Практическое занятие по теме:

«Глобальное моделирование» Ресурсная модель

Группа ученых — Донелла и Деннис Медоузы (США), Йорген Рандерс (Норвегия) и другие — исследовала поведение мировой системы на временном интервале XX—XXI столетий путем мате­матического моделирования. Результаты исследования были опубликованы в 1972 г. в книге «Пределы роста», а результаты повторного исследования — в 1992 г. в книге «За пре­делами роста».

Модель Медоузов можно назвать ресурсной моделью, поскольку она рассматривает Землю как источник ресурсов. Исследовалось по­ведение пяти параметров мировой системы: чис­ленность населения, объем промышленного производства, объем производства продуктов питания, ресурсы, уровень загрязнения окружающей среды. Суммарное число взаимодействующих переменных составляло 225. Вычислялось значение каждой переменной через каждое полугодие рассматри­ваемого периода 1900—2100 гг., в результате было представлено более 90 тысяч значений для каждого сценария.

Модель содержит четыре типа пределов:

1. Предельная площадь возделываемых земель — 32 млн км² (площадь суши без Антаркти­ды — 131,3 млн км²).

2. Предельная продуктивность земель — 65 ц/га.

3. Невозобновимых ресурсов (минеральное сырье, ископае­мое топливо) хватит на 200 лет, если их добыча сохранится на уровне 1990 г.

4. Способность земли поглощать загрязнения такова, что в случае десятикратного повышения уровня загрязнения, зарегистрированного в 1990 г., продолжительность жизни людей уменьшится только на 3%, а плодородие почвы — на 30%.

На рис. 3.2 представлен Сценарий 1 состояния мира: мировое сооб­щество развивается традиционно, как оно разви­валось на протяжении XX столетия.

Из анализа Сценария 1 следует вывод о том, что традиционная мировая система с ее темпами роста эко­номики и населения, с ее господствующим способом производства является нежизнеспособной и обреченной.

По Сценарию 1 для поведения мира с 1900 по 1990 г. характер­но следующее. Численность населения мира возрастает в 3,3 раза с 1,6 млрд до 5,3 млрд человек. Общий объем промышлен­ного производства увеличивается в 20 раз. За этот период исполь­зуется только 20% мировых запасов невозобновимых ресурсов. Средний объем промышленного производства на душу населения, характеризующий материальный уровень жизни, в 1990 г. составляет 260 долл. в год. Но далее мир посте­пенно подходит к пределам.

С 1990 по 2020 г. объем промышленно­го производства возрастает на 85%, а темпы потребления невозоб­новимых ресурсов удваиваются. Если в 1990 г. запасов невозобнови­мых ресурсов хватило бы на 110 лет при темпах их потребления на уровне 1990 г., то в 2020 г. из-за стремительного, экспоненциального возрастания потребления запасов их останется лишь на 30 лет. Вскоре после 2000 г. уровень загрязнения становится достаточ­но высоким, чтобы вызвать серьезное уменьшение плодородия земель. Если плодородие почв с 1970 по 2000 г. уменьшается лишь на 5%, то начиная с 2010 г. 4,5% составляют уже годовые темпы деградации земель.

В Сценарии 1 традиционного мира примерно в 2015—2020 гг. рост экономики останавливается и начинается экономический спад. По мере уменьшения производства продуктов питания падает уровень здра­воохранения, приводя к сокращению продолжительности жизни и увеличению смертности. Объем промышленного производства в 2100 г. падает до уровня 1900 г.

На рис. 3.3 приведен Сценарий 10 (устойчивого развития), в котором по сравнению со Сце­нарием 1 введен ряд значительных изменений. Принят удвоенный запас природных ресурсов. Предположительно, что после 1995 г. все семьи ограничатся двумя детьми. С 1995 г. принимается про­грамма стабилизации объема промышленного производства с уров­нем в 350 долл. на душу населения в год и внедряются экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии.

Из своих исследований мира Д. X. и Д. Л. Медоузы делают следу­ющие выводы:

1. Темпы использования человечеством ресурсов и темпы производства загрязнений превышают допустимые пределы. Без существенного уменьшения потоков материальных и энергетических ре­сурсов в ближайшие десятилетия произойдет неконтроли­руемое сокращение следующих душевых показателей: про­изводства продуктов питания, потребления энергии и про­мышленного производства.

2. Чтобы предотвратить спад, необходимы следующие изменения: во-первых, пересмотр политики и практики, способствующих росту численности населения и уровня материально­го потребления; во-вторых, резкое повышение эффективности использования материальных ресурсов.

3. Технологически и экономически создание устойчивого об­щества пока еще возможно. Оно бо­лее приемлемо по сравнению с обществом, решающим все проблемы за счет постоянного количественного роста. Пере­ход к устойчивому обществу требует акцента на достаточности, равенстве и качестве жизни, а не на объеме производства. Он требует большего, чем продуктивность, и большего, чем тех­нология, он требует еще и зрелости, сострадания, мудрости.

Задание 1. Рассмотреть ресурсную модель сценария будущего развития человечества. Проанализируйте ход кривых, описывающих количественные изменения показателей, определяющих развитие общества.

1. Зарисуйте графики Сценариев 1 и 10.

2. Определите годы, на которые приходятся пики каждой кривой сценария 1, после которых начинается спад значений показателей.

3. Выпишите показатели, которыми, по мнению Медоузов, обусловлены пределы роста.

4. Почему загрязнение окружающей среды продолжает расти какое-то время после пика индустриализации?

5. Почему для кривой, описывающей изменения численности населения, характерно запаздывание во времени относительно других показателей?

6. По каким причинам при отсутствии роста площадей возделываемых земель объемы производства продуктов постепенно снижаются?

7. Почему, согласно Сценарию 1, в 2020 году ресурсов останется только на 30 лет (до 2050 г.), хотя планировалось еще на 110 лет?

8. Опишите поведение кривых для сценария 10. Какими были приняты начальные значения модели, обусловившие дальнейшее стабильное развитие мира?

9. Какие действия, по мнению Медоузов, необходимо предпринять мировому сообществу для предотвращения неконтроли­руемого сокращения про­изводства продуктов питания и про­мышленного производства?

10. Каких идеологических и мировоззренческих изменений требует пере­ход к устойчивому обществу?