История развития экологии

Для превращения экологии в самостоятельную науку очень  важными были 1920-1940-е годы. В это  время публикуется ряд книг по разным аспектам экологии, начинают выходить специализированные журналы (некоторые  из них существуют до сих пор), возникают  экологические общества. Но самое  главное — постепенно формируется  теоретическая основа новой науки, предлагаются первые математические модели и вырабатывается своя методология, позволяющая ставить и решать определенные задачи. Тогда же оформляются два достаточно разных подхода, существующие и в современной экологии: популяционный — уделяющий основное внимание динамике численности организмов и их распределению в пространстве, и экосистемный — концентрирующийся на процессах круговорота вещества и трансформации энергии.

3. Экология конца  XX – начала XXI века

Человечество постепенно приходит к сознанию того, что индустриализация, если ее осуществлять без оглядки  на природные факторы, порождает  явления, разрушительный потенциал  которых сопоставим с последствиями  применения ядерного оружия. Экологический  фронт проходит по самому переднему  краю борьбы за выживание человечества наравне с регулированием региональных конфликтов, преодолением экономической  отсталости и т. п.

Сфера политики смыкается  в наши дни со сферой охраны природы  в единую дисциплину - политэкологию. Свое практическое выражение в международных делах политэкология находит в концепции экологической безопасности. Под экологической безопасностью понимается такое состояние межгосударственных отношений, при котором обеспечивается сохранность, рациональное использование, воспроизводство и повышение качества окружающей среды в интересах устойчивого и безопасного развития всех государств и создания благоприятных условий для жизни каждого человека. В конечном счете речь идет о воплощении в жизнь тех идей о рациональном взаимодействии человека и природы, которые были сформулированы великим русским ученым В. И. Вернадским. Однако на пути к гармоничному развитию стоят трудноразрешимые противоречия.

Особенности экологической  ситуации, в которую постепенно втягивается  человечество, начали привлекать внимание широкой общественности в конце 60-х гг. В популяризации этих проблем  большую роль сыграл так называемый Римский клуб - группа бизнесменов, юристов, ученых, объединенных общим  интересом к перспективам развития человеческого общества, проблемам, порождаемым неконтролируемым ростом населения и непрерывным уменьшением  естественных ресурсов планеты.

Начало исследованиям  было положено работой Дж. Форрестера "Мировая динамика". Затем последовала целая серия публикаций, среди которых наибольшую известность получили работы "Пределы роста" и "За пределами роста", выполненные под руководством Д. Мидоуза. Они превратили глобальную экологию в одну из самых популярных научных проблем.

Рассмотрим упрощенную модель взаимодействия общества и природы. Население (А), промышленное и сельскохозяйственное производство (Б) имеют положительные связи. Население - это трудовые ресурсы, необходимые для роста промышленности и сельского хозяйства; промышленность обеспечивает человека материальными благами и содействует интенсификации сельского хозяйства; сельское хозяйство дает продукты питания и сырье для промышленности.

Положительные связи блоков А и Б являются причиной быстрого безудержного роста как населения, так и промышленности и сельского хозяйства. В математике кривая, отражающая ускоренное наращивание какой-либо величины во времени, называется экспонентой. Современная эпоха развития человеческого общества характеризуется тенденцией к экспоненциальному росту численности населения, потребления энергии, ресурсов, продуктов питания и т. п.

Отрицательные обратные связи, усиливающиеся по мере воздействия  человека на окружающую среду, служат причиной ограничения роста населения  и расширения хозяйства. Природные  ресурсы положительно влияют на развитие общества, но интенсивное потребление  отрицательно сказывается на их запасах  и воспроизводстве. Воздействие  общества на природу вызывает загрязнение  окружающей среды, отрицательно влияет как на условия жизни людей, так  и на качество природных ресурсов - чистоту почвы, воды, воздуха.

Анализ современной политэкологической ситуации в мире выполнен на Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992). В ней принимали участие главы государств и правительств. Впервые политическим деятелям пришлось принять трудное решение об изменении мировоззренческой стратегии человечества. Они признали, что идеал экономически развитых стран, беспрецедентный уровень благополучия и мощь богатого меньшинства недостижимы для развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Америки. Конференция ООН констатировала невозможность движения развивающихся стран по пути, которым пришли к своему благополучию развитые страны. Природа не выдержит такого бурного роста потребления.

