10.5. Экологические кризисы в истории человечества [28]

Современный назревающий экологический кризис не первый и, вероятно, не последний в истории человечества, а тем более в истории жизни на нашей планете. Всю эволюцию жизни можно рассматривать как непрерывную цепь проблем, кризисов и катастроф. В параграфе 4.7 уже были упомянуты первые возможные экологические кризисы исчерпания абиогенной органики и аноксигенного фотосинтеза. Но эти кризисы в значительной мере гипотетичны. Есть и более доказанные явления, относящиеся даже не к кризисам а к экологическим катастрофам. Так, например, как катастрофу можно рассматривать относительно быстрое вымирание процветавшей в мезозое группы динозавров. Вообще, каждое исчезновение биологического вида можно представить как назревающую экологическую проблему, которая затем переходит в экологический кризис, заканчивающийся экологической катастрофой.

В чем же особенность проблем, возникающих с появлением человека? Особенность заключается в очень большой скорости эволюции и в очень интенсивном воздействии на среду, особенно с развитием техники и про­мышленности в последние два столетия. Можно, конечно, и к человеку подойти с позиции обычной биологической эволюции, т. е. рассматривать современный экологический кризис как рядовое явление, в результате которого вид Homo sapiens сам себя уничтожит в результате, допустим, глобальной ядерной войны, или просто захлебнется в ядовитых отходах, или потеряет имунную стойкость и будет уничтожен какой-нибудь эпидемией типа СПИДа. А эволюция на Земле пойдет дальше своим путем. Некоторые прорицатели именно такой поворот и предсказывают.

Но разумные существа должны находить способы исключения таких неприятных путей развития. Мы вполне обладаем средствами, чтобы перевести эволюцию со стихийного уровня на уровень сознательного управления – на уровень социальной эволюции. Несколько кризисов человек в своей истории уже преодолел.

Само появление примитивного человека около 1млн лет назад можно считать разрешением очередного экологического кризиса, который был последним в чисто биологической эволюции приматов. Этот кризис проявился в нехватке пищевых ресурсов и убежищ и был разрешён появлением способности использовать дере­вянные и каменные орудия труда. Начался первый в истории человека период, который получил название перио­да собирательства (растительная пища), первобытной охоты и рыболов­ства. Потребляемое количество энергии составляло 100 – 150 Вт/чел. Такой уровень можно обеспечить, когда на одного человека приходится 10⁴ – 10⁵ га охотничьей территории и 500 – 1000 га территории с растительной пищей.

Рост населения при необходимости использования таких больших территорий привел примерно 50 тыс. лет назад к первому антропогенному кризису перепромысла крупных консументов. Этот кризис был разрешен переходом к производящему хозяйству: Земледелие на свободных от леса площадях при ручной обработке Земли и кочевое скотоводство. Затраты энергии возросли примерно до 300 Вт/чел. Кочевое скотоводство позволяло обходиться уже в десять раз меньшей территорией (не более 10 га/чел), а для получения растительной пищи достаточно было от 2 до 8 га/чел.

Примерно 10 – 20 тыс. лет назад, полученный резерв площадей снова был исчерпан. Наступил второй кризис - кризис ручного Земледелия и кочевого скотоводства. Пришлось повысить производитель­ность труда переходом к пастбищному скотоводству, при котором необходимая площадь составляла около 10 га/чел. В Земледелии стал использоваться рабочий скот, и площадь сократилась до 0,8 га/чел. Пот­ребление энергии возросло до 550 Вт/чел.

Очередной третий антропогенный кризис мог бы разразиться в Европе 400 – 500 лет назад, но его предотвратила эпоха великих географических открытий и колониальных завоева­ний. Началось освоение малозаселенных территорий Африки, Америки и Австралии. Это раз­рядило обстановку и отодвинуло кризис пастбищного скотоводства и Земледелия с использованием рабочего скота на середину и конец 19 в. Кризис разрешился за счёт использования техники и машин для обработки Земли. Появилось стойловое скотоводство (круп­ные птицефабрики, свинокомплексы и т.д.), при котором скот практически не дви­гается и интенсивно откармливается растительной продукцией, получаемой с сельскохозяйственных полей и сенокосных угодий. Необходимые площади сокра­тились для получения мясной пищи до 1,6 га/чел, растительной – до 0,2 гa/чел. Очень резко увеличилось энергопотребление. Сегодня в развитых странах оно превышает 25 тыс. Вт/чел.

