Лекция №1

Тема: Предмет глобальной экологии.

Цель лекции: дать студентам понятие о глобальной экологии и ее роли в решении глобальных экологических проблем.

План лекции:

1. Предмет, цели и задачи глобальной экологии.

2. Этапы формирования глобальной экологии.

Основные понятия по теме: глобальная экология, техносфера, аутэколгия, демэкология, синэкология, биосфера.

1. Предмет, цели и задачи глобальной экологии.

Глобальная экология изучает биосферу в целом, т.е. экологическую систему, охватывающую земной шар. К числу главных задач современной глобальной экологии относятся изучение антропогенных изменений в среде обитания и обоснование методов ее сохранения и улучшения в интересах человечества. В связи с этим важнейшее значение приобретает прогнозирование изменений экологической ситуации в будущем и на этой основе разработка на ближайшие годы и на отдаленную перспективу мероприятий, направленных на сохранение и улучшение среды обитания людей, на предотвращение нежелательных изменений биосферы.

Экологию по размерам объектов изучения делят на географическую или ландшафтную экологию, объектами изучения которой являются крупные геосистемы, географические процессы с участием живого и их средой; глобальную экологию—учение о биосфере Земли.

Общая экология, которая иногда именуется глобальной экологией, мегаэкологией, панэкологией, являет собой научное направление, рассматривающее определенную и необходимую для живого организма или фактора среды (в рассмотрении это так называемый центральный объект или объект изучения) совокупность природных и социальных явлений, предметов, организмов, оказывающих на них большое воздействие. Это достаточно громоздкое определение тем не менее позволяет в рамках общей экологии не ограничиваться интересами лишь живых организмов, но и анализировать «интересы» неживой составляющей среды, подвергающейся воздействию живого организма. Некоторые специалисты при трактовке предмета общей экологии считают, что им является изучение взаимоотношений и закономерностей на надорганизменном уровне организации, т. е. характерных как для прокариот, грибов и растений, так и для животных, в том числе и для человека как представителя царства животных. Несмотря на некоторые разночтения в подходе, общая экология являет собой науку о принципах взаимоотношений между «живым» и «неживым» на Земле.

Помимо глобальной экологии важнейшими направлениями экологической науки становятся экология человека и социальная экология.

2. Этапы формирования глобальной экологии.

Развитие экологии можно проследить на основе изменения, расширения ее предмета. Биологическая экология рассматривает условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Глобальная экология призвана исследовать эволюцию биосферы в связи с влиянием на нее антропогенных, космических, геофизических и других воздействий. Предметом исследования экологии человека являются вопросы сохранения и развития здоровья людей с учетом связей человека с окружающей его природной и социальной средой. Социальная экология изучает систему «природа — обществом, перспективы ее устойчивого развития, гармонизации. Экология впервые включает в свое содержание вопросы, связанные с жизнедеятельностью людей. И тем самым становится интегративной, социоестественной наукой.

С середины XX в. экологию начинают рассматривать как учение об общих закономерностях взаимоотношения природы и общества, условно выделяя из общей экологии социальную и правовую. Если общая экология занимается вопросами глобальной экологии, экологией человека и инженерной экологией, то социальная экология включает экологическую экономику, экологическую футурологию, экологию народонаселения и экологическую урбанистку. Правовая экология представляет собой совокупность правовых норм, направленных на решение экологических задач.

В «биологическую» экологию включают экологии: геохимическую, животных, историческую, ландшафтную, микроорганизмов, общую, популяционную, растений и химическую (близкую к биогеохимии). Глобальная экология (наука о экосфере Земли) так же, как учение о биосфере, далеко выходит за рамки «биологической» экологии в область геологии, географии н общественных наук.

Н.Ф. Реймерс обозначил глобальную экологию как учение об экосфере планеты.

Учение о биосфере, или глобальная экология (изучает роль живых организмов и продуктов их жизнедеятельности в создании биосферы и ее функционирования).

