Природные кризисы в истории развития жизни на Земле

Помимо падения космических  тел экологические кризисы на Земле могут быть вызваны солнечными вспышками, сопровождающимися выбросами радиоизлучения и огромного потока солнечных частиц. Процессы на Солнце имеют определённую периодичность. Установлены периоды с 11–, 22–, 80-90-летней повторяемостью. Существуют данные и о более длительных периодах повторяемости солнечных явлений. С вариациями потоков солнечной энергии связано изменение светимости Солнца и развитие оледенений на Земле²⁹. Они могут охватывать всю планету и продолжаться несколько миллионов лет. О существовании холодных эпох в далёком прошлом нашей планеты свидетельствуют находки тиллитов — глинистых толщ с многочисленными включениями скатанных обломков коренных пород.

Самое раннее оледенение (Гуронское) было в нижнем протерозое 2.5–2.2 млрд. лет назад, крупные оледенения происходили также в ордовике (460–430 млн. лет назад) и на границе карбона и перми (310–260 млн. лет назад), а на поздних этапах развития планеты — в неогеновом и четвертичном периодах. В конце олигоцена в Антарктиде зародились гигантские ледяные шапки, сохранившиеся до настоящего времени. Чередование морен с флювиогляциальными образованиями свидетельствует о многократном наступлении ледников в неоген-четвертичное время, которые сменялись более тёплыми межледниковыми эпохами. С наступлением оледенения происходило уничтожение экосистем, гибель или миграция фауны. Однако в межледниковые эпохи биота быстро восстанавливалась и шло формирование новых экосистем³⁰.

Наряду с космическими и солнечными явлениями глобальные катастрофы и, связанные с ними, экологические кризисы на Земле могли провоцироваться внутриземными процессами, прежде всего вспышками вулканизма. В истории Земли установлено несколько глобальных вспышек. Одна из них произошла на границе перми и триаса. С ней связаны заметная смена фауны и излияние базальтовых лав на обширных территориях Центральной Сибири, Северной Америки, юга Китая и Аппалачей. Извержения вулканов сопровождаются изменением газового состава атмосферы, её затемнением, повышением облачности и снижением поступления на Землю солнечной радиации, что приводит к эффекту „ядерной зимы“, известному по своим негативным воздействиям на биосферу.

Среди других возможных  причин глобальных катастроф того времени следует упомянуть инверсию магнитного поля планеты. Геофизиками установлено, что в отдельные геологические периоды происходило по нескольку таких инверсий. Так, например, в плиоцен-четвертичное время, длившееся около 5 млн. лет, произошло не менее девяти инверсий³¹. В момент инверсии наблюдается не только смена знака поля, но и временное уменьшение его величины, что открывает доступ к поверхности Земли потоку космического излучения, губительному для живых организмов.

Помимо рассмотренных  следует учитывать ещё и другие процессы, развивавшиеся в течение геологической истории планеты и, возможно, вызывавшие критические ситуации в биосфере. Это прежде всего изменение содержания кислорода в гидросфере и атмосфере, колебание содержания углерода и, возможно, водорода, поступающих из недр планеты³². Поэтому комплексный анализ глобальных процессов, причастных к экологическим кризисам на доантропогенном этапе развития биосферы, ещё предстоит осуществить. Не исключено, что самые исторически важные события в биосфере были связаны с одновременным действием нескольких факторов³³.

2.2 Катастрофы  в период развития человечества

В конце плиоцена — начале четвертичного периода начался принципиально новый этап истории биосферы, где доминирующие позиции стал завоёвывать человек. Археологами установлено, что древние гоминиды — предшественники современного человека — появились около 2–2.5 млн. лет назад. Значительно позже (30–60 тыс. лет спустя) появился кроманьонец — первый представитель homo sapiens. В течение позднего палеолита — начала неолита первобытный человек расселялся по Земле, постепенно осваивая вначале Африканский, затем Евроазиатский континенты, последними были заселены Америка и Австралия³⁴.

Наряду с другими животными наши предшественники были элементом саморегулирующейся природной системы, в которой их существование определялось возможностями окружающей среды по воспроизводству кормовой базы. Если продукции экосистем становилось недостаточно, то наступал голод, люди вымирали или переселялись на новые территории. Следовательно, древние представители человеческой популяции имели экологические и биологические ограничения на местообитание и рост численности. Поэтому их популяция практически не изменялась и долгое время составляла не более 200 тыс. человек.

Умение добывать огонь и участвовать в коллективных мероприятиях усиливало охотничьи инстинкты людей в борьбе за выживание. Они совершенствовали способы охоты на крупных растительноядных животных. Особенно эффективной была загонная охота, когда стадо животных гнали к обрыву, где они срывались вниз и разбивались. На этой основе существует гипотеза о массовой гибели „мамонтовой фауны“ в результате деятельности человека-охотника. Если дальнейшие исследования подтвердят эту гипотезу, то можно говорить о первой кризисной ситуации, созданной человеком на начальном этапе антропогенеза, которая в научной литературе получила название «кризиса консументов».

