эффекте температура планеты будет разной. Однако величина F определяет, каким должен быть планетарный парниковый эффект, чтобы получить заданную температуру поверхности. Кроме этого, солнечное излучение полностью определяет мощность функционирования естественных экосистем (напомню, что зелёные листья усваивают излучение только определённых частот), наклон земной оси определяет смену сезонов и т.д. При наличии термической устойчивости климата любое внешнее возмущение, оказывающее, при прочих неизменных условиях, влияние на температуру (изменение солнечной активности, периодические изменения параметров вращения Земли, падение метеоритов и др.), может быть скомпенсировано изменением парникового эффекта так, что результирующее изменение среднеглобальной температуры окажется равным нулю. В этом случае в момент возникновения возмущения мы зарегистрируем отклонение температуры от устойчивого среднего значения, а затем постепенное возвращение к нему. Скорость такой релаксации будет определяться мощностью процессов, поддерживающих устойчивость климата.

– Что оказывает большее влияние на изменение климата - состояние лесов или океанские движения вод?

– Вопрос подразумевает, что океанские движения вод и состояние лесов - независимые климатические факторы, но это не так. Циркуляция океанических вод обусловлена уникальным свойством воды - она имеет наибольшую плотность при + 4°С. Поэтому холодные воды опускаются в приполярных областях и затем, при глубинном движении к низким широтам, поднимаются по всей акватории Мирового океана, нагреваясь, и перемещаются обратно к приполярным областям в поверхностном океаническом слое. Таким образом, характер океанической циркуляции зависит от температуры океана, её распределения и изменений. Обширный лесной покров определяет атмосферную циркуляцию в примыкающих к суше районах Мирового океана и тем самым влияет на температурный режим океана. Поэтому масштабное сведение лесов может привести к значительным изменениям характера океанической циркуляции.

– Как может сказаться на климате искусственное разведение лесов с повышенным выделением влаги? Например, тополь выделяет кислорода больше всех других деревьев, а влаги - в несколько раз больше, чем сосна или пихта. Может ли компенсировать вырубку ельников расширение посадок тополей?

– Биотическая регуляция не может быть заменена никакой искусственной биогенной или техногенной системой. Естественный лес представляет собой сложное экологическое сообщество деревьев и других растений, бактерий, грибов и животных. Леса построены жизнью в процессе её эволюции как механизмы обводнения и заселения суши. В течение более 0,5 млрд лет леса эволюционировали в направлении оптимизации жизни на суше. Современные ненарушенные леса закачивают атмосферную влагу с океанов на любые расстояния от океана так, что почва остаётся везде влажной, пригодной для произрастания деревьев и жизни всего лесного сообщества. Количество закачиваемой с океана влаги должно точно компенсировать речной сток. Ненарушенный лес предотвращает чрезмерный забор влаги из атмосферы, вызывающий наводнения, и не допускает недостаточного забора влаги, приводящего к засухам и возможности возникновения пожаров. Кроме того, он предотвращает развитие ураганных ветров и смерчей, поддерживая постоянную среднюю скорость ветра порядка нескольких метров в секунду.

Принципиально невозможно понять всю сложность биотической регуляции и роль в этой регуляции всех видов лесного экологического сообщества. Нельзя регулировать окружающую среду лучше, чем естественный лес, нельзя помочь естественному лесу, можно только не мешать.

В разных регионах Земли лес состоит из разных видов деревьев, которые отобраны эволюцией для наиболее эффективной регуляции окружающей среды. Естественные нарушения лесного покрова чрезвычайно редки, но тем не менее иногда происходят. Лес реагирует на эти нарушения определённой системой восстановительных мероприятий, подобно тому, как наш организм реагирует на травмы и болезни. Восстановление естественного леса осуществляется другими видами деревьев (например, хвойный лес восстанавливается сначала лиственными породами). Эти леса называют вторичными. Их функция состоит в восстановлении ненарушенного леса в как можно более краткие сроки. (При этом деревья такого леса воссоздают условия, пригодные для деревьев ненарушенного леса и невыгодные для самих себя, почему и происходит их последующее вытеснение деревьями ненарушенного леса.) Как человек в процессе восстановления после травм и болезней не способен к эффективной работе, так вторичный лес не способен к эффективной регуляции окружающей среды - он восстанавливает условия для жизни ненарушенного леса. Наш ненарушенный лес состоит в основном из ели и сосны и никак не может быть заменён тополями. В Сибири ненарушенный лес состоит из лиственницы и сибирского кедра и не может быть заменён на европейский ненарушенный лес, как европейский лес не может быть заменён лиственницей и кедром.

– Нынешнее потепление климата на нашей планете - далеко не первое, и человечество не основной поставщик парниковых газов в атмосферу. Они могут поступать туда и при извержениях вулканов, и при тектонических сдвигах. Так ли уж виноват человеке изменении климата?

– Главное парниковое вещество, определяющее температуру Земли, - водяной пар. Облачность регулируется лесным покровом суши и планктоном океана. Водный режим Земли влияет на температуру планеты в десятки раз сильнее, чем изменение содержания углекислого газа в атмосфере.

Жидкая гидросфера физически неустойчива из-за известной зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры. При случайном повышении температуры поверхности гидросферы количество влаги в атмосфере возрастает. В результате увеличивается парниковый эффект, что приводит к дальнейшему росту температуры, и так далее. Аналогичной положительной обратной связью характеризуется случайное понижение температуры. Поэтому в отсутствие естественных экосистем, контролирующих глобальный влагооборот, жидкое состояние гидросферы и приемлемая для жизни человека среднеглобальная температура поверхности поддерживаться устойчиво не смогут. Изменение климата Земли в прошлом не выходило, согласно существующим данным, за пределы отклонения среднеглобальной температуры на ±5°С от современного значения (+ 15°С). Скорость изменения температуры составляла порядка одного градуса Цельсия за сто тысяч лет. Существует или нет изменение среднеглобальной температуры сейчас, не установлено. Достоверно наблюдается лишь значительное увеличение локальных флуктуаций температуры, что весьма неприятно и опасно.

– Насколько реально уменьшить выбросы парниковых газов за счёт освоения новых источников энергии, например водородного топлива или биотоплива?

– Главная проблема состоит не в выбросах парниковых газов и других загрязнений, а в том, что любое энергопотребление человечества неизбежно связано с хозяйственной деятельностью и, как следствие, с разрушением естественных экосистем. Сегодня только незначительная часть населения Земли понимает, что антропогенное влияние на естественные экосистемы необходимо резко сократить. Беспрецедентную угрозу существованию цивилизации и жизни на планете несёт использование энергии ядерного синтеза и любых других неограниченных запасов энергии, включая солнечную. При современном непонимании природы устойчивости климата энергетическое изобилие неминуемо привело бы к глобальному всплеску хозяйственной активности и, как следствие, к тотальному уничтожению механизма поддержания устойчивости климата Земли - естественных экосистем.

Современное энергопотребление человечества основано на углеводородном топливе и составляет 1,5 х 10 13 Вт. Мощность гидроэлектростанций - 3 х 10 11 Вт, то есть в 50 раз меньше. Реальная доступная мощность всех возможных возобновляемых источников энергии (ветровая, геотермальная, приливная и пр.), включая наибольшую из них - гидромощность, не превосходит 5 х 10 11 , то есть в 30 раз ниже современного энергопотребления. Создание водородного топлива из воды требует во много раз больших затрат энергии, чем оно само содержит. Чтобы производить биотопливо, придётся изъять соответствующее количество сельхозугодий, на которых выращиваются продукты питания, или уничтожить леса.

Поэтому единственный реальный путь предотвращения катастрофы - сократить потребление углеводородного топлива за счёт уменьшения численности населения Земли по крайней мере в 10 раз.

– С развитием цивилизации человечеству нужно всё большее количество энергии. В XXI веке, чтобы выжить, обществу необходима энергия не только для развития, но и для утилизации загрязнений и восстановления экосистемы. Где выход?

– Человечеству необходимо всё больше энергии только потому, что растут численность и плотность населения. Энергопотребление цивилизации делится примерно в равных пропорциях на отопление, транспорт и промышленность. С ростом плотности населения резко увеличиваются расходы на транспорт, поставляющий продовольствие, на утилизацию отходов, борьбу с эпидемиями, постройку и оснащение удобствами многоэтажных жилищ и т.д. Собственно научно-техническое развитие цивилизации, интеллектуальный и технологический прогресс не связаны напрямую с энергопотреблением. Например, самое существенное изменение жизни людей за последнее время - изобретение и распространение персональных компьютеров и интернета никак не повлияло на глобальное энергопотребление человечества. Энергозатраты на производство и использование компьютеров ничтожны по сравнению с затратами на транспорт, отопление и прочее.

– Что выгодней для общего теплового баланса Земли: развивать энергетику на углеводородах или наращивать мощности приливных, солнечных и гидроэлектростанций?

– Развивать гидроэлектроэнергетику практически некуда, сегодня уже задействована большая часть имеющейся на Земле гидромощности. При этом вклад современных гидроэлектростанций в общее энергопотребление составляет всего два процента. Постройка гидроэлектростанций приводит к нарушению функционирования естественных экосистем на обширных территориях и, следовательно, к дестабилизации климата. Имеющиеся планы по строительству ГЭС (например, Эвенкийской в Сибири) чреваты региональной экологической и климатической деградацией.

Вся технологически доступная приливная мощность ничтожно мала по сравнению с гидромощностью. Солнечные батареи с высоким кпд нерентабельны.

После истощения запасов жидких углеводородов человечеству придётся использовать уголь, которого хватит ещё примерно на столетие. (Современная разветвлённая транспортная система, базирующаяся на жидком топливе, при этом исчезнет.) С этой точки зрения срочный тактический приоритет получает развитие экологически безопасных технологий использования угля.

– Эффективны ли энергосберегающие технологии для стабилизации климата?

– Эффективность энергосберегающих технологий с точки зрения стабилизации климата равна нулю независимо от скорости прироста населения планеты. Например, ваша хозяйственная задача - вырубить гектар леса, для этого у вас имеется бочка бензина. Вы внедряете энергосберегающие технологии и вырубаете тот же гектар леса, истратив всего три четверти бочки. (Как вариант - оставшуюся четверть вы пускаете на экономический рост и вырубаете ещё треть гектара леса.) В результате негативное воздействие на естественные экосистемы, дестабилизирующее климат, в лучшем случае остаётся неизменным, в худшем - увеличивается. Актуальность энергосберегающих технологий имеет экономические и политические причины и не имеет отношения к проблеме устойчивости климата. Их внедрение несколько снижает жёсткую, чтобы не сказать жестокую, зависимость развитых стран - крупнейших импортёров энергии от стран - поставщиков энергии. Поэтому энергосберегающие технологии очень широко обсуждаются сегодня в Западной Европе и США, а в России, например, никто этим особенно не озабочен. Ведь Россия энергетически ни от кого не зависит.