Соотношение с философией, экологией, социальной экологией, теорией права, социологией обозначается либо через взаимопроникновение идей, перенимание методов исследования, подкрепление выводов и аргументов, либо через систему соотношений используемых терминов, принципов. В любом случае оно очень сложно и отличается многообразием связей. В. В. Петров рассматривал соотношение экологического права с такими отраслями знания, как общая экология и производные от нее глобальная экология, экология человека и инженерная экология, впоследствии приобретающие статус социальной экологии. Социальную экологию он подразделял на экологические экономику, футурологию и урбанистику, а также экологию народонаселения и сюда же относил правовую экологию. А. С. Шестерюк обращает внимание на связь экологического права с социальной философией, теорией эволюции, концепцией биосферы, подчеркивая значение экологического права как синтезирующей науки.

В целом современная всеобщая, или большая, экология — это научное направление, рассматривающее некую значимую совокупность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов. В настоящее время экология разделилась на ряд научных отраслей и дисциплин, подчас далеких от первоначального понимания экологии как биологической науки (биоэкологии) об отношениях живых организмов с окружающей средой, хотя в основе всех современных направлений экологии лежат фундаментальные идеи биоэкологии. В зависимости от размеров объектов изучения экологию делят на аутоэкологию (организм и его среда), популяционную экологию (популяция и ее среда), синэкологию (биохимическое сообщество, экосистема и их среда), географическую или ландшафтную экологию (крупные геосистемы, географические процессы с участием живого и их среда) и глобальную экологию (мегаэкология, учение о биосфере Земли).

В целом современная всеобщая, или "большая" экология (глобальная экология, мегаэкология, панэкология) — научное направление, рассматривающее некую значимую для центрального члена анализа (субъекта, живого объекта) совокупность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов с точки зрения интересов этого центрального субъекта или живого объекта.[ ...]

Одна из наиболее острых химических проблем глобальной экологии связана с опасностью антропогенного воздействия на химические процессы в стратосфере, чреватые уменьшением в ней общего содержания озона (ОСО). Стратосферный озон регулирует поток УФ-квантов, задерживая наиболее опасную часть радиации Солнца с длинами волн менее 285 нм и значительно ослабляя излучение в УФ-Б-диапазоне (285-315 нм). Кроме того, экзотермическое разложение озона приводит к нагреванию стратосферы, возникновению инверсионного слоя и тем самым препятствует выхолаживанию нижней атмосферы за счет конвективного переноса теплоты.

Изучением биосферы как экосферы занимается глобальная экология. Экосфера — это глобальная экосистема, «состав, структура и энергия которой определяются и контролируются планетарной совокупностью живых организмов — биотой» (Акимова, Хаскин, 2000).

Человечество живет в едином экологическом пространстве. Экология и экономика все больше переплетаются между собой на местном, национальном и глобальном уровнях -формируя сложный комплекс причин и следствий, приводя к возникновению новых связей между глобальной экономикой и глобальной экологией. Если в прошлом тревогу вызывали последствия экономического роста для окружающей среды, то теперь последствия экологического стресса (ухудшение состояния атмосферы, лесов, качества почв, нарушение водного режима и др.) для экономического развития в будущем.

Разрушение озонового слоя связано и с другими проблемами глобальной экологии. В частности, повышение интенсивности ультрафиолетового облучения поверхности Земли может повлиять и на интенсивность эволюционных, процессов. Мутагенная активность УФ-излучения влияет ведь не только на человека. Все виды наземных растений и животные, ведущие дневной образ жизни, подвергаются его воздействию. Повышение частоты мутаций не проходит бесследно для видов, входящих в состав наземных экосистем. Для видов многочисленных повышение частоты мутаций может, ценой гибели особей, получивших мутации летальные или сублетальные, создать дополнительные возможности приспособления и размножения генетических линий, получивших мутации, случайно оказавшиеся положительными. Однако множество видов в современной ситуации уже находятся на грани исчезновения или снижают численность до опасного уровня. Поскольку абсолютное большинство мутаций нарушают приспособленность видов к условиям их существования и тем самым снижают выживаемость, вероятность исчезновения для многих видов может повыситься. Это обострит проблему сохранения биоразнообразия.

Еще менее ясно положение в области биологического сектора глобальной экологии. Живое вещество обладает определенным единством, нарушение которого вызывает компенсаторные реакции. Яснее всего они проявляются в освоении организмами новых экологических ниш,— грубо говоря, занятии ими новых позиций в биологической борьбе всех против всех (разд. 3.8.2). Практически мы ощущаем такие перестройки в виде появления новых массовых вредителей и возбудителей болезней растений, животных и человека. Собственно, явление сверхразмножения вообще есть результат нарушения экологического равновесия, дисбаланса в природной системе: в «дикой» природе вредителей нет.

