Человек и биосфера, ноосфера

Лекция: «Человек и биосфера» Появление человеческого общества, под влиянием которого в современных условиях происходит дальнейшая эволюция биосферы, приводит к изменению качественного состава самой биосферы, к ее переходу в ноосферу. Под ноосферой понимают сферу взаимодействия природы и общества, в котором разумная деятельность людей становится главным определяющим фактором развития. Название ноосфера происходит от греч. «ноос» – разум и, таким образом, обозначает сферу разума. Понятие ноосферы ввел в 1927 году французский ученый-математик Эдуар Леруа. В.И.Вернадский отмечал, что появление человека на Земле предопределило неизбежность возникновения нового состояния биосферы – переход ее в ноосферу, оболочку разума, охваченную целенаправленной деятельностью самого человека. Выводы о том, что биосфера неизбежно превратится в ноосферу, т.е. сферу, где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии системы человек-природа, получили название закона ноосферы В.И.Вернадского. Человечество является частью биосферы, продуктом ее эволюции. Однако взаимоотношения человека и природных сообществ никогда не были безоблачными. Охотничья деятельность древнего человека ускорила вымирание многих крупных животных. Поджигание растительности в охотничьих целях способствовало опустыниванию территорий. Ход исторических изменений связей между природой и человеком приводит к одновременным переменам в природе и формах хозяйства. Формы хозяйства, меняясь вследствие затруднений, происходящих от перемен в природе, в свою очередь вызывает цепные реакции в природе. Постоянная обратная связь получила название закона обратной связи взаимодействия человек-биосфера П.Дансеро (1957). Несколько позже Б.Коммонер (1974) выдвинул ряд положений, которые сегодня называют «законами» экологии: 1. «Все связано со всем» – отражает существование сложнейшей сети взаимодействий в экосфере. Он предостерегает человека от необдуманного воздействия на отдельные части экосистем, что может привести к непредвиденным последствиям. 2. «Все должно куда-то деваться» вытекает из фундаментального закона сохранения материи. Он позволяет по-новому рассматривать проблему отходов материального производства. Огромные количества веществ извлечены из Земли, преобразованы в новые соединения и рассеяны в окружающей среде без учета того факта, что «все должно куда-то деваться». И как результат большие количества веществ зачастую накапливаются там, где в природе их не должно быть. 3. «Природа знает лучше» исходит из того, что «структуры организмов нынешних живых существ или организмов – современной природной экосистемы – наилучшие в том смысле, что они тщательно отобраны из неудачных вариантов и что любой новый вариант, скорее всего, будет хуже существующего ныне». Этот закон призывает к тщательному изучению естественных био- и экосистем, сознательному отношению к преобразующей деятельности. Без точного знания последствий преобразования природы недопустимы никакие ее «улучшения». 4. «Ничто не дается даром», по мнению Коммонера, объединяет предшествующие три закона, потому что биосфера как глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которой ничего не может быть выиграно или потеряно и которая не может являться объектом всеобщего улучшения; все, что было извлечено из нее человеком, должно быть возмещено. Платежа по векселю избежать нельзя, он может быть только отсрочен. П.Дансеро (1957) также сформулировал закон необратимости взаимодействия человек-биосфера: возобновимые природные ресурсы делаются невозобновимыми в случае глубокого изменения среды, значительной переэксплуатации, доходящей до поголовного уничтожения или крайнего истощения, а отсюда превышения возможностей их восстановления. Современная цивилизация и культура не обеспечивают стабильных условий существования на Земле ни жизни, ни человека как ее части. Это заключение находит отражение в правиле меры преобразования природных систем: в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, позволяющие этим системам сохранять свойство самоподдержания (самоорганизации и саморегуляции) Можно сказать, что разрушение экосистем человек начал со времен неолитической революции. Правда, глобальных масштабов эта деятельность достигла только в ХVII веке, но к началу ХХ века экосистемы были разрушены на 20% суши. При этом основные разрушения пришлись на вторую половину ХХ века, к концу которого экосистемы оказались полностью нарушенными на 63,8% территории суши (Данилов-Данильян, Лосев, 2000). Без сомнения, разрушение и деформация естественных экосистем в результате хозяйственной деятельности человека — важнейший и наиболее, существенный признак глобального экологического кризиса.          Что понимается в настоящее время под экологическим кризисом? Если обратиться к словарю-справочнику Н.Ф.