– В негативном антропогенном воздействии на природные комплексы Земли трудно сомневаться. Что более разрушительно, на ваш взгляд, несовершенство используемых технологий или потребительское отношение человека к природе?

– Никакая технология не может скомпенсировать разрушение природных комплексов Земли и обеспечить устойчивость климата. Потребительское отношение к природе человека и всех живых существ на Земле содержится в их генетической программе и не может быть изменено.

Разрушение естественных экосистем происходит в основном в результате сведения лесов под пашни и пастбища и потребления древесины, то есть обуславливается биологическими потребностями людей и домашнего скота в пище. Эти потребности живых организмов существенно изменить нельзя, поэтому давление на биосферу, как уже говорилось выше, можно уменьшить только путём сокращения численности населения. То есть необходимо немедленное плановое глобальное сокращение рождаемости.

– Каким образом предполагается снижать рождаемость - через доплаты однодетным семьям или с помощью ещё какой-нибудь умной формулы? Как насчёт духовности?

– Решение вопроса, как обеспечить необходимое сокращение рождаемости, требует усилий специалистов всех областей знания - психологов, социологов, экономистов, политологов и, в конечном счёте, усилий каждого члена общества - в том числе и усилий по неизбежному изменению этических (духовных) норм. Никакая духовность не поможет человеку есть и пить на порядок меньше, чтобы сократить в десять раз современную антропогенную нагрузку на естественные экосистемы. Достижение глобальных целей требует глобальных усилий, вспомним хотя бы движение за отмену ядерных взрывов.

– Могут ли войны и смертельно опасные инфекции сократить население в 10 раз? И не пострадает ли при этом биота?

– Войны не замедляют скорости роста народонаселения. Даже такие страшные войны, как Первая и Вторая мировые, уничтожившие несколько десятков миллионов мужского населения враждующих стран, не сказались на скорости роста их народонаселения. Менее чем через двадцать лет никаких следов от провалов численности населения не осталось, и рост народонаселения продолжается так, как если бы этих войн не было. Человечество научилось успешно бороться с эпидемиями, локализуя очаги их возникновения и уменьшая вероятность возникновения последующих очагов болезни практически до нуля. Так люди избавились от чумы, оспы, холеры. Нет сомнения, что люди со временем избавятся и от СПИДа. Поэтому эпидемии также не могут изменить скорость прироста населения.

Сокращение рождаемости - это единственный реальный выход из глобального кризиса, не сопряжённый с насильственной гибелью огромного числа людей.

– Можно ли решить вопрос сохранения биоты с помощью миграции людей из перенаселённых регионов в пустующие районы, например в Сибирь?

– Сибирь - не пустующая земля. Там, в частности, с экологически устойчивой низкой плотностью проживает коренное население. Этот уникальный район занят естественными экосистемами, которые составляют главное достояние России. Направленное переселение туда людей из густонаселённых стран гарантированно привело бы к уничтожению сибирских лесов и превращению Сибири в пустыню. Это было бы преступлением против нынешнего и будущих поколений россиян, преступлением против человечества, поскольку леса Сибири имеют общемировую ценность. Демографическая стратегия будущей России, как мне представляется, должна включать три направления:

1) выдвижение Россией, как признанным мировым лидером, международной инициативы по глобальному сокращению рождаемости;

2) экологическое просвещение населения, разъяснение преимуществ низкой плотности численности населения и мирового значения российских лесов;

3) жёсткая защита территориального суверенитета России и тем самым сохранение российских лесов.

Разрушение природных систем, обезвоживание и опустынивание колоссальных территорий, массовый перепромы-сел многих видов животных и растений, возрастающее вовлечение сырья и энергоносителей и адекватный по массе их возврат в природные системы привели к ухудшению качества природной среды, к несоответствию ее экологическим требованиям человеческого организма.[ ...]

Экологический кризис (по И.И. Дедю) - ситуация, которая возникает в экологических системах (биогеоценозах) в результате нарушения равновесия под воздействием стихийных природных явлений или в результате воздействия антропогенных факторов (загрязнение человеком атмосферы, гидросферы, педосферы, разрушение естественных экосистем, природных комплексов, лесные пожары, зарегулирование рек, вырубка лесов и др.). В более широком смысле экологический кризис - критическая фаза в развитии биосферы, при которой происходит качественное обновление живого вещества (вымирание одних видов и возникновение других). Здесь уместно привести образное высказывание Ю.С. Шевчука (1991 г.): «...Экологический кризис - это кнут, которым природа направляет нас на единственно прогрессивный «зеленый» путь развития. Но это и топор, которым природа отсекает с дерева человечества тупиковые ветви».[ ...]

От экологической грамотности специалистов сельского хозяйства зависят защита окружающей среды от прямого загрязнения и разрушения, снижение ресурсо-, материале- и энергоемкости сельскохозяйственного производства, внедрение малоотходных технологических систем и процессов, минимизация потерь сельскохозяйственной продукции, внедрение природоохранных систем ведения земледелия, животноводства, оптимизация ландшафта сельскохозяйственных районов, производство экологически чистой продукции и т.д. Принципиально важно придать экологическую направленность сельскохозяйственным технологиям с учетом дальнейших путей развития научно-технического прогресса, особенностей специализации и концентрации по природно-хозяйственным зонам. Концепция природосообразности должна быть заложена в производственные системы, а при оценке производительности следует учитывать соотношение полученной продукции с объемом использованных ресурсов и удаленных отходов [Агроэкология, 2000].[ ...]

Хотя система международного управления быстро изменяется, дело по-прежнему обстоит так, что с полномочиями суверенного государства знакомы большинство людей. Кроме того, суверенные государства имеют власть над любой деятельностью, осуществляемой в их границах. Однако многие экологические проблемы, включающие практически все сложные вопросы, лежат вне границ какого-либо одного суверенного государства: кислотные осадки, загрязнение водного бассейна, разрушение озонового слоя, глобальное изменение климата, потеря биологического разнообразия и мест распространения. Таким образом, существует несовпадение в масштабах политических организаций, обладающих властью и легитимностью, и экологических возмущений, с которыми им необходимо иметь дело. Глобальный масштаб многих антропогенно нарушенных систем природообеспечения в сочетании с неуклюжей системой международного права поднимает вопрос о надлежащем рассмотрении экологических вопросов и передаче обязательств суверенных государств международным организациям, транснациональным корпорациям и политическим структурам.[ ...]

Жесткие системы, вернее, квазисистемы типа механических устройств и тоталитарно-автократических политических общественных структур лишены свойства и механизмов самоподдержания (вместо них действуют жесткие связи и механизмы принуждения) и потому обречены на постепенное разрушение, тем более скорое, чем агрессивнее для них окружающая среда. При этом сначала выходят из строя отдельные части, а затем наступает момент полной деструкции такой квазисистемы без возможности для нее не только самовосстановления, но и искусственного ремонта (однако может быть создан из тех же или подобных частей еще более жесткий аналог). Подобные явления наблюдаются и в тех случаях, когда среда (физическая, историческая и т. д.) не соответствует функциональноструктурным особенностям системы. В этом случае происходит вымирание, смена функций и другие аналогичные процессы, охватывающие не только исчезающие системы, но и связанные с ними функциональные совокупности и их иерархию (например, один вид никогда индивидуально не исчезает, с ним вместе меняется вся пищевая цепь, сеть, а затем консор-ция, синузия, биоценоз, экосистема и, отчасти, их иерархия в целом; аналогичные процессы идут в общественных процессах в случае изменения политической системы в одном государстве или их группе).[ ...]

Применение системы предельно допустимых нормативов нагрузки на окружающую среду направлено на предотвращение истощения природной среды и разрушения ее экологических связей, обеспечение рационального использования и воспроизводства природных ресурсов. Эти нормативы представляют собой научно обоснованные предельно допустимые антропогенные воздействия на определенный природно-территориальный комплекс.[ ...]

Яркий пример отдаленных экологических последствий крупных гидротехнических процессов представляет сооружение Асуанской плотины на Ниле. Долина Нила, особенно ее низовье, с незапамятных времен была центром сельского хозяйства, за счет которого в конце XX в. существовало около 33 млн. человек, населяющих долину. Высокое плодородие почвы определялось здесь ежегодными паводками, которые хотя и приносили временами крупные разрушения, но одновременно способствовали увлажнению почвы и обогащению ее за счет мощных отложений плодородного ила. Строительство плотины имело целью устранить неблагоприятные последствия паводков и упорядочить орошение с помощью специально созданной ирригационной системы и таким образом противодействовать возникающим время от времени засухам.[ ...]

Воздействие человека на экологические системы (биогеоценозы), связанное с их разрушением или загрязнением, непосредственно ведет к прерыванию потока энергии и вещества, а значит - к снижению продуктивности. Например, из-за задымления и снижения прозрачности воздуха может образоваться барьер между потоком солнечной энергии и воспринимающими ее продуцентами. Вредные вещества в атмосфере могут привести к гибели части ассимиляционного аппарата растени. Спекание подстилки и гибель редуцентов в результате массового оседания на почву токсичных отходов прервет возврат минеральных компонентов в трофические цепи. Поэтому охрана окружающей среды может рассматриваться и как система мероприятий, направленных на предотвращение снижения продуктивности биосферы. Только в том случае, если будет решена эта задача, окажется эффективной вторая важнейшая задача - повышение продуктивности.[ ...]

Кризисное состояние, или экологический кризис - когда параметры состояния приближаются к предельно допустимым, переход через которые влечет за собой потерю системой устойчивости и ее разрушение. Это состояние может быть следствием загрязнений или аномалий в среде при достижении пороговых величин (диоксин, Уфа).[ ...]

Переход к стратегии устойчивого экологически безопасного почво- и природопользования не может быть осуществлен без решения некоторых организационных, в том числе и научно-организационных, вопросов, направленных на сохранение потенциального плодородия наиболее хозяйственно-ценных почв - черноземов. Повышение их эффективного плодородия целесообразно путем выбора рациональной системы удобрений. Периодическое внесение минеральных и органических удобрений и их совместное внесение не приостанавливает деградации черноземов на плакоре, хотя урожай сельскохозяйственных культур на удобренных почвах значительно выше, чем на контроле - неудобренном фоне (Дружинин, 1958; Трофимов, 1958; 1975). Процесс восстановления плодородия разрушенных эрозией черноземов длителен. Внесение высоких доз органических и минеральных удобрений сказывается на снижении смыва почв, поскольку культивируемые растения в значительном количестве обеспечиваются подвижными элементами питания, развиваются быстрее неудобренных и способны в более ранние сроки проявлять свои почвозащитные свойства. Коэффициент использования удобрений на эродированных черноземах заметно больший, чем на неэродированных (Орлов, Танасиенко, 1975).[ ...]

