Концепции экологии. Учебное пособие

2.4.3. Демографический "взрыв"

По оценкам демографов население Земли к началу нашей эры насчитывало около 200 - 250 млн. человек. Через тысячу лет - к 1000 г н. э. численность человечества составляла 300 млн., а еще через тысячу - к 2000 году - уже более 6 млрд. человек. Только в ХХ веке (всего за 100 лет!) население Земли увеличилось в 4 раза - с 1,6 млрд. до 6,4 млрд. человек. Столь резкое увеличение численности людей и получило название "демографический взрыв".

Численность человечества определяется соотношением рождаемости и смертности, а разница между этими показателями определяет скорость изменения численности населения.

Средняя продолжительность предстоящей жизни - число лет, которое в среднем предстоит прожить данному поколению людей, - также является критерием экономического развития, медицинского обеспечения и здоровья населения. Минимальная продолжительность жизни - в Африке. Там этот показатель колеблется на уровне 30 - 40 лет. Максимальная продолжительность жизни, по данным 1970-х годов, наблюдается в Швеции, Норвегии и Нидерландах и составляет около 74 лет.

Темп прироста населения характеризует скорость изменения численности населения. В конце ХХ века ежегодный прирост населения Земли составлял 65 - 70 млн. человек. 80% из них приходится на страны Африки, Азии и Латинской Америки. В развивающихся странах прирост населения составляет от 12,1 до 40,9 человек на 1000 населения. В промышленно развитых странах этот показатель находится на уровне 6 - 10 человек на 1000, а в некоторых европейских странах равен нулю или даже меньше нуля. Столь высокий темп прироста населения развивающихся стран можно объяснить двумя причинами. Из-за улучшения медицинского обслуживания существенно снизилась смертность, а рождаемость сохранилась на прежнем высоком уровне.

Проблема перенаселенности отнюдь не нова. Нехватка ресурсов и неравномерное их распределение издавна беспокоили человечество, порождая войны и миграции.

Первую широко распространенную теорию народонаселения сформулировал в 1798 г. английский священник Томас Мальтус. Мальтус считал, что динамику численности населения Земли определяют, в основном, биологические, а не экономические и социально-политические причины. В ХХ веке, в условиях быстрого роста населения планеты, энергетического и продовольственного кризиса, идеи Мальтуса получили новое развитие, породив новую теорию - "неомальтузианство". Неомальтузианство приобрело популярность и получило широкое распространение, став основой политики некоторых государств. Согласно другой теории народонаселения, которая была принята в бывшем

СССР, в наибольшей мере темп прироста населения определяет социальноэкономическое развитие общества и его политическое устройство, а не биологические законы. Для сокращения прироста населения необходимо увеличить образование, благосостояние и культуру людей, что неизбежно приведет к сокращению рождаемости.

Как всегда, истина лежит где-то посередине. В обществе с невысоким уровнем развития образования и культуры преимущественно работают биологические законы, а в более высокоразвитом обществе большое значение приобретают социальные, экономические и политические условия.

81

Если говорить о прогнозах увеличения численности населения Земли, то необходимо иметь в виду две цифры. Во -первых, согласно ресурсной модели мировой системы 70-х годов XX столетия (исследования Римского клуба) в качестве предельного значения рассматривается численность населения Земли на уровне 8 млрд. человек. Во-вторых, согласно более поздней теории биосфера может сохранять устойчивость и иметь стабильный климат при условии, что население не превышает 1 млрд. человек. Разница в цифрах объясняется тем, что первая модель исходит из допущения, что Земля является для человека лишь источником материальных и продовольственных ресурсов, а вторая модель - что биосфера должна сохранить жизнеспособность и основные свойства среды обитания человечества.

Проблема перенаселенности обостряется тем, что для удовлетворения потребностей все возрастающего населения придется существенно увеличить добычу и переработку полезных ископаемых, производство промышленной и сельскохозяйственной продукции. За двадцатое столетие потребление ископаемого топлива возросло почти в тридцать раз, а промышленное производство - более чем в пятьдесят раз. За это же время сельскохозяйственное производство вовлечено больше земли, чем за весь предыдущий период использования ее человечеством. Одновременно с этим только за последние сорок лет применение химических удобрений возросло более чем в десять раз, пестицидов и других ядохимикатов - более чем в тридцать раз. При сохранении существующего темпа роста численности населения к 2015 году численность землян будет находиться в пределах 7,2 - 7,9 млрд. человек, а к 2030 году оно может составить 11 млрд. жителей. Такого количества людей биосфера не выдержит по многим параметрам, в том числе и потому, что для производства только пищи необходимо будет в пять раз повысить производство и потребление энергии, а это приведет к превышению климатического предела и полному разбалансированию биосферы. Одновременно это потребовало бы удвоения каждые 10 лет потребления пресной воды и органических удобрений. Но даже если бы вдруг рост населения сегодня прекратился, ныне проживающее число людей на планете продолжительное время существовать не сможет, поскольку оно оказывает слишком большое давление на биосферу.