Реймерса (1990), то «кризис экологический – это напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы. Кризис экологический характеризуется не просто и не столько усиленным воздействием человека на природу, но и резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие». Наиболее известны кризис экологический перепромысла крупных позвоночных животных (50 – 10 тыс. лет назад) и современный кризис экологический, который имеет глобальный характер и охватил все среды и всю биосферу (Реймерс, 1990). По мнению Н.Ф.Реймерса, от кризиса экологического следует отличать катастрофу экологическую: кризис – обратимое состояние, в котором человек выступает активно действующей стороной, катастрофа – необратимое явление, человек тут вынужденно пассивная, страдающая сторона. Современный экологический кризис, в условиях которого живет человечество, имеет ряд проявлений. Оказалось, что во всех средах идет направленное изменение концентрации химических веществ, в первую очередь биогенов. В атмосфере быстро нарастает концентрация углекислого газа: за последние 200 лет она выросла с 280 до 350 (1990 г.) частей на миллион, причем более половины прироста приходится на период после 1950 года. То же самое относится к росту концентрации метана в атмосфере, за последние 200 лет она выросла с 0,8 до 1,65 (1990 г.) частей на миллион. И так же, как в случае с углекислым газом, основной прирост метана наблюдался после 1950 г. Аналогичным образом, концентрация оксидов азота в атмосфере за этот период возросла с 280 до 510 частей на миллиард, причем половина прироста также приходится на период после 1950 года. Наконец, во второй половине XX в. в атмосфере появились совершенно новые газы — хлорфторуглероды (ХФУ); их концентрация от нуля достигла 0,3 частей на миллиард (Данилов-Данильян, Лосев,2000). Быстрые однонаправленные изменения концентрации газов в атмосфере — следствие хозяйственной деятельности человека. В результате атмосферный воздух перестал возобновляться в прежнем естественном виде, когда концентрации перечисленных газов колеблются в естественных пределах, т. е. воздух перестал быть возобновляемым ресурсом. Кроме воздушной среды, существенные изменения произошли и в водной среде. За счет разрушения органики происходит также выброс растворимых и газообразных соединений азота и растворимых соединений фосфора. Растворимые соединения попадают в водоемы и способствуют их эвтрофикации. Таким образом, сбалансированный круговорот биогенов в окружающей среде оказался нарушенным.          Разрушение экосистем суши, в особенности лесных экосистем, вызвало изменения интенсивности влагооборота на суше, который на 70% контролируется растительностью, в первую очередь, лесной. Ее уничтожение снижает мощность транспирации. За период с начала сельскохозяйственной революции человек уничтожил, по разным оценкам, от 30 до 50% лесов. За время промышленной революции было сведено еще 9% лесов земного шара, причем в основном тропических: в Латинской Америке и тропической Африке за этот период леса были уничтожены на 30% занимаемой ими территории.          Произошедшее в результат вырубки лесов снижение круговорота воды способствовало расширению пустынь, росту засушливости и числа засух на территориях различной степени аридности (которые занимают 41% суши планеты). На 70% этой площади замечаются те или иные признаки опустынивания. 63% Африканского континента стали суше в 1931—1990 гг. За этот период площадь сухих и гиперсухих территорий выросла на 54 млн. га, а влажной зоны сократилась на 26 млн. га. Таким образом, вмешательство человека в природные процессы в результате разрушения на огромных пространствах естественных экосистем стало причиной глобальных изменений и глобального экологического кризиса (Данилов-Данильян, Лосев, 2000).          Хозяйственная деятельность человека, кроме изъятия пищи, ведет к сокращению площади местообитания организмов, а также к фрагментации местообитаний, резкому увеличению площади маргинальных (промежуточных между разрушенными и не разрушенными) экосистем. Это служит мощным фактором сокращения популяций организмов и биоразнообразия естественных экосистем. Почвенный покров суши быстро деградирует, концентрации веществ в нем изменяются, как и в воде и воздухе. Только за 20 лет, с 1970 по 1990 год, на сельскохозяйственных землях потеряно 480 млрд. т верхнего слоя почвы, что эквивалентно всем пахотным угодьям Индии. Практически все пахотные земли и большая часть пастбищ в той или иной степени подвержены деградации. За последние 20 лет пустыни расширились на 120 млн. га, а к началу 1980 г., по данным ЮНЕП, умеренному опустыниванию подверглись 1500 млн. га пастбищ в развивающихся странах. На 60% суши, испытавшей хозяйственное воздействие, идут активные изменения почв. Но и на остальной части суши почвы страдают от антропогенных воздействий - они подвержены сухим и мокрым выпадениям серы и азота из атмосферы, в том числе в виде кислот, что существенно влияет на химические и биологические процессы в почвах (Данилов-Данильян, Лосев, 2000). Наконец, хорошо известна проблема биоразнообразия. Хотя общее число биологических видов на Земле еще не установлено и оценки различаются в три раза, из