Центральное место в жизни человека, равно как и в проблеме «глобальной экологии», занимает урбанизированная среда, которая появляется на определенном историческом этапе освоения людьми территории. Урбанизированная территория становится конкретным полем человеческих потребностей.

Для обозначения всего этого наиболее подходит термин техносфера — глобальная совокупность орудий, объектов и продуктов человеческого производства. Более подробно техносфера будет охарактеризована позднее, в главе 5. В планетарном масштабе техносфера имеет общую среду с биосферой и множеством процессов взаимодействует с ней. Вероятно, можно дать и общее название системе этого взаимодействия. Перебрав возможные варианты, мы предпочли новую трактовку понятия экосферы, имея в виду именно современное ее состояние, которое в большой мере определяется вмешательством человеческой деятельности. Используя этот ранее заимствовонный термин, мы теперь обозначаем им единую глобальную систему взаимодействия современной биосферы и техносферы. Недаром Н.Ф.Реймерс (1994) обозначил глобальную экологию как экосферологию: глобальная экология выходит за рамки биосферы, изучая всю экосферу планеты как космического тела .

Проблемы антропогенных отходов относятся к числу важнейших проблем глобальной экологии. В «Повестке дня на XXI век», принятой Конференцией ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро, поставлена задача к 2000 году снизить количество опасных отходов на 30%. Однако, судя по материалам конференции «Рио-92 + 5» (1997 г.), эта задача вряд ли будет выполнена: в поступившей от 26 стран информации снижение суммарного количества накопленных высокотоксичных отходов составило за 4 года только 5,5%.

Объединившись в силу логики собственного развития с учением о биосфере, экология вполне естественно включила в сферу своих интересов проблемы воздействия человеческой деятельности не только на отдельные экосистемы, но и на биосферу в целом. Так сложился раздел экологии, ставший фактически самостоятельной наукой, которую часто называют глобальной экологией. Основные проблемы глобальной экологии, которые будут рассматриваться далее, это, по существу, проблемы выживания человечества в зависимости от его способности взять под контроль развитие биосферных процессов.

Таким образом, по размерам объектов изучения выделяют следующие разделы экологии: молекулярная экология изучает взаимодействие биомолекул с окружающей средой; экология клеток и тканей изучает взаимодействие клеток и тканей с окружающей средой; экология особей (аутоэкология, факториальная экология) изучает взаимодействие организма с окружающей средой; экология популяций (демэкология) изучает взаимодействие между особями в популяции и популяций с окружающей средой; экология сообществ (синэкология) изучает взаимодействие между популяциями в сообществе и сообществ с окружающей средой; биогеоценология изучает биогеоценозы; учение о биосфере (глобальная экология) изучает биосферу Земли.

Ряд организаций (внутри и вне системы ООН) выполняют научные исследования по глобальным экологическим проблемам (истощению озонового слоя, глобальному потеплению климата, сохранению биологических видов и др.). Опираясь на результаты их исследований, Банк ведет свои разработки в данных областях. Также Банк обобщает преобладающие точки зрения в его собственных экологических, экономических, отраслевых программах и политике, с целью минимизировать потенциальные негативные воздействия на качество окружающей среды в глобальном масштабе. Банк поощряет рассмотрение таких вопросов при подготовке экологических оценок проектов, там где это уместно и осуществимо. Экологическим департаментом совместно с региональными подразделениями по экологии будет подготовлено руководство по вопросам глобальной экологии.

В последнее время в специальной литературе комплекс наук, призванных изучать глобальные проблемы взаимоотношения чело века и природы, многие исследователи делают попытку объединить под общим названием «глобальная экология» или «экология человека». Это понятие, очищенное от биологизаторских интерпретаций, в настоящее время встречается все чаще и чаще.

В настоящее время одной из актуальных задач науки является изучение возможных глобальных сдвигов в биосфере под воздействием различных факторов. Это становится предметом глобальной экологии, которая призвана исследовать влияние на биосферу космических воздействий, процессов, происходящих в недрах Земли и человеческой деятельности.