Настоящее время – период назре­вания четвертого антропогенного экологического кризиса, который можно назвать кризисом продуцентов. Суть его состоит в том, что чело­вечество уже приблизилось к получению максимально возможной уро­жайности с единицы площади обычных открытых земельных угодий. Ника­кие совершенствования методов обработки Земли и дополнитель­ные затраты энергии уже не могут повысить естественную урожайность. В связи с этим прогнозируется переход к закрытому Земледелию (защи­щенный грунт), при котором все основные параметры вегетации (тепло, свет, влага, минеральное питание) контролируются и поддерживаются в нужных пределах. Это вызывает еще более резкое увеличение энергопотребления. Энергия нужна теперь не только на получение сельскохозяйственной продукции, но и на получение новых материалов, на добычу новых видов минеральных ресурсов, на переработку сырья, на развитие новых отраслей промышленности.

Далее прогнозируется появление следующего пятого кризиса, который можно назвать кризисом редуцентов. Он будет обусловлен тем, что производимые в больших количествах новые синте­тические материалы, переходя в отходы, не могут быть разрушены ес­тественным путем микроорганизмами - редуцентами. Придётся внедрять новые специальные химические технологии для переработки таких мате­риалов. Энергопотребление ещё более увеличится. К этому времени следует также ожидать и полного исчерпания минеральных ресурсов.

И наконец, можно спрогнозировать шестой, так называемый глобальный тер­модинамический кризис (тепловой), который будет заключаться в пере­греве атмосферы из-за использования внутренних источников ядерной энергии. Тепловой кризис не грозит до тех пор, пока мы сможем об­ходиться исключительно солнечной энергией при условии, что прекратим в ближайшее время сжигать горючие ископаемые. В противном случае возможен кризис из-за парникового эффекта (накопление СО₂ в атмосфере).

У нас пока еще есть небольшой запас дополнительных источников энергии. Этот запас ограничивается существующим в экологии правилом одного процента. В соответствии с этим правилом в экосистему, без нарушения её нормальных функций, можно внести дополнительную энергию в количестве не более 1 % естественного потока. Поступление солнечной энергии на Землю составляет 10¹⁷ Вт. 1 % этой энергии составляет 10¹⁵ Вт. Современное мировое потребление энергии человечеством достигло величины порядка 10¹³ Вт. Откуда следует, что потребление энергии мы можем увеличить не более чем в сто раз.

За последнее столетие энергопотребление на 1 человека возросло примерно в 50 раз, а население возросло примерно в 3 раза, т.е. общее энергопотребление возросло в 150 раз за 100 лет. С учётом того, что скорость потребления со временем возрастает, очередное стократное увеличение энергопотребления можно ожидать не более чем за 50 лет.

Возможные выходы из теплового кризиса:

1. Освоение космического пространства. Этот выход некоторые учёные [28] считают абсолютно не реальным, утверждая, что человеческое существо способно нормально существо­вать исключительно в земных условиях.

2. Плановое регулирование рождаемости и снижение численности населения планеты до безопасного уровня.

Обе задачи настолько сложны, что их можно решить только сов­местными усилиями, если бросить на их решение практически все име­ющиеся силы и средства.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бауэр Э.С. Теоретическая биология.- СПб.: Росток, 2002.- 352 с.

2. Бернал Дж. Д. Наука в истории общества.- М.: Мир, 1956.- 524 с.

3. Берталанфи Л. Общая теория систем – обзор проблем и результатов // Системные исследования.- М.: Наука, 1969.- 203 с.

4. Бир С. Кибернетика и управление производством.- М.: Физматгиз, 1963.- 275 с.

5. Богданов А.А. Всеобщая организационная наука (тектология).- СПб., 1912. Ч.I.

6. Богданов А.А. Очерки всеобщей организационной науки.- Самара, 1921.

7. Большая советская энциклопедия.- М.: Большая советская энциклопедия, 1950.- 650 с.

8. Верещагина В.А. Основы общей цитологии.- Пермь: Изд-во Пермск. ун-та, 2001.- 156 с.

9. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и её окружения.- М.: Наука, 1987.- 338 с.