Создание ГЭС на малых реках имеет ряд экологических и социально-экономических преимуществ по сравнению с "большой" энергетикой, в том числе: небольшие затопления или их отсутствие, значительно меньшее воздействие на естественную среду обитания человека и животного мира, отсутствие необходимости переселения жителей, сравнительно небольшая стоимость благодаря использованию типовых проектов и унифицированных деталей для строительства, а также автоматизации управления. Создание МГЭС взамен небольших электростанций, работающих на органическом топливе, приводит к существенному оздоровлению воздушного бассейна, а их водохранилища, помимо выработки электроэнергии, помогут обеспечить водными ресурсами различные отрасли хозяйства в разных частях бассейнов рек. Будучи мелководными и небольшими по объему, водохранилища МГЭС не препятствуют процессам водообмена в речных системах и, напротив, способствуют перемешиванию водных масс и их аэрации. МГЭС имеют также преимущества с точки зрения безопасности их эксплуатации - ущерб от повреждения или полного разрушения плотин МГЭС по сравнению с крупными станциями будет несравнимо меньшим. В случае же, если малая гидростанция является единственным источником энергии, снабжающим населенный пункт или хозяйственные объекты светом и теплом, повреждение МГЭС может иметь далеко идущие последствия, особенно для районов, удаленных от других источников электроснабжения.[ ...]

В противоположность отдельным метрикам набор экологических метрик также может быть выстроен в иерархическую систему. Такая система (рис. 20.5) может иметь форму, приведенную на рис. 20.3, но отдельные наборы метрик отображаются по многоуровневой рассматриваемой системе. Это, в свою очередь, становится сконцентрированным на метриках мониторингом прогресса в направлении главных целей гл. 1. Система не обязательно должна иметь три уровня, изображенных на рисунке. Если бы целью были мониторинг и оптимизация национального потребления воды или разрушение локальных экосистем, например, глобальный уровень опускался бы, и локальный и региональный уровни могли бы быть разделены или подразделены для того, чтобы получить более точную оценку на стадии потребления.[ ...]

Таким образом, экстенсивное природопользование и открытые системы производства привели к возникновению громадного количества твердых, жидких и газообразных отходов, к истощению большинства невозобновляющихся природных ресурсов, к разрушению и загрязнению окружающей среды, к экологическому кризису.[ ...]

Системная динамика способна помочь учесть многие факторы работы системы и смоделировать экологические последствия какого-либо вида деятельности, поскольку важный способ улучшения состояния окружающей среды - научить лиц, принимающих решения, в своей деятельности исходить не из краткосрочных прогнозов, а с учетом длительного интервала времени. Например, человек, который принимает решение, строить или не строить заводы, стоит перед выбором: построить два дешевых завода, которые будут загрязнять окружающую среду, или один завод дороже, - зато он не будет разрушать окружающую среду. Благосостояние людей существенно больше возрастет в том случае, если вы построите два дешевых предприятия, потому что рост продуктов питания проявляется довольно быстро, а разрушение окружающей среды становится ощутимым только через большое время запаздывания (т.е. этот процесс - построение контура положительной обратной связи или вовлечение в «ма-ния»-структуру). Но если смотреть в будущее, то чистая выгода от краткосрочной политики на самом деле будет меньше, хотя на первый взгляд может показаться, что больше. При работе дешевых заводов вы отравляете воздух и воду, и в долгосрочном аспекте благосостояние народа ухудшится, упадет. Тогда вам придется производить все больше и больше товаров, аппаратов, приборов для того, чтобы компенсировать это ухудшение окружающей среды.[ ...]

Экосистемы и безопасность России. Современная концепция безопасности включает экологический риск. Продолжительность жизни людей нередко определяется состоянием природы больше, чем оборонной системой страны. Разрушение природы происходит на глазах одного поколения так же стремительно и неожиданно, как на огне убегает молоко. Природа от человека может «убежать» только один раз, и это вызвало пристальное внимание к живому окружению человека, разнообразию природы, и особенно биологическому. Человечество недавно начало осознавать, что оно так же смертно, как отдельный человек, и теперь стремится обеспечить неопределенно долгое существование поколений в эволюционирующей биосфере. Мир представляется человеку иным, чем раньше. Однако просто верить в природу недостаточно, необходимо знать ее законы и понимать, как им следовать.[ ...]

Составляющие кризиса разнообразны. В глобальном масштабе окружающая среда и ее экологические системы истощены. Так, недальновидная политика ведет к деградации сельскохозяйственной ресурсной базы почти на каждом континенте, что проявляется в эрозии почв в Северной Америке и России, их закислении в Европе, сведении лесов и опустынивании в Азии, Африке и Латинской Америке, практически повсеместном загрязнении воды и ее потерях. К концу 70-х гг. в США темпы разрушения почв вследствие эрозии опережали темпы почвообразования почти на 1/3 сельскохозяйственных земель. В Канаде деградация почв уже обходится фермерам в 1 млрд. долл. в год.[ ...]

Наиболее широко эту систему применяют в США, хотя доля выращиваемой в этой стране экологически чистой продукции довольно небольшая (не более 1 % от традиционной). Естественно, урожайность при этой системе значительно ниже, чем при традиционной. Поэтому продукция, получаемая на таких полях, реализуется дороже. Следует отметить, что в США, несмотря на высокий биопотенциал земель, существуют определенные ограничения на величину выращиваемого урожая, выше которого фермерам не разрешается получать продукцию. Иначе говоря, на государственном уровне соблюдается выполнение закона снижения энергетической эффективности природопользования, чтобы потребление дополнительной антропогенной энергии не представляло реальной угрозы для природно-ресурсного потенциала, разрушения экосистем.[ ...]

Технический мир находится в явном противоречии с законами жизни на Земле (и естественными экологическими системами) - идет объективное разрушение окружающей среды. Диалектика взаимодействия общества и природы заключается в оценке глубины этих противоречий и в выборе возможностей (путей) их разрешения, в связи с чем рождается ряд вопросов о взаимном влиянии качества окружающей среды и существования жизни человека.[ ...]

Ученые считают, что ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с неблагоприятной экологической ситуацией. Всякое воздействие вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Однако процесс загрязнения резко прогрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Запуск мощных ракет, испытания ядерного оружия, ежегодное уничтожение природного озонатора - миллионов гектаров леса, массовое применение фреонов в технике и быту приводят к разрушению озонового слоя. В последние годы над Северным и Южным полюсами возникли «озоновые дыры» общей площадью более 20 миллионов квадратных километров, появились «озоновые дыры» и над крупными мегаполисами стран Европы, над Россией.[ ...]

Природоохранные задачи в городах и зонах их влияния «выражаются» проблемными ситуациями. Проблемная экологическая ситуация в городе - «кризисная», если исходное состояние системы недопустимо по своим социальным последствиям, т. е. нарушения окружающей природной среды сопровождаются риском ухудшения здоровья населения, деградацией природных комплексов и разрушением архитектурно-исторических памятников и ценных материально-технических объектов.[ ...]

Наблюдаемый в обществе на протяжении последних десятилетий рост внимания к проблемам, традиционно составляющим предмет изучения экологической науки, вполне закономерен. Успехи естествознания в раскрытии тайн мироустройства позволили раздвинуть границы привычных представлений о реальности, подойти к осознанию системной сложности и целостности мира, создали необходимую базу для уточнения и дальнейшего развития представления о месте человека в системе природы. В то же время обострение проблем перенаселения планеты, исчерпания природных ресурсов, загрязнения среды обитания человека отходами промышленного и сельскохозяйственного производства, разрушения естественных ландшафтов, сокращения видового многообразия способствовало росту заинтересованности общественности в получении сведений экологического характера. Наконец, развитие систем массовой коммуникации (печатные СМИ, радиовещание, телевидение, 1гЦегпе1) содействовало росту информированности населения о состоянии окружающей среды, влияниях, оказываемых на нее людьми, и их действительных и возможных последствиях. Действие указанных обстоятельств, кстати, в значительной степени обусловило повышение социального статуса экологии и специалистов по экологии.[ ...]

Линия на увеличение объемов производства любой ценой, в том числе и за счет ОС диктовалась объективной логикой состязания с мировой системой капитализма, что не позволяло выделять достаточные ресурсы на природоохранные цели. Периодическое вовлечение страны в серьезные вооруженные конфликты, особенно во вторую мировую войну, не только наносило прямой урон ОС, но имело еще более тяжелые отдаленные экологические последствия, так как задачи восстановления народного хозяйства требовали огромных дополнительных материальных ресурсов. Необходимо также иметь в виду относительно отсталый от передовых стран общий технический уровень дореволюционного российского производства, к тому же почти полностью разрушенного первой мировой и гражданской войнами.[ ...]

Закон определил объекты охраны окружающей природной среды. В соответствии с ним охране от загрязнения, порчи, повреждения, истощения, разрушения на территории Российской Федерации подлежат: естественные экологические системы, озоновый слой атмосферы, земля, ее недра, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, леса и иная растительность, животный мир, микроорганизмы, генетический фонд, природные ландшафты. Особой охране подлежат государственные природные заповедники, природные заказники, национальные природные парки, памятники природы, редкие или находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и животных и места их обитания.[ ...]

Эти условия изменяет и сама биосистема, образуя биосреду собственного существования. Это свойство биосистем сформулировано в виде закона максимума биогенной энергии (энтропии) В. И. Вернадского - Э. С. Бауэра: любая биологическая или биокосная (с участием живого) система, находясь в подвижном (динамическом) равновесии с окружающей ее средой и эволю-ционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду. Давление растет до тех пор, пока не будет строго ограничено внешними факторами (надсистемами или другими конкурентными системами того же уровня иерархии), либо не наступит эволюционно-экологическая катастрофа. Она может состоять в том, что экосистема, следуя за изменением более высокой надсистемы как более лабильное образование, уже изменилась, а вид, подчиняясь генетическому консерватизму, остается неизменным. Это приводит к длинному ряду противоречий, ведущих к аномальному явлению: разрушению видом собственной среды обитания (не срабатывает обратная связь, регулирующая деятельность вида в составе экосистемы, а отчасти разлаживаются и популяционные механизмы). В этом случае биосистема разрушается: вид вымирает, биоценоз подвергается деструкции и качественно меняется.[ ...]