Экологическими проблемами Земли как планеты занимается интенсивно развивающаяся глобальная экология, основным объектом изучения которой является биосфера как глобальная экосистема. В настоящее время появились и такие специальные дисциплины, как социальная экология, изучающая взаимоотношения в системе «человеческое общество — природа», и ее часть — экология человека (антропоэкология), в которой рассматривается взаимодействие человека как биосоциального существах окружающим миром.

На основании экологического подхода можно провести определенную классификацию направлений экологии: организм, популяция, сообщество —> биологическая экология (экология организма, популяции, сообщества); биосфера —» экология биосферы (глобальная экология); человек —> экология человека; общество —» экология общества (социальная экология).

Правила (законы) биоэкологии во многом способствовали выработке и формулированию основных закономерностей глобальной экологии.[ ...]

Объектами экологических исследований могут быть отдельные виды (аутоэкология), популяции вида (популяционная экология), сообщества организмов (синэкология, или биоценология, геоботаника), биосфера (глобальная экология). При изучении таксономических групп выделяют экологию растений, грибов, насекомых, рыб, птиц, млекопитающих и т.д. Недавно сформировалось особое направление — экология человека. Однако в этой научной дисциплине важнейшее место занимают социальные проблемы и соответственно применяют особые методы исследований, поэтому она не может быть отнесена только к биологическим наукам.

Биогеоценозы наземные и водные (все материки, моря и океаны) формируют биосферу, представляющую собой общеземную (глобальную) экологическую систему. Биосферу изучает глобальная экология.

Столь большие различия в площади зон указывают, при прочих равных условиях, на относительно более значительную для глобальной экологии роль процессов в тропической зоне и наименьшую - в полярной зоне.

Постепенно в мировой науке стало складываться более или менее четкое разделение проблем экологического кризиса между собственно экологией как по преимуществу биологической наукой и комплексом «наук об окружающей среде», куда вошли по преимуществу проблемы, более или менее прямо связанные со здоровьем человека и качеством жизни. В российской науке это разделение не стало общепринятым, поскольку отнесение всего этого комплекса проблем к «экологии» стало уже достаточно привычным. Вместо этого у нас стали формироваться такие области знания, как «глобальная экология», «социальная экология» и другие, более или менее обоснованно претендующие на некоторую степень самостоятельности. Может быть, такое дробление чисто технически полезно, важно только, работая в любой из этих областей науки, постоянно иметь в виду искусственность этого деления и ясно видеть взаимосвязь и взаимодействие всех процессов, происходящих как в природных экосистемах, так и в системах социальных и «социоэкологических».

Выявились новые точки соприкосновения почвоведения с конструктивным направлением в географии, с учением о биосфере и с биогеохимией, с глобальной экологией и современными концепциями охраны природной среды. Принципиально изменились аспекты международного сотрудничества, которое в области почвоведения теперь осуществляется под эгидой Организации Объединенных Наций — в таких ее учреждениях, как ЮНЕСКО и ФАО. При их поддержке интернациональный коллектив почвоведов завершил составление мировой почвенной карты в масштабе 1:5 млн. Руководителями работы явились португалец Д. Брамао и бельгиец Р. Дюдаль; активную роль в этом играл советский почвовед В. А. Ковда, много лет служивший в аппарате ЮНЕСКО. Эта организация совместно с ФАО курирует международные усилия по борьбе с аридизацией ряда районов Африки и другие международные программы. В 1966 г. в Гронингене (Нидерланды) был создан Международный почвенный музей, коллекции которого в 1972 г. насчитывали 3 тыс. монолитов из 21 страны (International soil museum, 1972).

Вмешательство человеческой деятельности в обмен веществ и энергии, происходящий в конкретных экоев-стемах, в природные биогеохимические циклы, суммируясь, приводит к глобальным сдвигам. Их масштабы становятся угрожающими, и изучение путей развития нарушений биосферных процессов, прогноз их динамики, что впервые было сделано в моделях Римского клуба, разработка методов предотвращения нарушений составляют основное содержание глобальной экологии.