биогеографических исследований островов известно, что утрата 50% среды обитания ведет к потере примерно 10% видов. Степень сохранности местообитаний в различных биогеографических областях мира в настоящее время оценивается следующим образом: Индомалайзийская область – 19,6%, Афротропическая – 47,1, Палеоарктическая – 57,6, Неоарктическая – 61,9, Неотропическая – 65,5, Австралийская – 69,1, Океанийская – 80,7 и Антарктическая – 98,4%. Приведенные данные не оставляют сомнений в вымирании значительного количества видов в результате хозяйственной деятельности. В результате хозяйственной деятельности человека структура и степень сложности экосистем и сообществ (ценозов) организмов меняются. Эти драматические глобальные изменения окружающей среды прямо влияют на экономику и здоровье людей. Все это показывает, что в своем развитии человек перешел допустимые экологические пределы воздействия на окружающую среду, определяемые законами биосферы. Обнаружилась зависимость человека от экологических факторов. Длительный период условной свободы человечества от законов, которым подчинена биосфера, закончился. Наступила эпоха экологического кризиса, который, несомненно, должен рассматриваться как наиболее опасный аспект общесистемного кризиса современной цивилизации. Если не предотвратить его дальнейшее развитие, экологический кризис неминуемо перерастет в необратимую, губительную для человека экологическую катастрофу. Цивилизация оказалась перед лицом экологического вызова.          Причина такого разрушительного подхода к природе - глубоко ошибочное представление людей о собственном всемогуществе, подкрепленное технологиями и мощными источниками энергии. Впечатляющие технологические достижения порождают иллюзию возможности преодоления с их помощью экологического кризиса. Между тем все существующие технологии ведут только к дальнейшим разрушениям экосистем, нарушению баланса биогенов, внедрению в окружающую природную среду неведомых ей ранее веществ.          Биосфера длительное время сопротивлялась разрушительной деятельности цивилизации: за 10—12 тыс. лет, со времени, создания первых природоразрушающих технологий, практически до начала XX века биосфера воспроизводила окружающую среду со стационарными показателями. Но, начиная с XX века, во всех средах и в биоте происходят однонаправленные изменения, которые ранее никогда не наблюдались и скорость которых постоянно нарастает. Очевидно, что нарушены естественные регулирующие механизмы и превышены все экологические пределы воздействия на биосферу, сформировались огромные зоны дестабилизации окружающей среды. Жестокий глобальный экологический кризис развился на глазах одного поколения.          Если рассматривать цивилизацию как единую систему, то все данные свидетельствуют и о глубоком социальном кризисе. Основной чертой этого кризиса является бедность.          Еще одним признаком кризиса цивилизации является голод. Более полумиллиарда человек на Земле хронически голодают. Около 200 млн. детей до 5 лет серьезно страдают от голода, ежедневно 35 тыс. человек умирают от голода или плохого питания (Медоуз и др., 1994). Голод был постоянным спутником цивилизации. В средние века от голода и связанных с ним социальных потрясений Европу спасли Великие географические открытия: они позволили голодающему избыточному населению Европы эмигрировать и освоить вновь открытые территории. Сейчас поток эмиграции пошел в обратном направлении - в Европу. Прежде всего, это бегство от бедности и голода.          Мировой социальный кризис характеризуется и другими показателями. Необеспеченность 40% населения коммунальными услугами (водоснабжение и канализация), медицинским обслуживанием и доступными по цене лекарствами ведет к большому числу заболеваний, в особенности среди населения развивающихся стран. Современная цивилизация не смогла решить вопроса всеобщего начального образования. Так как бедность и голод географически привязаны к Африке, Азии и Южной Америке, то очевидно, что неграмотность также характерна для этих регионов. С учетом высокого процента молодежи, которая здесь составляет чуть меньше половины населения, можно полагать, что в ближайшем будущем в этих странах трудно ожидать быстрого роста грамотности (Данилов-Данильян, Лосев, 2000).          Половина бедняков мира занимается сельским хозяйством. Они культивируют, как правило, неудобья - крутые склоны земли в засушливых регионах, малоплодородные почвы после выжигания тропических лесов, где урожай быстро падает. Они не имеют возможности тратить средства на поддержание плодородия, охрану почв, борьбу с засолением и эрозией. В результате они становятся еще беднее и при этом быстро разрушают окружающую среду. Когда же добавляется такое стихийное бедствие, как засуха, то наступает катастрофа. Примерами таких катастроф были засухи в субсахарском районе Африки (Сахеле), в Эфиопии и Сомали.          