Нарушение экосистем имело место и во время Второй мировой войны, но оно носило сопутствующий характер. Среди таких воздействий можно упомянуть разрушение фашистами дамб в Голландии (было затоплено 200 тыс. га, что составило 17% пахотных земель), массовые вырубки лесов и посевов на захваченных территориях (20 млн га лесов было уничтожено и нарушено в СССР). Тактика «выжженной земли» широко использовалась фашистами на территории нашей страны для борьбы с партизанами и гражданским населением. Восстановление разрушенных войной сельскохозяйственных экосистем является длительным процессом, например, в европейских странах для этого потребовалось около 5 лет. В 1943 г. английская авиация разбомбила плотины в Рурской долине, в результате чего было затоплено несколько десятков предприятий, шахт, электростанций. Огненные бури» - система ветров, наподобие смерчей, возникающая при обширных возгораниях, сопровождающаяся выбросом в атмосферу огромного количества сажи и пыли. Серьезным видом экологического ущерба, сопровождающим практически все войны, являются материальные остатки военных действий - это прежде всего мины, неразорвавшиеся бомбы и снаряды.[ ...]

Массовое осушение болот, вырубка лесов, изменение направления течения рек и т.п. формы антропогенной деятельности оказали вредное влияние на различные экологические системы в виде разрушения сложившихся в них устойчивых связей и определенных экологических характеристик планетарного масштаба (например, экологически устойчивая система Земля имеет постоянную массу и постоянную среднюю температуру) и обусловили угрозу наступления глобальных экологических катастроф.[ ...]

Предприятия, выпускающие той или иной вид продукции, взаимодействуют с экосистемами, вызывая при этом их деградацию. Например, в результате загрязнения воздушного бассейна происходит разрушение рекреационных экосистем. Улучшения ситуации можно достичь при условии гармонизации отношений природных и технических комплексов и компонентов путем создания и эксплуатации эколого-экономической системы. Такая система представляет собой совокупность технических устройств и взаимодействующих с ними элементов природной среды, которые в ходе совместного функционирования обеспечивают, с одной стороны, высокие производственные показатели, а с другой - поддержание в зоне своего влияния благоприятной экологической обстановки, а также максимально возможное сохранение и воспроизводство естественных ресурсов.[ ...]

Эволюционные переходы в биосфере занимают относительно небольшое время. Правила усиления интеграции биологических систем И. И. Шмальгаузена гласят, что в процессе эволюции биологические системы становятся все более интегрированными, со все более развитыми регуляторными механизмами, обеспечивающими такую интеграцию. Н. Ф. Реймерс в работе «Системные основы природопользования» указывал на то, что разрушение более 3-х уровней иерархии экосистем абсолютно необратимо и катастрофично. Для поддержания надежности биосферы обязательна множественность конкурентно взаимодействующих экосистем. Таким путем шла эволюция биосферы. Антропогенные же воздействия нарушают этот ход. Правило множественности экосистем вытекает и из правила экологического дублирования, вообще теории надежности. Здесь интеграция оказывается «скользящей» по иерархической лестнице экосистем.[ ...]

Помимо оценки степени нарушенное™ экосистемы большое значение имеет оценка площади ее пораженное™. Если площадь изменения невелика, то при равной глубине воздействия малая по площади нарушенная система быстрее восстановится, чем обширная. Если площадь нарушения более предельно допустимых размеров, то разрушение среды практически необратимо и относится к уровню катастрофы. Например, выгорание лесов на площади в десятки и сотни гектар практически обратимо, и леса восстанавливаются - это не катастрофа. Однако если площадь выгорания лесов или какой-либо формы техногенного разрушения растительного покрова достигает площади десятков и сотен тысяч гектар, изменения практически необратимы и происшествие квалифицируется как катастрофа. Таким образом, размер катастрофического экологического нарушения достаточно велик и превышает, по В.В. Виноградову, площадь 10 000-100 000 га в зависимости от типа растительности и геолога-географических условий.[ ...]

Как известно, СПИД (синдром приобретенного иммунного дефицита) вызывается вирусом ВИЧ. Если оценивать это явление с информационных позиций, то СПИД можно рассматривать как снижение эффективности иммунной системы человеческого организма. Исследования показали, что деградация ОПС вызывает угнетение и даже разрушение последней. Отсюда, по Ю.М. Горскому, нет принципиальной разницы, вызывается ли подавление иммунной системы вирусом ВИЧ или экологическим прессингом. Это дало ему возможность сформулировать понятие экологического синдрома приобретенного иммунного дефицита (ЭСПИД).[ ...]

Урбанизация продолжает оставаться в центре внимания социологических исследований, так как население городов растет во много раз быстрее, чем население в целом. Однако лишь недавно социологи стали широко изучать экологическую проблему, которой посвящена эта глава, и начали понимать, что главная беда - ухудшение качества жизненного пространства, а не снабжение энергией или ресурсы. Архитектор Элиель Сааринен в книге «Город» (1943) приписывает снижение качества среды в городах: 1) замене творческой архитектуры нетворческими нововведениями, которые лишены «органической упорядоченности и соответствия», и 2) чрезмерному вниманию общественности к экономике в ущерб планированию городов. В контроле качества городской жизни важную роль могли бы сыграть такие показатели, как процент семейных людей, процент разводов, семей без отцов, обеспеченных семей, безработной молодежи, уровень преступности и т. д. (Бауэр, 1966); кроме того, важным показателем может служить образовательный ценз жителей. Социологическую дилемму города можно, по-видимому, выразить, сформулировав два его аспекта: 1) город - это венец творения человеческой цивилизации, где неизвестны нужда и раздоры и где человек, укрывшись от неприятных воздействий физической среды, может наслаждаться жизнью, досугом и культурой; 2) город - это грандиозное изменение природы, открывающее тысячи способов разрушения и обеспечения тех основных условий, от которых зависят жизнь и достоинство человека. С точки зрения эколога ситуация 1 будет достигнута только тогда, когда город будет функционировать как интегральная часть общей экосистемы биосферы, а ситуация 2 неизбежна до тех пор, пока города растут в отсутствие каких-либо отрицательных обратных связей или рассматриваются как нечто обособленное от системы своего жизнеобеспечения.[ ...]

В перечисленных документах, в частности, указывается, что собственники земли, землевладельцы, землепользователи и арендаторы осуществляют рациональную организацию используемой территории, восстановление и повышение плодородия почв, защиту земель от различных процессов разрушения и др. Для обеспечения соблюдения всеми физическими, должностными и юридическими лицами требований земельного законодательства в целях эффективного использования и охраны земель в РФ создана единая система государственного контроля, в которой наряду с головным земельным контролем сочетаются и другие виды контроля: экологический, санитарно-эпидемиологический, архитектурно-строительный.[ ...]

Ст. 86. «Предприятия, учреждения, организации и граждане, причинившие вред окружающей природной среде, здоровью и имуществу граждан, народному хозяйству загрязнением окружающей природной среды, порчей, уничтожением, повреждением, нерациональным использованием природных ресурсов, разрушением естественной экологической системы и другими экологическими правонарушениями, обязаны возместить его в полном объеме в соответствии с действующим законодательством.[ ...]

Как уже отмечалось, АХОВ в условиях окружающей среды претерпевают химические, физико-химические и иные превращения. Под влиянием конкретных ландшафтно-геохимических условий, в одном случае они могут сохраняться продолжительное время и накапливаться, в другом -быстро разрушаться и выводиться из рассматриваемой системы. При этом ключевую роль в определении характера и опасности долгосрочных экологических последствий загрязнения окружающей природной среды АХОВ играет скорость самоочищения территорий, а применительно к почвам - персистентность опасного вещества, характеризующая временем его разрушения или выведения из почвы под влиянием процессов различной природы.[ ...]

В условиях Крайнего Севера налет компонентов разлитой промывочной жидкости на снеге и грунте интенсивно поглощает солнечные лучи, вызывая последующее таяние снега и вытаивание подземных льдов. Развивающиеся термокарстовые процессы ведут к образованию просадок, провалов, а также склоновых процессов-солифлюкций, оползней. Все эго вызывает нарушение экологического равновесия, так как большая часть этих процессов ведет к разрушению природных ландшафтов, а иногда к полной или длительной утрате их биологической продуктивности. Отсутствие расти тельной изоляции ведет к расчленению рельефа, заболачиванию территории. Особенно существенным становится нарушение растительности на неустойчивых ландшафтах, представленных болотными системами, приводящее к активному вытаиванию льдов, водонасыщению протаивающих отложений, нарушению их структуры и развитию течения на поверхности льдонасыщенного грунта. В силу того, что подавляющее количество сильнольдинистых грунтов-торфяников, суглинков, супесей, глин при переходе в такое состояние характеризуется очень низкими сцеплением и сопротивлением сдвигу, движение грунта может начаться при ненарушенном покрове.[ ...]

Законы социальной экологии, отражающие условия динамического равновесия социоэкосистем, могут быть подразделены на законы экорегресса, ведущего к гибели биосферы и человечества, и законы экоразвития, способного предотвратить эту гибель. В ходе освоения природы возможно создание таких условий и организационных связей, когда доминировали бы законы созидания, а не разрушения. Экологически оптимальная стратегия в том и заключается. Выявление такой системы законов в составляет главную задачу социальной экологии.[ ...]

В силу того, что информация окружающей среды значительно превосходит возможности генома любого организма, невозможно однозначно запрограммировать в геноме правильную реакцию на любые внешние воздействия, с которыми встречаются животные. В геноме может быть запрограммирована лишь правильная стратегическая линия поведения, основанная на неизменности усредненных характеристик экологической ниши. Обеспечивается это генетич ес ки закрепленной системой положительных и отрицательных эмоций. Положительные эмоции (желания) стимулируют действия в "правильном" направлении, обеспечивающем устойчивость сохранения вида. Отрицательные эмоции предотвращают действия в направлении разрушения этой устойчивости. Животное стремится к действиям, сопряженным с положительны? ги эмоциями и избегает действий, связанных с отрицательными.[ ...]

В нашей стране, как и во всем мире, растет число людей с различными генетическими и психическими заболеваниями. Так, за 9 лет (1988-1996 гг.) прирост количества больных психическими заболеваниями превышал 2% в год, а за этот же период число рождений детей с врожденными пороками развития увеличилось вдвое. С 1991 по 1995 гг. число инвалидов с психическими расстройствами увеличилось на 100 тысяч, из них 40% страдают шизофренией и 32% - умственной отсталостью. Почти вдвое за те же годы выросло число заболеваний эндокринной системы, с которой связаны иммунная система, мозг, система воспроизводства. Этот рост происходил на фоне практически постоянной численности населения, даже при некотором ее уменьшении и, одновременно, снижении продолжительности жизни населения. Важно обратить внимание на то, что рост числа заболеваний, связанных с генетическими нарушениями, зависит в основном от разрушения человеком своей экологической ниши.[ ...]