Можно предполагать, что численность землян рано или поздно вернется к значению, обеспечивающему устойчивое функционирование биосферы. Это будет сделано либо самими людьми по управляемому "мягкому" варианту, либо снижение будет обеспечено самой природой по быстрому катастрофическому варианту. Для реализации "мягкого" варианта необходимо нынешний рост превратить в такое же по темпам (1,8 % в год)

сокращение, что примерно соответствует рождению не более одного - двух детей в семье. В этом случае численность населения земли снизится до 1 млрд. человек примерно за столетие. При неконтролируемом увеличении численности человечества катастрофический вариант развития событий будет весьма вероятным. В истории биосферы Земли существует множество примеров вымирания многочисленных и широко распространенных видов.

82

2.4.4.Проблема устойчивого развития

Вапреле 1968 года группа специалистов из десяти стран собралась в Риме, чтобы в глобальном масштабе обсудить настоящие и будущие проблемы человечества. В эту группу, получившую название "Римский клуб", входили ученые-естественники,

математики, экономисты, социологи, промышленники и высокопоставленные чиновники. Было принято решение заказать ведущим экспертам серию "Докладов Римскому клубу" под общим названием "Затруднения человечества". Первый из этих докладов - "Пределы роста" (1972) - был подготовлен группой ученых из Массачусетского технологического института. Результаты исследования показали, что промышленный рост и потребление ресурсов будут продолжать увеличиваться ускоряющимися темпами наряду с ростом численности населения и увеличением потребления энергии до тех пор, пока не будет достигнут определенный предел. После превышения этого предела наступит катастрофа, или "банкротство". Этот отчет осуждает стремление общества и каждого человека стать богаче и могущественнее, без учета платы за экспоненциальный рост. На основе этих работ была сформулирована концепция уст ойчивого развит ия, которую можно определить как развитие, удовлетворяющее потребности нынешнего поколения и не подрывающее способность будущего поколения удовлетворять свои потребности.

Последующие доклады Римскому клубу были посвящены не менее важным проблемам: концепциям прогресса развивающихся стран, целям и ценностям человечества, организации общества и достижению полного изобилия, использованию энергии и переработки отходов. В то же время было создано несколько крупномасштабных глобальных моделей будущего мира. В них осуществлялось математическое моделирование основных физических и социально-экономических систем мира, результаты которого проецировались в будущее. Несмотря на различие заложенных в модели исходных данных и предположений все варианты моделирования совпадают по ряду своих основных результатов:

Технологический прогресс жизненно необходим, однако важно, чтобы при этом планомерно происходили также адекватные социальные, экономические и политические изменения.

Народонаселение и потребление ресурсов не могут расти неограниченно на конечной по своим размерам планете.

Человечество не имеет надежной и полной информации о запасах ресурсов и количестве населения, которое биосфера сможет выдержать.

Продолжение безудержного экономического роста не приведет к желаемому будущему. Результатом этого будет углубление существующих социальных противоречий.

Долговременное сотрудничество намного эффективнее, чем политика сиюминутной конкуренции.

Народы, страны и окружающая среда находятся в намного более тесной взаимосвязи друг с другом, чем это обычно представляется. Поэтому решения должны приниматься, исходя из интересов всего человечества, а не только отдельных стран.

83

Действия, предпринятые в ближайшем будущем, будут более эффективными и менее дорогостоящими, чем те же действия, предпринятые с запозданием.

Необходимо сформировать высокообразованное общество, основанное на знаниях, способные предвидеть развитие событий, действовать оперативно, поскольку к тому времени, когда начнут происходить очевидные и необратимые изменения, предпринимать какие-либо действия будет уже слишком поздно.

2.5. Стратегия поведения человечества в условиях глобального экологического кризиса

На сегодняшний день предложено немало моделей возможного дальнейшего поведения человечества. Одна из них носит условное название "Назад к природе". Она базируется на утверждении о том, что человечество может развиваться только в условиях существования более или менее стабильных биогеохимических циклов, которые не должны существенно истощать запасы невозобновляемых ресурсов, многие из которых весьма ограничены. Это потребует почти полного отказа от использования ископаемого топлива и очень высокой эффективности использования других полезных ископаемых и источников энергии. Однако современные потребности человека в энергии могут быть покрыты источниками возобновляемой энергии лишь на 15-20 %, и у человечества еще нет технологий, позволяющих освоить их более широко. Следовательно, для того, чтобы человечество могло вписаться в естественные циклы биосферы, необходимо либо уменьшение на порядок количества жителей планеты, либо сократить потребности населения тоже приблизительно в 10 раз. В обозримом будущем это недостижимо, поэтому возврат человечества к структуре биогеохимических циклов естественной природы невозможен.