Другая половина бедняков проживает вокруг городов в абсолютно неблагоустроенных жилищах без водоснабжения, канализации, энергетического обеспечения. Это обычно районы с высоким уровнем загрязнения окружающей среды, свалками мусора, сжиганием дров, получаемых вырубкой лесов вокруг города и деревьев в городе, для приготовления пищи и отопления. В результате загрязнение ведет к повышению заболеваемости и смертности.          Многие развивающиеся страны уже давно разрушили естественные экосистемы на своих территориях. Так, в Бангладеш таких территорий не осталось совсем, в Индии они составляют 1% площади страны, в Пакистане - 4 %, в Таиланде - 7%, в Малайзии - 8%, а в Китае - 20%, но в этой стране все нетронутые территории — пустыни и Тибетское плато — характеризуются крайне низкой биологической продуктивностью. В таких странах идет борьба за земельные и водные ресурсы: в Индии она принимает форму кастовых, религиозных и межнациональных столкновений, в Бангладеш - партийных разборок, в Пакистане - клановых, межнациональных и религиозных конфликтов. В Африке государств, где естественных экосистем не сохранилось, немного, к ним, в частности, относятся Руанда и Бурунди. Это страны сплошного сельского хозяйства, где быстро растет население. Борьба за ресурсы здесь идет в форме жесточайших войн между народностями хуту и тутси.          Таким образом, нищета и социальные проблемы, с одной стороны, и нарушения окружающей среды — с другой, тесно связаны между собой: первые порождают вторые, а вторые порождают и углубляют первые.          Социальная напряженность в менее выраженной форме и в других измерениях наблюдается и в развитых странах, население которых с недавнего времени называют «золотой миллиард», хотя на самом деле его численность несколько меньше.          Одной из важных проблем, вызывающих социальную напряженность, является постепенно нарастающая безработица, уровень которой, хотя и различается от страны к стране, постоянно растет, что связано с развитием автоматизации и информатизации производственных процессов, сферы услуг и управления, с перемещением производств в страны с меньшими издержками. Дополнительным фактором служит поток легальных и нелегальных иммигрантов, более дешевый труд которых вытесняет из некоторых сфер деятельности местных жителей.          Легальная и нелегальная иммиграция сама по себе является социальной проблемой, порождающей и обостряющей не только конкуренцию в производственной сфере и сфере услуг, но и другие проблемы - национализм, шовинизм и терроризм. Все эти факторы стали существенным элементом социальной напряженности в развитых странах, произошла их глобализация.          Серьезным социальным фактором остается преступность, особенно в больших городах. С международной организованной преступностью тесно связана проблема наркомании, волна которой нарастает в развитых странах. Здесь замыкается поток естественных растительных наркотиков и их производных, кроме того, организовано производство в подпольных лабораториях сильнодействующих синтетических наркотиков. Особенно широко распространено употребление наркотиков среди молодежи. К наркомании примыкает алкоголизм и, в определенной мере, курение.          Подавляющая часть «золотого миллиарда» проживает в городах. Уровень урбанизации в развитых странах превышает 70—75%. В условиях высокой плотности населения в городах проявляются различные негативные процессы, ведущие к нарушениям здоровья и высокому уровню стресса у населения. Загрязнение воздушной среды, питьевой воды и жилищ, производственных помещений, а также уязвимость большого числа людей при авариях и природных катастрофах, эпидемиях, наконец, проявление «эффекта плотности», когда повышенная плотность людей вызывает ухудшение физиологического состояния и стрессы – все это ведет к быстрому росту расходов на лекарства и медицинское обслуживание, росту численности нетрудоспособных по болезни людей.          Таким образом, решив важные традиционные социальные проблемы, развитые страны («западные демократии») столкнулись с другими социальными проблемами. Некоторые из них существовали и раньше, но играли менее заметную роль, а иные впервые встали перед человеческим обществом. Но как старые, так и новые социальные проблемы оказались тесно связанными с экологическими нарушениями и сильнейшими сдвигами в среде обитания, которые ведут к широкому распространению стрессов, росту заболеваний, снижению иммунного статуса и мутагенезу, т. е. к быстрому формированию новой социальной проблемы, связанной со здоровьем наций и населения стран. Удовлетворение жизненно важных потребностей людей не должно идти в ущерб будущим поколениям. Основной принцип развития экономики – принцип предупреждения экологических катастроф. Изменение структуры потребления следует направить на ликвидацию разрыва в уровне жизни бедных и богатых стран, а также населения внутри одной страны, ибо нищета рождает экологические проблемы. Из всего многообразия путей экономического развития стран должны быть исключены модели развития, являющиеся неэкологичными. Выход из экологического кризиса возможен лишь совместными усилиями всех стран мира.