Биополитика оказалась, однако, «востребованной» не только с теоретической (политологической) точки зрения, но и в плане практической политики. Уже в 60-е годы стало очевидно, что многие проблемы государственной политики имеют ярко выраженную «биологическую компоненту». Речь шла о «взрывном» росте и относительном старении населения планеты (что обусловливало дополнительную нагрузку на бюджеты государств), проблемах генетической инженерии, биомедицинских проблемах, требующих политических решений, угрожающих последствиях испытаний ядерного оружия, а также использования «мирного атома» в АЭС и, конечно, о нарастающем загрязнении всех сред планеты Земля, разрушении биосферы, призраке надвигающегося экологического бедствия. Поэтому в глобальном плане роль биополитики включает, наряду с прочими аспектами, борьбу (в том числе и политическими средствами) с назревающим экологическим кризисом, за сохранение биоразнообразия. В этом аспекте биополитика широко перекрывается по проблематике с разнообразными движениями «зеленых» и «экологов» («environmentalists»). Но у биополитики - своя специфика. Ее фокальная точка - интерес к проблемам социальности, и потому ее потенциал не исчерпывается только проблематикой взаимодействия человечества и биосферы как двух глобальнейших биосоциальных систем. Современный мир полон социальных и политических конфликтов (например, по этническим линиям), и здесь от биополитики также ожидается позитивный вклад, например, рекомендации по поводу эволюционно-древних механизмов распознавания «своих и чужих», которые обусловливают этноконфликты (конфликты племен, наций, рас). Кроме этноконфликтов, биополитики занимались и проблематикой студенческих бунтов (например, во Франции в 1968 году), бюрократии (как системы, чуждой по многим параметрам нашему биосоциальному наследию), президентских выборов, которые во всех странах находятся под сильным влиянием таких биосоциальных явлений, как невербальная (бессловесная) коммуникация и «обезьяний» стиль отношений доминирования-подчинения и т.д.

Миопатия, или расслоение мышечной ткани у осетровых.

В 1987-1989 гг. у половозрелых осетров наблюдалось массовое явление миопатии, заключающееся в расслоении больших участков мышечных волокон, вплоть до их полного лизиса. Заболевание, получившее сложное научное название - «кумулятивный политоксикоз с многосистемным поражением», носило кратковременный и массовый характер (по оценкам, до 90% рыб в «речной» период их жизни; хотя природа этого заболевания не выяснена, предполагается связь с загрязнением водной среды (включая залповые сбросы ртути на Волге, нефтяное загрязнение и др.). Само название «кумулятивный политоксикоз...», на наш взгляд, является паллиативом, предназначенным скрыть истинные причины проблемы, как и указания на «хроническое загрязнение моря». Во всяком случае, по наблюдениям в Туркменистане, по информации иранских и азербайджанских коллег, миопатия практически не проявлялась у южно-каспийской популяции осетров. В целом по Южному Каспию признаки миопатии фиксировались редко, включая «хронически загрязненное» западное побережье. Вновь изобретенное название болезни пользуется успехом у исследователей Каспия: оно применялось позже ко всем случаям массовой гибели животных (тюленя весной 2000 г., кильки - весной и летом 2001г.).

Ряд специалистов приводят убедительные сведения о корреляции доли червя нереиса в питании с интенсивностью заболевания у различных видов осетровых. При этом подчеркивается, что нереис накапливает токсические вещества. Так, севрюга, потребляющая больше всего нереиса, в наибольшей степени подвержена миопатии, а в наименьшей степени этому подвержена белуга, которая питается, в основном, рыбой. Таким образом, есть все основания предполагать, что проблема миопатии прямо связана с проблемой загрязнения речного стока и косвенно - с проблемой чужеродных видов.

Например:

1. Гибель кильки весной и летом 2001 г.

Количество кильки, погибшей в течение весны-лета 2001 г., оценивается в 250 тыс. т, или 40%. С учетом данных о завышении оценок ихтиомассы килек в предыдущие годы, трудно верить в объективность этих цифр. Очевидно, что на Каспии погибло не 40%, а почти вся килька (не менее 80% популяции). Сейчас очевидно, что причиной массовой гибели кильки было не заболевание, а банальный недостаток питания. Тем не менее в официальных заключениях фигурирует «пониженный иммунитет в результате «кумулятивного политоксикоза».

2. Чума плотоядных у каспийского тюленя.

Как сообщали средства массовой информации, с апреля 2000 г. на Северном Каспии наблюдалась массовая гибель тюленей. Характерные признаки погибших и ослабленных животных - красные глаза, забитый нос. Первой гипотезой о причинах гибели было отравление, что отчасти подтвердилось нахождением повышенных концентраций тяжелых металлов и стойких органических загрязнителей в тканях погибших животных. Однако эти содержания не были критическими, в связи с чем была выдвинута гипотеза «кумулятивного политоксикоза». Проведенные «по горячим следам» микробиологические анализы давали неясную и неоднозначную картину.

Чумы плотоядных (собачьей чумки).Лишь спустя несколько месяцев удалось провести вирусологический анализ и определить непосредственную причину гибели - морбиллевирус

Согласно официальному заключению КаспНИРХа толчком к развитию заболевании могли послужить хронический «кумулятивный политоксикоз» и крайне неблагоприятные зимние условия. Чрезвычайно мягкая зима со среднемесячной температурой в феврале, на 7-9 градусов превышающей норму, отразилась на льдообразовании. Слабый ледовый покров просуществовал ограниченное время только в восточном секторе Северного Каспия. Линька животных происходила не на ледовых залежках, а в условиях большей скученности нa шалыгах восточного мелководья, периодическое затопление которых под влиянием нагонов усугубляло состояние линяющих тюленей.

3. Гибель тюленей

Схожая эпизоотия (хотя и в меньших масштабах) с выбросом на берег 6000 тюленей имела место в 1997 г. на Апшероне. Тогда одной из вероятных причин гибели тюленя также называлась чума плотоядных. Особенностью трагедии 2000 г. было ее проявление по всему морю (в частности, гибель тюленей на туркменском побережье началась за 2-3 недели до событий в Северном Каспии). Целесообразно рассматривать высокую степень истощения значительной части погибших животных как самостоятельный факт, отдельно от поставленного диагноза.

Большая часть популяции тюленя нагуливает жир в теплое время, а в холодный период мигрирует к северу, где на льду происходит размножение и линька. В этот период тюлень идет в воду крайне неохотно. По сезонам наблюдается резкая изменчивость пищевой активности. Так, в период размножения и линьки более половины желудков исследованных животных оказываются пустыми, что объясняется не только физиологическим состоянием организма, но и бедностью подледной кормовой базы (основные объекты - бычки и крабики).

Во время нагула компенсируется до 50% общего веса тела, потерянного за зиму. Годовая потребность популяции тюленя в пище - 350-380 тыс. т, из которых 89,4% потребляется в летний, нагульный период (май-октябрь). Основным кормом летом служит килька (80% рациона).

Исходя из этих цифр, тюленем съедалось 280-300 тыс. т кильки в год. Судя по снижению уловов кильки, недостаток питания в 1999 г. можно оценить величиной примерно в 100 тыс. т., или 35%. Едва ли это количество может быть компенсировано за счет других кормовых объектов.

Можно считать весьма вероятным, что эпизоотия среди тюленей весной 2000 г. была спровоцирована недостатком питания (кильки), что, в свою очередь, было следствием перевылова и, возможно, вселения гребневика мнемиопсиса. В связи с продолжающимся сокращением запасов кильки следует ожидать повторения массовой гибели тюленя в ближайшие годы.

При этом в первую очередь популяция будет терять весь приплод (не нагулявшие жир животные либо не вступят в размножение, либо сразу же потеряют детенышей). Возможно, будет гибнуть и значительная часть способных к размножению самок (беременность и лактация - истощение организма и т.д.). Структура популяции изменится коренным образом.

Следует с осторожностью относиться к обилию «аналитических данных» во всех вышеперечисленных случаях. Почти полностью отсутствовали какие-либо данные о половом и возрастном составе погибших животных, методике оценки общего количества, практически отсутствовали или не были обработаны данные проб, взятых с этих животных. Вместо этого приводятся химические анализы по большому спектру компонентов (включая тяжелые металлы и органические вещества), обычно без сведений о методах отбора проб, аналитических работ, стандартах и т.д. Как следствие, «заключения» пестрят многочисленными несуразностями. Например, в заключении Всероссийского научно-исследовательского института контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов (растиражированном «Гринписом» во множестве СМИ) присутствует «372 мг/кг полихлорбифенилов». Если заменить миллиграммы на микрограммы, то это довольно высокое содержание, характерное, например, для женского грудного молока у людей, питающихся рыбной пищей. Кроме того, совершенно не была принята во внимание доступная информация об эпизоотиях морбиллевируса у родственных видов нерп (Байкал, Белое море и т.д.); состояние популяций кильки как основного объекта питания также не было проанализировано.

3. Проникновение чужеродных организмов

Угроза проникновения чужеродных видов до недавнего прошлого не считалась серьезной. Наоборот, Каспийское море использовалось в качестве полигона для вселения новых видов, предназначенных для увеличения рыбопродуктивности бассейна. Надо заметить, что эти работы в основном велись на основе научных прогнозов; в ряде случаев производилось одновременное вселение рыбы и кормового объекта (например, кефаль и червь нереис). Обоснования вселения того или иного вида были достаточно примитивными и не учитывали отдаленных последствий (например, появление пищевых тупиков, конкуренция за пищу с более ценными аборигенными видами, накопление токсических веществ и т.п.). Уловы рыбы с каждым годом уменьшались, в структуре уловов ценные виды (сельди, судак, сазан) сменялись менее ценными (мелкий частик, килька). Из всех вселенцев только кефали дали небольшую прибавку (порядка 700 т, в лучшие годы - до 2000 т) рыбной продукции, что никак не может компенсировать нанесенный вселением ущерб.

События приняли драматический характер, когда на Каспии началось массовое размножение гребневика мнемиопсиса (Mnemiopsis leidyi). По сведениям КаспНИРХа официально мнемиопсис на Каспии был впервые зафиксирован осенью 1999 г. Однако первые непроверенные данные относятся уже к середине 80-х гг., в середине 90-х появились первые предупреждения о возможности его появления и потенциальном ущербе, основанные на черноморско-азовском опыте.

Судя по отрывочным сведениям, численность гребневика в том или ином районе подвержена резким изменениям. Так, туркменские специалисты наблюдали большие скопления мнемиопсиса в районе Авазы в июне 2000 г., в августе того же года он в этом районе зафиксирован не был, а в августе 2001 г. концентрация мнемиопсиса составляла от 62 до 550 орг/м3.

Парадоксально, что официальная наука в лице КаспНИРХа до самого последнего момента отрицала влияние мнемиопсиса на рыбные запасы. В начале 2001 г. в качестве причины 3-4-кратного падения уловов кильки выдвигался тезис об «уходе косяков на другие глубины», и только весной того же года, после массовой гибели кильки было признано, что мнемиопсис сыграл роль в этом явлении.