Такое научное рассмотрение концепции взаимодействия общества с природным комплексом Земли как средой его жизни привело к возникновению научного направления, называемого глобальной экологией. Проблема глобальной экологии — это прежде всего проблема отношений человечества с биосферой — с конкретной частью природы, той планетарной природной системы, внутри которой общество возникло и развивалось в органическом единстве как со средой своего обитания и за пределы которой оно ныне шагнуло. Глобальная экология выступает как общая теоретическая основа для изучения конкретных взаимодействий человечества с отдельными элементами или сторонами природного комплекса биосферы: например, изучается солнечная радиация как главная энергетическая основа всех биосферных процессов, или исследуется глобальная биологическая продуктивность суши и вод мирового океана в связи с ростом народонаселения.

Так как оценки касаются столь важных для человечества объектов как биосфера и ее ресурсы, к ним следует подходить с предельной осмотрительностью. В данном случае лучше проявить максимальную осторожность, чем совершить непоправимую ошибку. В глобальной экологии человек выступает как фронтовой сапер, ошибающийся только лишь один раз...

В июне 1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялась Конференция ООН по окружающей среде и развитию (КОСР-92). В ней приняли участие главы, члены правительств и эксперты 179 государств, а также представители многих неправительственных организаций, научных и деловых кругов. Проблемы глобальной экологии на Конференции зазвучали на языке актуальной международной политики.

С середины столетия все большее значение приобретают исследования в области биосферологии, начатые В .И. Вернадским (1863-1945) еще в 20-х годах. Одновременно общеэкологические подходы распространяются на эко-лоппо человека и факторы антропогенных воздействий. Ярко выступает зависимость экологического состояния различных стран и регионов планеты от развития экономики и структуры производства. Быстро растет дочерняя об ласть экологии - наука об окружающей человека среде с ее прикладными отраслями. Экология оказывается в центре острых общечеловеческих проблем. Это подтвердили в 60-х - начале 70-х годов исследования В. А. Ковды по техногенному воздействию- на земельные ресурсы, разработки Н. Н Моисеева пб модели «ядерной зимы», труды М. И. Будыко по техногенным воздействиям на климат и по глобальной экологии. Большую роль сыграли доклады Римского клуба - коллектива авторитетных специалистов по системной динамике и глобальному моделированию (Дж . Форрестер, Д. Медоуз, М. Месарович, Э. Пестель), а также представительная Конференция ООН по окружающей среде и развитию в Стокгольме в 1972 г.. Ученые указывали на угрожающие последствия неограниченного антропогенного воздействия на биосферу планеты и на тесную связь экологических, экономических и социальных проблем.

Пятое — седьмое десятилетие XX в. внесло в почвоведение много принципиально нового: весь мир теперь охвачен почвенными исследованиями разного аспекта, неизмеримо возросло их практическое значение, составлены достаточно подробные мировые почвенные карты, достиг больших успехов системный подход к почве и ее использованию, в почвоведение впервые внедрились математические, а также многие новые физические и химические методы. Почвы заняли прочное место в глобальной экологии и учении о биосфере, возникли новые направления, такие, как почвенная зоология, учение о микроэлементах почвы.

Произошло и смешение понятий «сообщество» и «биоценоз». Первое объединение может состоять из одних продуцентов (фитоценоз), кон-сументов (зооценоз) или микроорганизмов (микробиоценоз). Биоценоз же в классическом понимании — системно-функциональная совокупность продуцентов, консументов и редуцентов, т. е. экологически многокомпонентное образование (таков даже биоценоз мышиной норы или болотной кочки). Видимо, термин «синэкология» целесообразно сохранить за экологией сообществ, а экологию биоценозов называть биоценологией. Учение о биосфере — биосферология, а учение о среде формирования биосферы — глобальная экология, или экосферология.

Экологизация энергетики в рамках преобразования ее топливных ресурсов содержит множество резервов и принципиальных технических решений: от общего сокращения объема энергетики на основе всех форм экономии энергии до изменения структуры использования топлив и технологий преобразования энергии. Сейчас уже и энергетикам становится ясно, что главным мотивом вынужденной экологизации, энергетики является не столько близость исчерпания топливных ресурсов, сколько требования глобальной экологии.

Контрольные вопросы:

1. Что такое глобальная экология?

2. Назовите основные задачи глобальной экологии?

3. Назовите основные этапы формирования глобальной экологии.