В связи с этим провозглашена  необходимость перехода мирового сообщества на рельсы устойчивого развития, обеспечивающего  должный баланс между решением социально-экономических  проблем и сохранением окружающей среды, удовлетворением основных жизненных  потребностей нынешнего поколения  с сохранением таких возможностей для будущих поколений. Если человечество не сделает этого, то его ждет катастрофа. Правительства и парламенты всех стран мира по рекомендации ООН должны рассмотреть решения конференции и сверить с ними свою национальную политику.

Экологическое благополучие любого государства не может обеспечиваться за счет других государств или без  учета их интересов. Любая деятельность государства не должна наносить ущерб  окружающей среде как в пределах, так и за пределами его национальной юрисдикции. Например, основными антропогенными источниками прироста содержания углекислого газа в атмосфере являются энергетика и транспорт, работающие на органическом топливе. В соответствии с этим основные выбросы углекислого газа приходятся на долю промышленно развитых стран: США - 25 %, бывший СССР - 19 %, ЕЭС - 14 %; Китай - 10 %, весь остальной мир - 32 %. Это свидетельствует о том, что истоки глобального изменения климата кроются в чрезмерном потреблении ресурсов развитыми странами. Новая модель устойчивого развития общества предполагает улучшение социально-экологических условий в развивающихся странах за счет средств развитых государств.

Судя по документам Конференции ООН (1992), становится ясным, что мировое сообщество очень быстро идет к введению системы цен на все виды ресурсов с полным учетом ущерба, наносимого окружающей среде и будущим поколениям, а также к квотированию выбросов на душу населения. Переход к квотированию означает, что многим развитым странам придется покупать квоты на выбросы, в частности на выбросы углекислого газа. В результате, даже с учетом очень серьезной энергосберегающей политики, США, например, окажутся в весьма невыгодном положении как страна, потребляющая больше всех энергоресурсов на душу населения. Учитывая эти соображения, развивающиеся страны заинтересованы в введении квот на загрязнение окружающей среды, а развитые страны, прежде всего США, стараются отодвинуть решение этих вопросов на неопределенное будущее.

Ставится вопрос о разработке кодекса цивилизованного и экологически корректного поведения государств, определяющего их права и обязанности  в отношении природы и друг друга. В основу экологического кодекса  должно быть положено признание безусловного права каждого человека на жизнь  в наиболее благоприятной для  него окружающей среде. Это право  непосредственно вытекает из третьей  статьи Всеобщей декларации прав человека, провозгласившей право на жизнь.

Удовлетворение человеческих потребностей немыслимо без эксплуатации природных ресурсов. Любое производство, по существу, основано на природопользовании - преобразовании природных ресурсов, составляющих часть общего природного потенциала ландшафтов.

Ресурсный потенциал ландшафта - это часть вещества и энергии, которая отторгается в социально-экономическую  сферу. На современном уровне развития природа рассматривается как источник самых разнообразных ресурсов: производственных (сырья и энергии для промышленности), сельскохозяйственных (естественного плодородия почв, тепло- и влагообеспеченности для производства продуктов растениеводства и животноводства), здравоохранительных и рекреационных (обеспечивающих лечение и отдых людей), эстетических и научных (служащих источником творческого вдохновения, используемых для изучения природных закономерностей), территориальных и экологических (условий существования людей в конкретном месте) и др. Строго говоря, весь природный потенциал ландшафта в том или ином виде используется человеком сейчас или будет использован в будущем. К оценке ресурсного потенциала ландшафта следует подходить с экономических, экологических и эколого-экономических позиций.

При экономическом подходе  оценивается стоимость природных  ресурсов. При этом учитываются стоимость  сырья на внутреннем и мировом  рынке, затраты на добычу и транспортировку  к месту переработки и т.п., а также экономическая целесообразность выбора взаимоисключающих видов  природопользования. Например, добыча минерального сырья, как правило, снижает  эффективность лесного хозяйства, рекреации и т.п. В каждом конкретном случае приходится решать, что более  целесообразно: вести добычу полезных ископаемых или сохранить ландшафт как источник других природных ресурсов, например лесных.

При экологическом подходе  природный потенциал ландшафта  оценивается как совокупность условий, необходимых для жизни и воспроизводства населяющих данную территорию организмов, в том числе и человека. Отторжение природных ресурсов человеком вызывает изменение состояния как отдельных природных компонентов, так и ландшафта в целом - нарушается экологический режим территории, ухудшается состояние окружающей среды.