Гребневик впервые появился в Азовском море лет десять назад, и в течение 1985-1990 гг. буквально опустошил Азовское и Черное моря. Его, по всей вероятности, завезли вместе с балластными водами на судах от берегов Северной Америки; дальнейшее проникновение в Каспий не составило большого труда. Питается в основном зоопланктоном, потребляя ежесуточно пищи примерно 40% от собственного веса, уничтожая таким образом пищевую базу каспийских рыб. Быстрое размножение и отсутствие естественных врагов ставят его вне конкуренции с другими потребителями планктона. Поедая также планктонные формы бентосных организмов, гребневик представляет угрозу и для наиболее ценных рыб-бентофагов (осетровые). Воздействие на хозяйственно ценные виды рыб проявляется не только косвенно, через уменьшение кормовой базы, но и в прямом их уничтожении. Под основным прессом оказываются кильки, солоноватоводные сельдевые и кефали, чья икра и личинки развиваются в толще воды. Икра морского судака, атерины и бычков на грунте и растениях, возможно, избежит прямого выедания хищником, но при переходе к личиночному развитию они также станут уязвимы. К факторам, ограничивающим распространение гребневика на Каспии, относятся соленость (ниже 2 г/л) и температура воды (ниже +40С).

Если ситуация на Каспии будет развиваться так же, как в Азовском и Черном морях, то полная потеря рыбохозяйственного значения моря произойдет между 2012-2015 гг.; общий ущерб составит около 6 млрд. долларов в год. Есть основания считать, что в силу большой дифференцированности условий Каспия, значительных изменений солености, температуры вод и содержания питательных элементов по сезонам и акватории, воздействие мнемиопсиса будет не столь опустошительным, как в Черном море.

Спасением экономического значения моря возможно станет срочное вселение его естественного врага, хотя эта мера не в состоянии восстановить разрушенные экосистемы. Пока рассматривается только один претендент на эту роль - гребневик берое. Между тем имеются большие сомнения относительно эффективности берое в условиях Каспия, т.к. он более чувствителен к температуре и солености воды, чем мнемиопсис.

4. Перелов и браконьерство

Среди специалистов рыбохозяйственной отрасли широко распространено мнение, что в результате экономических неурядиц в прикаспийских государствах в 90-е годы запасы практически всех видов экономически ценных рыб (кроме осетровых) недоиспользовались. В то же время анализ возрастной структуры вылавливаемой рыбы показывает, что даже в это время имел место существенный перелов (по крайней мере, анчоусовидной кильки). Так, в уловах кильки 1974 г. более 70% составляли рыбы возрастом 4-8 лет. В 1997 г. доля этой возрастной группы снизилась до 2%, а основную массу составляли рыбы возрастом 2-3 года. Квоты на вылов продолжали расти вплоть до конца 2001 г. Общий допустимый улов (ОДУ) на 1997 г. был определен в 210-230 тыс. т, освоено - 178,2 тыс. т, разница была отнесена на счет «экономических трудностей». В 2000 г. ОДУ был определен в 272 тыс. т, освоено - 144,2 тыс. т. В последние 2 месяца 2000 г. уловы кильки упали в 4-5 раз, однако даже это не повлекло переоценки численности рыбы, и в 2001 г. ОДУ был повышен до 300 тыс. т. И даже после массовой гибели кильки КаспНИРХом прогноз улова на 2002 г. был снижен незначительно (в частности, российская квота была снижена с 150 до 107 тыс. т). Этот прогноз абсолютно нереалистичен и отражает только стремление продолжать эксплуатацию ресурса даже в явно катастрофической ситуации.

Это заставляет с осторожностью относиться к научным обоснованиям квот, выданным КаспНИРХом за прошедшие годы по всем видам рыб. Это говорит о необходимости передачи определения лимитов эксплуатации биоресурсов в руки природоохранных организаций.

В наибольшей степени просчеты отраслевой науки сказались на состоянии осетровых. Кризис был очевиден еще в 80-е гг. С 1983 по 1992 г. уловы каспийских осетровых снизились в 2,6 раза (с 23,5 до 8,9 тыс. т), а за следующие восемь лет - еще в 10 раз (до 0,9 тыс. т в 1999 г.).

Для популяций этой группы рыб налицо большое количество угнетающих факторов, среди которых наиболее существенными считаются три: изъятие природных нерестилищ, миопатия и браконьерство. Беспристрастный анализ показывает, что ни один из этих факторов не был до последнего времени критическим.

Последний фактор сокращения осетровых популяций требует особенно тщательного анализа. Оценки браконьерского вылова стремительно выросли на наших глазах: от 30-50% от официального вылова в 1997 г. до 4-5 крат (1998 г.) и 10-11-14-15 раз в течение 2000-2002 гг. В 2001 г. объем незаконной добычи КаспНИРХом был оценен в 12-14 тыс. т осетровых и 1,2 тыс. т икры; эти же цифры фигурируют в оценках СИТЕС, в заявлениях Госкомрыболовства РФ. Учитывая высокую цену на черную икру (от 800 до 5000 долларов за кг в странах Запада), через СМИ широко распространялись слухи об «икорной мафии», контролирующей якобы не только рыболовство, но и правоохранительные органы в прикаспийских регионах. Действительно, если объемы теневых операций составляют сотни миллионов - несколько миллиардов долларов, эти цифры сопоставимы с бюджетом таких стран, как Казахстан, Туркменистан и Азербайджан.

Трудно представить, что финансовые ведомства и силовые структуры этих стран, а также Российской Федерации не замечают таких потоков средств и товаров. Между тем статистика выявляемых правонарушений выглядит на несколько порядков скромнее. Например, по РФ ежегодно изымается порядка 300 т рыбы и 12 т икры. За все время после распада СССР были зафиксированы лишь единичные попытки незаконного вывоза черной икры за рубеж.

Кроме того, едва ли возможно незаметно переработать 12-14 тыс. т осетровых и 1,2 тыс. т икры. Для переработки таких же объемов в СССР в 80-е годы существовала целая индустрия, армия хозяйственников была задействована на поставках соли, посуды, упаковочных материалов и т.п.

Вопрос о морском лове осетров. Существует предубеждение, что именно запрет морского лова осетров в 1962 г. позволил восстановить популяции всех видов. На самом деле здесь смешивается два принципиально разных запрета. Реальную роль в сохранении осетровых сыграл запрет сейнерного и дрифтерного лова сельдей и частиковых, при котором происходило массовое уничтожение молоди осетров. Собственно запрет морского промысла едва ли сыграл значительную роль. С биологической точки зрения этот запрет никакого смысла не имеет, зато имеет большой коммерческий смысл. Вылов идущей на нерест рыбы технически прост и позволяет получать больше икры, чем где бы то ни было (10%). Запрет морского лова позволяет сосредоточить производство в устьях Волги и Урала и облегчает контроль над ним, включая манипулирование квотами.

Анализируя хронику борьбы с браконьерством на Каспии, можно выделить две важных даты. В январе 1993 г. было принято решение подключить к этой проблеме погранвойска, ОМОН и другие силовые структуры, что, однако, незначительно сказалось на объемах изымаемой рыбы. В 1994 г., когда действия этих структур были скоординированы на работу в дельте Волги (операция «Путина»), количество изымаемой рыбы возросло почти втрое.

Морской лов сложен, никогда не давал более 20% улова осетровых. В частности, у берегов Дагестана, который сейчас считается едва ли не главным поставщиком браконьерской продукции, в период разрешенного морского лова добывалось не более 10%. Вылов осетровых в устьях рек во много раз эффективнее, особенно при низкой популяции. К тому же в реках выбивается «элита» осетрового стада, тогда как в морях скапливается рыба с нарушенным хомингом.

Примечательно, что Иран, ведущий в основном морской промысел осетров, за последние годы не только не снизил, но и постепенно увеличивает вылов, став основным поставщиком икры на мировой рынок, несмотря на то, что южно-каспийское стадо должно быть истреблено браконьерами Туркменистана и Азербайджана. Для сохранения молоди осетровых Иран пошел даже на сокращение традиционного для этой страны лова кутума.

Очевидно, что морской лов не является определяющим фактором сокращения популяций осетровых. Основной ущерб рыбе наносится там, где сосредоточен ее основной вылов - в устьях Волги и Урала.

5. Зарегулирование речного стока. Изменение естественных биогеохимических циклов

Массированное гидростроительство на Волге (а затем на Куре и других реках) начиная с 30-х гг. XX века лишило осетровых Каспия большей части их естественных нерестилищ (для белуги - 100%). Для компенсации этого ущерба строились и строятся рыбоводные заводы. Количество выпускаемых (иногда только на бумаге) мальков служит одним из главных оснований для определения квот вылова ценной рыбы. Между тем ущерб от потерь продукции моря распределяется на все прикаспийские страны, а выгоды от гидроэнергетики и ирригации - только странам, на территории которых произошло регулирование стока. Такое положение не стимулирует прикаспийские страны к восстановлению естественных нерестилищ, к сохранению других естественных местообитаний - мест нагула, зимовки осетровых и т.п.

Рыбопропускные сооружения на плотинах страдают множеством технических недостатков, система подсчета идущей на нерест рыбы также далека от совершенства. Однако при самых лучших системах, скатывающая по реке молодь, не будет возвращаться в море, а будет образовывать искусственные популяции в загрязненных и бедных кормами водохранилищах. Именно плотины, а не загрязнение вод наряду с переловом послужили главной причиной сокращения осетрового стада. Примечательно, что после разрушения Каргалинского гидроузла осетр был замечен на нересте в свехзагрязненном верхнем течении Терека. Между тем строительство плотин повлекло за собой еще большие проблемы. Северный Каспий некогда был богатейшей частью моря. Сюда Волга приносила минеральный фосфор (около 80% от общего поступления), давая основную часть первичной биологической (фотосинтетической) продукции. Как следствие, 70% запасов осетровых формировалось в этой части моря. Теперь большая часть фосфатов потребляется в волжских водохранилищах, а в море фосфор попадает уже в виде живой и отмершей органики. В результате этого биологический цикл коренным образом изменился: укорачивание трофических цепочек, преобладание деструкционной части цикла и т.д. Зоны максимальной биопродуктивности сейчас - в зонах апвеллинга (это процесс, при котором глубинные воды океана поднимаются к поверхности) вдоль Дагестанского побережья и на свалах глубин Южного Каспия. В эти районы сместились и основные места нагула ценной рыбы. Образовавшиеся «окна» в пищевых цепочках, разбалансированные экосистемы создают благоприятные условия для проникновения чужеродных видов (гребневик мнемиопсис и т.п.).