Другая крайняя идея - это идея автотрофности человека, то есть возможности создания целиком искусственной цивилизации, не зависящей от состояния биосферы и ее развития. В этом направлении ведутся активные исследования, связанные, главным образом, с освоением космоса. Однако попытки создания полностью автономных систем в конечном итоге сводятся к копированию уже существующей биосферы. Возникает вопрос: а не проще ли сохранить существующую биосферу, чем создавать искусственную.

Представляется, что оба эти крайних решения утопичны. Но существует еще целый ряд промежуточных вариантов, основная идея которых состоит в следующем: природоохранная деятельность, имеющая своей целью сохранение биосферы, и есть основа устойчивого развития общества, достаточная для его обеспечения. Предполагается, что если мы научимся не загрязнять окружающую среду промышленными отходами и не разрушать мир живой природы, то стабильность биосферы будет обеспечена. Такой подход представляется более разумным выходом, однако следует учесть, что простого сохранения биосферы может быть недостаточно. Преодоление глобального экологического кризиса чисто технологическими и техническими средствами, пожалуй, уже невозможно. Человечеству необходимо изменить свои принципы, ценности и мышление таким образом, чтобы не оставалось

84

противоречий между ним и природой. Кроме того, мы не располагаем исчерпывающими знаниями о функционировании биосферы. Следовательно, нам придется многому учиться и постоянно корректировать свою деятельность.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Назовите наиболее важные этапы антропогенеза.

2.В чем состоит особенность взаимодействия вида Homo sapiens с окружающей

средой?

3.Перечислите основные виды антропогенного воздействия на растительный и животный мир.

4.В чем природа противоречий, возникающих в системе биосфера – человек?

5.Назовите основные экологические проблемы мегаполиса.

6.Каковы негативные последствия вырубки лесов?

7.В каком состоянии находится проблема создания экологически чистых источников энергии?

8.Определите понятие экологической катастрофы.

9.Обоснуйте антропогенный характер современного экологического кризиса.

10.Сформулируйте глобальные проблемы современного человечества и укажите пути их решения.

85

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Научно-технический прогресс человечества составляет одну из основных причин современного экологического кризиса. В то же время именно он открывает пути преодоления экологической угрозы.

1.Объяснит е:

Каковы негативные экологические последствия следующих современных технологий:

1.1. Добыча и переработка минерального сырья? ______________________________

_________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

1.2 Строительство и эксплуатация гидроэлектростанций?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

1.3.Эксплуатация тепловых электростанций?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

1.4.Автомобильный транспорт на двигателях внутреннего сгорания?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

1.5.Эксплуатация атомных электростанций?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

1.6.Использование современных технологий сельского хозяйства, немыслимых без широкого применения техники, минеральных удобрений и ядохимикатов?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

2. Укаж ит е:

Наиболее перспективные, на Ваш взгляд, научно обоснованные пути преодоления составляющих экологического кризиса:

86

2.1.Резкое ограничение загрязнения окружающей среды предприятиями по добыче

ипереработке ископаемого сырья

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

2.2.Внедрение экологически чистой энергетики

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

2.3.Создание экологически безопасного транспорта

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

2.4.Устранение противоречия между естественной и искусственной составляющими современной биосферы

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

2.5.Обеспечение благоприятной среды обитания для всех землян в рамках концепции устойчивого развития

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1.Азимов А. Выбор катастроф. - М.: Амфора, 2001.

2.Хокинг С., Млодинов Л. Высший замысел. - С-Пб.: Амфора, 2013.

3.Докинз Р. Самое грандиозное шоу на Земле. – М.: Астрель, 2013

Дополнительная:

4. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. - М., 1989.

5. Пригожин И.Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса. - М., 1986. 6. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. - М., 1987.

87

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Абиотические факторы - свойства неживой природы, оказывающие прямое или косвенное влияние на живые организмы.

Антропогенные факторы - факторы, возникшие в результате деятельности человека.

Биогенные элементы (органогены) - химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и необходимые для их жизнедеятельности.

Биогеоценоз - однородный участок земной поверхности с определенным составом живых организмов, климатических условий и неживых компонентов, объединенных обменом веществ и энергии в единый природный комплекс.

Биоиндикаторы - организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателем условий окружающей среды.

Биомасса - суммарная масса особей одного или нескольких видов, выражаемая в единицах массы сырого или сухого вещества, отнесенных к единицам площади или объема.