Особое место занимает эколого-экономическая оценка использования  природных ресурсов. Она включает оценку затрат на рекультивацию естественного потенциала ландшафта после его нарушения, вызванного эксплуатацией природных ресурсов. Опыт показывает, что игнорирование эколого-экономической оценки приводит подчас к тяжелым последствиям -затраты на рекультивацию земель могут оказаться выше стоимости использованных ресурсов. Экономия на восстановлении нормальной среды обитания оборачивается трагическими эколого-социальными последствиями - снижением работоспособности, ухудшением здоровья, увеличением смертности людей. Потери на здоровье людей, социальные издержки, вызванные ухудшением состояния окружающей среды, могут быть столь значительными, что ущерб перекроет получаемый хозяйственный эффект.

Одной из причин возникшего напряжения во взаимодействии общества и природы является укоренившееся  в сознании людей потребительское  отношение к природе и природным  ресурсам. Человек с момента появления  на Земле привык непрерывно брать  от природы ее ресурсы. Не одно тысячелетие  человек вырубал лес, охотился на диких зверей, использовал созданное  природой плодородие почв, ловил рыбу, расходовал чистую пресную воду. Сама природа восстанавливала нарушенное в экосистемах равновесие, и это  породило у человека представление  о безграничности природных ресурсов, о возможности брать их у природы, ничего ей не возвращая.

Экологические проблемы человечества имеют своими истоками различия в  процессах, совершающихся в природных  и социально-экономических системах. Отметим особенности функционирования и воспроизводства природного потенциала в естественных ландшафтах и природно-хозяйственных  системах, где отторжение части вещества, энергии и информации в социально-экономическую  сферу нарушает устойчивость экосистем.

Для естественного ландшафта  характерны процессы самоуправления, ведущие к гомеостазу экосистемы – сохранению внутренних и внешних  связей, обеспечивающих ее устойчивость. Гомеостаз природных систем поддерживается, с одной стороны, в результате постоянных контактов с внешней  средой, из которой система черпает  энергию и вещество для своего функционирования. Это первый блок управления, отвечающий за устойчивость системы в условиях разнообразных  внешних воздействий. С другой стороны, гомеостаз системы поддерживается благодаря внутренним процессам  функционирования, осуществляющимся в  виде квазизамкнутых круговоротов вещества при примерно постоянных энергетических затратах, преимущественно за счет рассеянных источников энергии. Это второй блок управления, отвечающий за внутреннюю целостность системы. Оба блока управления - внешний и внутренний - находятся "в руках" экосистем. Ведущая роль в гомеостазе природных систем принадлежит функциям живого вещества, без которого системы быстро деградируют; в них усиливается роль механических форм движения вещества, структура их упрощается.

Если применить к прогнозу поведения природных систем второй закон термодинамики, то можно сказать, что в них работают естественные механизмы чрезвычайно экономной  передачи энергии с одного уровня потребления на другой. Количество энергии, выделяемой системой в окружающую среду, незначительно. Природные системы  благодаря механизмам саморегулирования  постоянно стремятся перейти  из состояния менее организованного  в более организованное, из состояния менее устойчивого в более устойчивое. Энтропия (мера неупорядоченности) в них естественным образом убывает.

В природно-хозяйственных  системах, особенно в их крайней  разновидности - геотехсистемах (города, промышленные предприятия и т.п.), - массоэнергообмен резко отличается от процессов, протекающих в природе. Ресурсные циклы производства и потребления открыты. Поток вещества и энергии через производственную систему почти не имеет обратной положительной связи. На входе - это все возрастающее потребление ресурсов и энергии, ведущее к деградации природных систем; на выходе - огромное количество отходов и отбросов, поступающих в окружающую среду, что является главной причиной ее загрязнения.

Энтропия техногенных  систем имеет тенденцию к росту: возникают аварии, нарушаются связи  управления, усиливается хаос. Для  поддержания этих систем в рабочем  состоянии, как показывает исторический опыт, требуются все увеличивающиеся  энергетические затраты, причем энергия  нужна преимущественно в высококонцентрированном  виде. Рост производства, увеличение населения  городов (урбанизация) ведут к обострению экологических проблем.