В Туркменистане деградация нерестилищ трансграничной реки Атрек обусловлена комплексом причин, включая снижение водности, зарегулирование стока на территории Исламской Республики Иран, заиливание русла. Нерест полупроходных рыб зависит от водности реки Атрек, что приводит к напряженному состоянию промысловых запасов атрекского стада каспийской воблы и сазана. Влияние зарегулирования Атрека на деградацию нерестилищ не обязательно выражается в недостатке объемов воды. Атрек - одна из самых мутных рек мира, поэтому в результате сезонного изъятия воды происходит быстрое заиливание русла. Урал остается единственной незарегулированной из крупных рек Каспийского бассейна. Однако состояние нерестилищ на этой реке также весьма неблагополучное. Главной проблемой на сегодняшний день является заиливание русла. Когда-то почвы в долине Урала были защищены лесами; позднее эти леса были вырублены, а пойма распахана почти до уреза воды. После того, как «в целях сохранения осетровых» на Урале было прекращено судоходство, прекратились работы по чистке фарватера, что сделало недоступными большую часть нерестилищ на этой реке.

6. Эвтрофикация

Эвтрофикация - это насыщение водоемов биогенными элементами, сопровождающиеся ростом биологической продуктивности водных бассейнов. Эвтрофикация может быть результатом как естественного старения водоема, так и антропогенных воздействий. Основные химические элементы, способствующие эвтрофикации - фосфор и азот. В некоторых случаях используется термин «гипертрофизация».

Высокий уровень загрязнения моря и впадающих в него рек уже давно вызывали опасения формирования бескислородных зон в Каспии, особенно для районов южнее Туркменского залива, хотя эта проблема не числилась в наиболее приоритетных. Однако последние надежные данные по этому вопросу относятся к началу 80-х гг. Между тем, существенное нарушение баланса синтеза и распада органического вещества в результате внедрения гребневика мнемиопсиса может привести к серьезным и даже катастрофическим изменениям. Поскольку мнемиопсис не несет угрозы фотосинтетической деятельности одноклеточных водорослей, но влияет на деструктивную часть цикла (зоопланктон - рыбы - бентос), отмирающее органическое вещество будет накапливаться, вызывая сероводородное заражение придонных слоев воды. Отравление оставшегося бентоса приведет к прогрессирующему разрастанию анаэробных участков. Можно уверенно прогнозировать формирование обширных бескислородных зон везде, где есть условия для длительной стратификации вод, особенно в местах смешения пресной и соленой воды, массовой продукции одноклеточных водорослей. Эти места совпадают с участками поступления фосфора - на свалах глубин Среднего и Южного Каспия (зоны апвеллинга) и на границе Северного и Среднего Каспия. Для Северного Каспия также отмечены участки с пониженным содержанием кислорода; проблема усугубляется наличием ледового покрова в зимние месяцы. Эта проблема еще более усугубит положение коммерчески ценных видов рыб (заморы; препятствия на путях миграции и др.).

Кроме того, трудно спрогнозировать, как в новых условиях будет эволюционировать таксономический состав фитопланктона. В ряде случаев при высоком поступлении питательных веществ не исключено формирование «красных приливов», примером чего могут служить процессы в бухте Соймонова (Туркменистан).

7. Опишите процесс, обеспечивающий постоянство газового состава воды

В воздухе всегда содержится водяной пар, как в газообразном, так и в жидком (вода) или твердом (лед) состоянии, в зависимости от температуры. Основным источником поступления пара в атмосферу является океан. Пар поступает в атмосферу также от растительного покрова Земли.

У поверхности моря воздух постоянно смешивается с водой: воздух поглощает влагу, которая уносится морскими ветрами, атмосферные газы проникают в воду и растворяются в ней. Морские ветры, доставляя все новые потоки воздуха к поверхности воды, облегчают проникновение атмосферного воздуха в воду океана.

Растворимость газов в воде зависит от трех факторов: температуры воды, парционального давления газов, входящих в состав атмосферного воздуха, и их химического состава. В холодной воде газы растворяются лучше, чем в теплой. С повышением температуры воды с поверхности моря выделяются растворенные газы в холодных областях, а в тропиках частично возвращают их в атмосферу. Конвективное перемешивание воды обеспечивает проникновение растворенных в воде газов по всей толще воды, вплоть до океанского дна.

Три газа, составляющих основную часть атмосферы, - азот, кислород и углекислый газ, в больших количествах присутствуют и в океанских водах.Главным источником насыщения океанских вод газами является атмосферный воздух.

8. Объясните понятие «обмен веществ и энергии»

Выделение энергии происходит в результате окисления сложных органических веществ, входящих в состав клеток, тканей и органов человека до образования более простых соединений. Расход этих питательных веществ организмом называется диссимиляцией. Образующиеся в процессе окисления простые вещества (вода, углекислый газ, аммиак, мочевина) выводятся из организма с мочой, калом, выдыхаемым воздухом, через кожу. Процесс диссимиляции находится в прямой зависимости от расхода энергии на физический труд и теплообмен.

Восстановление и создание сложных органических веществ клеток, тканей, органов человека происходит за счет простых веществ переваренной пищи. Процесс накопления этих питательных веществ и энергии в организме называется ассимиляцией. Процесс ассимиляции, следовательно, зависит от состава пищи, обеспечивающей организм всеми питательными веществами.

Процессы диссимиляции и ассимиляции протекают одновременно, в тесном взаимодействии и имеют общее название -- процесс обмена веществ. Он складывается из обмена белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов и водного обмена.

Обмен веществ находится в прямой зависимости от расхода энергии (на труд, теплообмен и работу внутренних органов) и состава пищи.

Обмен веществ в организме человека регулируется центральной нервной системой непосредственно и через гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции. Так на белковый обмен влияет гормон щитовидной железы (тироксин), на углеводный -- гормон поджелудочной железы (инсулин), на жировой обмен -- гормоны щитовидной железы, гипофиза, надпочечников.

Суточный расход энергии человека. Для обеспечения человека пищей, соответствующей его энергетическим затратам и пластическим процессам, необходимо определить суточный расход энергии.

За единицу измерения энергии человека принято считать килокалорию. В течение суток человек тратит энергию на работу внутренних органов (сердца, пищеварительного аппарата, легких, печени, почек и т.д.), теплообмен и выполнение общественно полезной деятельности (работа, учеба, домашний труд, прогулки, отдых). Энергия, затрачиваемая на работу внутренних органов и теплообмен, называется основным обменом. При температуре воздуха 20° С, полном покое, натощак основной обмен составляет 1 ккал в 1ч на 1 кг массы тела человека. Следовательно, основной обмен зависит от массы тела, а также от пола и возраста человека.

9. Перечислите типы экологических пирамид

Экологическая пирамида - графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников; видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме.

Схематически изображать эти соотношения предложил американский зоолог Чарльз Элтон в 1927 году.

При схематическом изображении каждый уровень показывают в виде прямоугольника, длина или площадь которого соответствует численным значениям звена пищевой цепи (пирамида Элтона), их массе или энергии. Расположенные в определенной последовательности прямоугольники создают различные по форме пирамиды.

Основанием пирамиды служит первый трофический уровень - уровень продуцентов, последующие этажи пирамиды образованы следующими уровнями пищевой цепи - консументами различных порядков. Высота всех блоков в пирамиде одинакова, а длина пропорциональна числу, биомассе или энергии на соответствующем уровне.

Экологические пирамиды различают в зависимости от показателей, на основании которых строится пирамида. При этом для всех пирамид установлено основное правило, согласно которому в любой экосистеме больше растений, чем животных, травоядных, чем плотоядных, насекомых, чем птиц.

На основе правила экологической пирамиды можно определить или рассчитать количественные соотношения разных видов растений и животных в естественных и искусственно создаваемых экологических системах. Например, 1 кг массы морского зверя (тюленя, дельфина) нужно 10 кг съеденной рыбы, а этим 10 кг нужно уже 100 кг их корма - водных беспозвоночных, которым в свою очередь для образования такой массы необходимо съедать 1000 кг водорослей и бактерий. В данном случае экологическая пирамида будет устойчива.

Однако, как известно, из каждого правила бывают исключения, которые будут рассмотрены в каждом типе экологических пирамид.

Типы экологических пирамид

1. Пирамида чисел.

Рис. 1

Пирамиды чисел - на каждом уровне откладывается численность отдельных организмов

Пирамида чисел отображает отчетливую закономерность, обнаруженную Элтоном: количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам, неуклонно уменьшается (рис.1).

Например, чтобы прокормить одного волка, необходимо по крайней мере несколько зайцев, на которых он мог бы охотиться; чтобы прокормить этих зайцев, нужно довольно большое количество разнообразных растений. В данном случае пирамида будет иметь вид треугольника с широким основанием суживающимся кверху.

Однако подобная форма пирамиды чисел характерна не для всех экосистем. Иногда они могут быть обращенными, или перевернутыми. Это касается пищевых цепей леса, когда продуцентами служат деревья, а первичными консументами - насекомые. В этом случае уровень первичных консументов численно богаче уровня продуцентов (на одном дереве кормится большое количество насекомых), поэтому пирамиды чисел наименее информативны и наименее показательны, т.е. численность организмов одного трофического уровня в значительной степени зависит от их размеров.

2. Пирамиды биомасс

Рис. 2

Пирамиды биомасс - характеризует общую сухую или сырую массу организмов на данном трофическом уровне, например, в единицах массы на единицу площади - г/м2, кг/га, т/км2 или на объем - г/м3 (рис.2)

Обычно в наземных биоценозах общая масса продуцентов больше, чем каждого последующего звена. В свою очередь, общая масса консументов первого порядка больше, нежели консументов второго порядка и т.д.

В данном случае (если организмы не слишком различаются по размерам) пирамида также будет иметь вид треугольника с широким основанием суживающимся кверху. Однако и из этого правила имеются существенные исключения. Например, в морях биомасса растительноядного зоопланктона существенно (иногда в 2-3 раза) больше биомассы фитопланктона, представленного преимущественно одноклеточными водорослями. Это объясняется тем, что водоросли очень быстро выедаются зоопланктоном, но от полного выедания их предохраняет очень высокая скорость деления их клеток.

В целом для наземных биогеоценозов, где продуценты крупные и живут сравнительно долго, характерны относительно устойчивые пирамиды с широким основанием. В водных же экосистемах, где продуценты невелики по размеру и имеют короткие жизненные циклы, пирамида биомасс может быть обращенной, или перевернутой (острием направлена вниз). Так, в озерах и морях масса растений превышает массу потребителей только в период цветения (весной), а в остальное время года может создаться обратное положение.

Пирамиды чисел и биомасс отражают статику системы, т. е. характеризуют количество или биомассу организмов в определенный промежуток времени. Они не дают полной информации о трофической структуре экосистемы, хотя позволяют решать ряд практических задач, особенно связанных с сохранением устойчивости экосистем.