Биотические факторы - все формы воздействия живых организмов друг на друга. Биоценоз - совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов,

совместно населяющих участок суши или водоема.

Вид - совокупность особей, сходных по строению и способных скрещиваться друг с другом, давая плодовитое потомство.

Гаузе принцип (принцип конкурентного исключения) - два вида не могут устойчиво существовать в одном месте, если они используют одни и те же ресурсы.

Генотип - вся совокупность генов особи, определяющая ее наследственные признаки.

Генофонд - совокупность генов, которые имеются у особей данной популяции или вида.

Гидросфера - водная оболочка Земли - совокупность глубинных, почвенных, поверхностных, материковых, океанических и атмосферных вод.

Дыхание клеточное - окислительно-восстановительный химический процесс распада органических молекул в клетке с выделением энергии, необходимой для жизнедеятельности. У большинства организмов в присутствии кислорода происходит разложение глюкозы до углекислого газа и воды (процесс, противоположный фотосинтезу).

Закон минимума (Либиха) - закон, согласно которому выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, то есть жизненные возможности организма лимитирует фактор, находящийся в минимальном количестве.

Закон толерантности (Шелфорда) - закон, согласно которому лимитирующим фактором для организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Интродукция - преднамеренный или случайный перенос особей какого-либо вида живого за пределы его ареала.

88

Кислотные осадки - кислотный дождь, туман, снег и другие формы атмосферных осадков с кислотностью выше нормы, то есть с рН ниже 5,6.

Климаксовая экосистема - заключительная стадия экологической сукцессии; экосистема, в которой популяции всех организмов находятся в равновесии друг с другом и с абиотическими факторами.

Литосфера - верхняя твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю мантию.

Ле Шателье - Брауна принцип - при внешнем воздействии на систему, находящуюся в фазе устойчивого равновесия, оно смещается в том направлении, в котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

Мутация - спонтанно возникшее изменение генов организма, меняющее его морфологические и (или) физиолого-поведенческие признаки.

Озоновый экран (озоносфера) - слой атмосферы с повышенной концентрацией молекул озона, поглощающих ультрафиолетовое излучение.

Озоновые "дыры" - пространство в озоносфере Земли с заметно пониженным содержанием озона.

Парниковый эффект - повышение температуры атмосферы из-за поглощения теплового излучения Земли углекислым газом и метаном.

Пищевая (трофическая) цепь - перенос энергии и вещества в экосистеме при поедании одного организма другим.

Продуктивность - скорость образования органического вещества.

Сукцессия - последовательная смена во времени одних биоценозов другими на определенном участке земной поверхности.

Толерантность - способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды.

Трофический уровень - совокупность организмов, объединяемых одним типом питания.

Фенотип - совокупность всех признаков и свойств особи, формирующаяся при взаимодействии генот ипа и условий внешней среды.

Хемосинтез - тип питания бактерий, основанный на усвоении углекислого газа за счет энергии окисления неорганических веществ (серы, например).

Экологический фактор - компонент среды обитания, оказывающий влияние на организм; выделяют абиотические, биотические и антропогенные факторы среды обитания.

Экосистема - совокупность совместно обитающих организмов и условий их существования, взаимодействующих друг с другом посредством обмена веществом, энергией и информацией.

Энтропия - мера хаотичности, неупорядоченности системы.

89

КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Процентное содержание кислорода в земной атмосфере составляет:

-21%;

-41%;

-52%;

-75%.

2. Процентное содержание двуокиси углерода в земной атмосфере составляет:

-0,03%;

-0,3%;

-3%;

-30%.

3.Озон представляет собой:

-молекулу из трех атомов кислорода;

-химический элемент № 7;

-смесь кислорода и водорода;

-вид элементарных частиц.

4.Состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится определяющим фактором ее развития, называется:

-ноосфера

-антропосфера,

-техносфера;

-геосфера.

5.Понятие ноосферы сформулировали и развивали:

-Вернадский, Леруа, де Шарден;

-Ламарк, Линней, Дарвин;

-Геккель, Дарвин, ле Шателье;

-Кант, Гегель, Энгельс.

6.Восстановите историческую последовательность антропогенеза:

-австралопитек;

-человек умелый;

-человек прямоходящий;

-человек разумный.

7.Причиной движения материков Земли является:

-внутренняя активность Земли;

-вращение Земли;

-горобразование;

-приливно-отливные эффекты.

8. Первым гоминидом, передвигавшимся на двух конечностях (бипедально), являлся:

-австралопитек;

-человек прямоходящий;

-человек умелый;

-человек разумный.

9.Озоновый слой в верхних слоях атмосферы:

90