10. Винер Н. Кибернетика.- М.: Советское радио, 1968.- 326 с.

11. Геллер Е.С. Биология и техника.- М.: Знание, 1969.- 60 с.

12. Горелов А.А. Концепции современного естествознания.- М.: Центр, 1997.- 208 с.

13. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики.- М.: Наука, 1967.- Т.1.- 340 с.

14. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов.- М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.- 520 с.

15. Коган А.Б. Биологическая кибернетика.- М.: Высшая школа, 1972.- 384 с.

16. Колчанов Н. А. Лекции по информационной биологии http://www.bionet.nsc.ru/chair/cibOld/lektcii/LectureText3Part1.html

17. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике.- М.: Наука, 1973.- 832 с.

18. Корогодин В.И. Информация и феномен жизни.- Пущино: Объединённый институт ядерных исследований, 1991.- 202 с.

19. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. К.П. Мищенко и А.А. Равделя.- М.: Химия, 1974.- 200 с.

20. Малиновский А.А. Тектология. Теория систем. Теоретическая биология.- М.: Эдиториал УРСС, 2000.- 448 с.

21. Одум Ю.П. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 740 с.

22. Перельман А.И. Геохимия.- М.: Высшая школа, 1979.- 423 с.

23. Пехов А.П. Биология с основами экологии.- СПб.: Изд-во «Лань», 2001.- 672 с.

24. Пригожин И. От существующего к возникающему: Время и сложность в физических науках.- М.: Наука, 1985.- 326 с.

25. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса.- М.: Прогресс, 1986.- 431 с.

26. Рассел Б. Человеческое познание. Его сфера и границы.- М.: Изд-во иностр. лит., 1957.- 565 с.

27. Рашевский Н. Модели и математические принципы в биологии // Теоретическая и математическая биология.- М.: Мир, 1968.- 448 с.

28. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы).- М.: Журнал «Россия молодая», 1994.- 367 с.

29. Руденко А.П. Физико-химические основания химической эволюции // Журн. Физической химии.- 1983.- Т. 57.- С. 1597, 2641; 1987.- Т. 61.- С. 1457.

30. Руденко А.П. Эволюционная химия и естественноисторический подход к проблеме происхождения жизни // Журн. ВХО им. Д.И.Менделеева. 1980.- Т. 25. № 4. С.- 390.

31. Сетров М.И. Организация биосистем.- Л.: Наука, 1971.- 276 с.

32. Скляров А. http://atheism.websib.ru/books/sklyarov/avtor.htm

33. Тростников В.Н. Человек и информация.- М.: Наука, 1970.- 187 с.

34. Фокс Р. Энергия и эволюция жизни на Земле.- М.: Мир, 1992.- 216 с.

35. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход.- М.: 1991.- 240 с.

36. Хакен Г. Синергетика: Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах.- М.: Мир, 1985.- 423 с.

37. Хоровиц Н. Поиски жизни в солнечной системе.- М.: Мир, 1988.- 187 с.

38. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология.- М.: Просвещение, 1988.- 271 с.

39. Чораян О.Г. Информационные процессы в биологических системах.- Ростов-на-Дону: Изд-во Ростов. ун-та, 1981.- 150 с.

40. Шмальгаузен И.И. Интеграция биологических систем и их саморегуляция // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Сер. Биология.- М., 1961-. Т.66.- №2.- С. 104-134.

41. Шрейдер Ю.А. Сложные системы и космологические принципы // Системные исследования.- М.: Наука, 1975.- 216 с.

42. Штеренберг М.И. http://shteren.chat.ru/biographie.html

43. Штеренберг М.И. О Берталанфи. http://shteren.chat.ru/biographie.html

44. Эшби У.Р. Введение в кибернетику.- М.: Мир, 1959.- 432 с.

45. Эшби У.Р. Общая теория систем.- М.: Мир, 1966.- 188 с.

46. Эшби У.Р. Системы и информация // Вопросы философии. 1964.- № 3.- С.78.

47. Эшби У.Р. Теоретико-множественный подход к механизму и гомеостазу // Исследования по общей теории систем.- М.: Мир, 1969.- С. 398-441.

48. Янковский С. Я. Концепции общей теории информации. Дата публикации в Интернете 21 мая 2000 г. e-mail: stas@iac-entek.ru