Пирамида чисел позволяет, например, рассчитывать допустимую величину улова рыбы или отстрела животных в охотничий период без последствий для нормального их воспроизведения.

Продуктивность экосистем

По мере того, как человечество с упрямством, достойным лучшего применения, превращает лицо Земли в сплошной антропогенный ландшафт, все большее практическое значение приобретает оценка продуктивности различных экосистем. Человек научился получать энергию для своих производственных нужд самыми различными способами, но энергию для собственного питания он может получать только через фотосинтез. В пищевой цепи человека в основании почти всегда оказываются продуценты, преобразующие энергию Солнца в энергию биомассы органического вещества. Ибо это как раз та энергия, которую впоследствии могут использовать консументы и, в частности, человек. Одновременно те же самые продуценты производят необходимый для дыхания кислород и поглощают углекислый газ, причем скорость газообмена продуцентов прямо пропорциональна их биопродуктивности. Следовательно, в обобщенном виде вопрос об эффективности экосистем формулируется просто: какую энергию может запасти растительность в виде биомассы органического вещества? Сельскохозяйственные угодья, создаваемые человеком, отнюдь не самые продуктивные экосистемы.

Наивысшую удельную продуктивность дают болотистые экосистемы – влажные тропические джунгли, эстуарии, лиманы рек и обычные болота умеренных широт. На первый взгляд они производят бесполезную для человека биомассу, но именно эти экосистемы очищают воздух и стабилизируют состав атмосферы, очищают воду и служат резервуарами для рек и почвенных вод, и, наконец, являются местами размножения для огромного числа рыб и других обитателей вод, используемых в пищу человеком. Занимая 10% площади суши, они создают 40% производимой биомассы. И это без каких-либо усилий со стороны человека! Именно поэтому уничтожение и «окультуривание» этих экосистем есть не только «убийство курицы несущей золотые яйца», но и может оказаться самоубийством для человечества. Вклад пустынь и сухих степей в продуктивность биосферы ничтожен, хотя они уже занимают около четверти поверхности суши и благодаря антропогенному вмешательству имеют тенденцию к быстрому росту. В долгосрочной перспективе борьба с опустыниванием и эрозией почв, то есть превращение малопродуктивных экосистем в продуктивные, - вот разумный путь для антропогенных изменений в биосфере.

Удельная биопродуктивность открытого океана почти столь же низка, как у полупустынь, а его огромная суммарная продуктивность объясняется тем, что он занимает более 50% поверхности Земли, вдвое превосходя всю площадь суши. Попытки использовать открытый океан в качестве серьезного источника продуктов питания в ближайшее время вряд ли могут быть экономически оправданы именно в силу его низкой удельной продуктивности. Однако его роль в стабилизации условий жизни на Земле столь велика, что охрана океана от загрязнения, особенно нефтепродуктами, совершенно необходима.

Нельзя недооценивать и вклад лесов умеренного пояса и тайги в жизнеспособность биосферы. Особенно существенна их относительная устойчивость к антропогенным воздействиям по сравнению с влажными тропическими джунглями.

Тот факт, что удельная продуктивность сельскохозяйственных угодий до сих пор в среднем намного ниже, чем у многих природных экосистем, показывает, что возможности роста производства продуктов питания на существующих площадях еще далеко не исчерпаны. Пример – заливные рисовые плантации, в сущности - антропогенные болотные экосистемы, с их огромными урожаями, получаемые при современной агротехнике.

Разрушение экосистем

Естественные экологические факторы – все составные (элементы) естественной среды, которые влияют на существование и развитие организмов и на какие живые существа реагируют реакциями приспособления (за пределами способности приспособления наступает смерть). К естественным факторам относятся: геомагнитное поле Земли; космические излучения; природные лучевые нагрузки; стихийные явления.

Геомагнитное поле Земли – фактор окружающей среды, под воздействием которого протекала многовековая эволюция всего живого на нашей планете. Геомагнитное поле относится к естественным слабым по интенсивности электромагнитным полям. Если бы отсутствовало магнитное поле, условия жизни на Земле, вероятно, были бы другими. Магнитное поле является как бы тормозом, препятствующим проникновению в земную атмосферу солнечной плазмы, обладающей радиоактивными свойствами. Такое же захватывающее действие оказывает геомагнитное поле и на космические лучи (поток заряженных частиц со сверхвысокими скоростями), непрерывно выбрасываемыми Солнцем и образующими корпускулярный поток – солнечный ветер. Благодаря этому, биосфера защищена геомагнитным полем от радиоактивного излучения, посылаемого на Землю Солнцем и другими небесными телами.

Вспышки на Солнце порождают более мощные корпускулярные потоки, возмущающие магнитное поле Земли. В результате быстро и сильно меняются характеристики магнитного поля. Это явление называется магнитной бурей.

Геомагнитное поле – все проникающий и все охватывающий физический фактор, поэтому оно неизбежно оказывает влияние на биосферу. Оно воздействует на все живое, в том числе и на человека. Так, в периоды магнитных бурь увеличивается количество сердечно-сосудистых заболеваний, инфарктов, ухудшается состояние больных, страдающих гипертонией.

С изменением интенсивности геомагнитного поля связывают годовой прирост деревьев, урожай зерновых культур, увеличение психических заболеваний и дорожных катастроф.

К числу экологических уроков, которые имеют наиболее длинную историю и, пожалуй, принесли биосфере и человеку максимально ощутимый ущерб, следует отнести разрушение экосистем, их опустынивание. Под последним понимается разрушение экосистем до такой степени, что они теряют способность саморегулирования и самовосстановления. Растительность при этом, как правило, уничтожается, почвы теряют свое основное качество – плодородие.

Опустынивание стало сопровождать человека со времени его перехода к ведению примитивного хозяйства. Три основных процесса способствовали этому: эрозия почв, вынос химических элементов с урожаем, вторичное засоление почв при поливном земледелии.

В ряде случаев эти процессы накладывались на неблагоприятное изменение климата, его аридизацию (засушливость). При таких стечениях обстоятельств процессы опустынивания резко интенсифицировались. Интегральный результат различных видов опустынивания к настоящему времени выражается в потере 1,5 – 3 млрд. га плодородных земель за историю человечества.

В ряде случаев, особенно если разрушение земель не сопровождалось аридизацией климата, опустынивание могло идти по типу повторяющихся циклов: экосистема – ее разрушение (катоценоз) – первичная сукцессия. Последняя могла достигать завершающей стадии (климакса) или вновь прерываться опустыниванием.

Рассмотрим такие явления на примере экосистем, свойственных легким (песчаным и супесчаным) почвам. Они более ранимы, чем другие, и подвергаются разрушению и превращаются в пустынные ландшафты.

В этом плане крайне интересны результаты изучения песчаных пространств и ландшафтов известным песковедом профессором А. Г. Гаелем.

Исследования свидетельствуют, что обширные песчаные пространства, расположенные в долинах рек степной зоны, неоднократно подвергались разрушению с переработкой (эрозией) почв ветром и полным или частичным опустыниванием.

Такие явления разрушения и формирования экосистем могли повторяться не раз, что находило отражение в рельефе, ландшафтах и особенно в строении почвенного покрова. Профессор А. Г. Гаель для песков юга и юго-востока России и СНГ выделяет несколько фаз ветровой эрозии (дефляции) песчаных почв и свойственных им экосистем. Первая фаза дефляции песчаных пространств, по Гаелю, имела место после выхода их из-под воды. Она не была связана с деятельностью человека. Такие пески интенсивно перерабатывались ветром, так как не были еще скреплены растительностью. До настоящего времени немного сохранялось ландшафтов, сформировавшихся на таких отложениях. Для них характерны спокойные формы рельефа (пологобугристые, холмистые) с мощными почвами (или их останками) и богатой песчано-степной растительностью. По понижениям, где грунтовые воды залегают неглубоко от поверхности, распространены экосистемы, в которых доминируют древесные и кустарниковык вижды. Такую фазу дефляции песков, которая предшествовала появлению на них растительного покрова, А. Г. Гаель называет афитогенной (безрастительной, дорастительной).

Последующие фазы дефляций были связаны с разрушением экосистем. Наиболее часто причиной разрушений был перевыпас скота. Такие фазы дефляции названы пастушескими, или пасторальными.

В более поздние времена причинами дефляций часто выступало воздействие техники, вспашка целинных почв. Последние явления приобрели большие масштабы в 60-е годы ХХ века при осуществлении программы освоения целинных и залежных земель. Практически все распаханные легкие почвы (песчаные, супесчаные) – около 5 млн.га были превращены в подвижные субстраты с сопутствующими им пыльными бурями.

Потребовались большие усилия для того, чтобы остановить этот процесс лесоразведением, травосеянием, химическими покрытиями и т.п. Возвращение таких земель в интенсивное использование (пастбищный фонд) потребует очень длительного времени.

Опустынивание по описанному выше типу происходит и в настоящее время. Разрушаются ценнейшие черные земли Калмыкии. Географ А. А. Григорьев отмечает, что при норме выпаса на этих землях не более 750 тыс.голов овец, здесь постоянно выпасалось 1млн.650 тыс.голов. Кроме этого, здесь обитали свыше 200 тыс. сайгаков. Пастбища оказались перегруженными в2,5-3 раза. В результате из 3 млн. га пастбищ 650 тыс. га превращены в подвижные пески, а на остальных площадях крайне обеднен растительный покров и начались эрозийные процессы. В целом, по определению Григорьева, Калмыцкая степь превращается в бесплодную пустыню, что можно рассматривать как высшую степень опустынивания.

Катастрофические масштабы приобрело опустынивание на северной окраине Сахары, которая носит название Сахеля (переходная полоса между пустыней и саванной). Здесь опустынивание также обусловлено высокими нагрузками на экосистемы, усугубившимися длительными засухами 60-70 годов прошлого столетия. Есть сведения, что опустыниванию способствовала успешная борьба с мухой цеце. Это позволило резко увеличить поголовье скота, за чем последовал перевыпась, оскудение пастбищ и разрушение экосистем. Стали интенсивно пересыхать колодцы, приходить в движение пески. Скорость их наступления на прилежащие земли и селения достигает 10 км/год. Под угрозой погребения песками оказалась столица Мавритании – г. Нуакшот.

Конечный результат такого явления – массовая гибель скота, голод, высокая смертность населения. Опустынивание, таким образом, превратилось в крупную эколого-социальную катастрофу.

Большие масштабы опустынивание земель имеет и в других засушливых районах. Так, по данным космических съемок процессами опустынивания в той или иной степени затронуто около 53% территории Африки и 34% территории Азии. В странах СНГ опустыниванием охвачены обширные территории Казахстана и Средней Азии, особенно в Приаралье, включая районы прокладки Каракумского канала, долины рек Сырдарьи и Амударьи.

В целом в мире ежегодно около 20 млн. га земель превращаются в пустыню.