Кризисные ситуации, периодически возникавшие на начальном этапе антропогенеза, послужили толчком для нового эволюционного события — земледелия, приуроченного к началу неолита (10–8 тыс. лет назад). С ним связано развитие неолитической, или первой технологической, революции³⁵. Экономисты называют этот исторический момент переходом от присваивающей экономики к производящей. По-настоящему революционным в данном событии следует считать то, что человек перешёл на принципиально новые отношения с природой. Впервые природный биологический цикл частично был заменён на искусственный, основанный на выращивании растений. К 5000 г. до н. э. были окультурены многие зерновые: пшеница и ячмень — на Ближнем Востоке, маис — в Центральной Америке, рис — в Китае, картофель — в Южной Америке. Вскоре началось приручение животных и развитие животноводства. Такому прогрессу homo sapiens способствовала одна особенность, выделявшая его среди животного мира,— способность накапливать внегенетическую информацию (благодаря речевому аппарату, а позднее — письменности), передавать её от поколения к поколению и формировать культурное наследие.

Развитие земледелия и животноводства коренным образом изменило условия существования человека. Площадь земли, необходимая для обеспечения питанием одного индивидуума, сократилась примерно в 500 раз для собирателя и в 5000 раз для охотника. Это способствовало увеличению численности людей. К началу новой эры она возросла до 100–200 млн. человек, то есть увеличилась почти в 1000 раз по сравнению с ранним неолитом.

Первая технологическая  революция продолжалась несколько  тысячелетий и перешагнула бронзовый и железный века. Земледелие и скотоводство позволили людям перейти к осёдлому образу жизни, производить и обмениваться продуктами своего труда. Так возникла торговля, стали образовываться поселения — прообразы будущих городов, началось зарождение цивилизации со всеми присущими ей атрибутами — формированием государств, экономики, науки, искусства.

Наряду с огромным цивилизационным и техническим прогрессом развитие земледелия создало и ряд кризисных ситуаций. Максимальное воздействие на биосферу оказала подсечно-огневая форма земледелия. Так, впервые на больших территориях были разрушены естественные экосистемы и замещены искусственной средой. По разным оценкам, было вырублено от 1/3 до половины всех лесов Земли. В атмосферу выброшены огромные объёмы углерода. Уничтожение лесов привело к снижению транспирации и опустыниванию территорий, развитию эрозии. Наступил упадок сельскохозяйственной цивилизации, с которым совпал распад Римской империи. Этот период известен в истории как «тёмные века»³⁶.

С IX столетия начиналась новая волна вырубки лесов, получившая название «великого корчевания». Вырубка лесов приводила к снижению продуктивности биосферы. Из-за низкой агротехники пастбища и пашни не компенсировали продуктивность естественных экосистем. Поэтому уже в середине XIV в. наметился новый экологический кризис, приведший к разорению крестьян, голоду и вымиранию. Этому способствовало похолодание климата, известное как «малый ледниковый период». Отсталая агротехника вместе с холодными зимами и короткими летними сезонами стали причиной неурожаев. Столетняя война и эпидемия чумы усугубили ситуацию. Только в Европе умерло около 25 млн. человек, и потребовалось 150 лет для того, чтобы население континента достигло прежнего уровня. Таким образом, периоды расцвета человеческой цивилизации в ходе первой технологической революции сменялись кризисными ситуациями, приводящими к массовому голоданию и вымиранию людей.

Кризис земледельческой цивилизации  стимулировал новый технологический  прорыв человеческого интеллекта. В средние века развилось ремесленничество, а затем среднее и крупное производство промышленных товаров и техники, нарастили свою мощь металлургия и горное дело, расширилась торговля и банковское дело, выросли города, достигли успехов наука и искусство. В сельскохозяйственном производстве совершенствуется агротехника (переход на трёхпольную систему вместо двухпольной), расширяется интродукция культурных растений, завезённых из Америки (картофель, кукуруза, томаты). Одновременно происходит рост крупного капитала, усиливается расслоение общества, формируется система колониализма, зарождается либеральная (рыночная) экономика и гражданское общество.

Рост промышленного  производства шёл так быстро, что  уже во второй половине XVIII в. он приобрёл глобальный характер и получил название промышленной или второй технологической революции. Спустя примерно 100 лет с привлечением новых источников сырья и энергии появились высокопроизводительные технологии массового производства продукции машиностроения и товаров потребления. Во второй половине XX в. научно-технический прогресс стимулировал развитие наукоёмких технологий и появление таких отраслей, как аэрокосмическая, нефтехимическая, электронная, фармацевтическая и др. Дальнейший прогресс увенчался колоссальными достижениями в области информационных технологий. Поражают темпы распространения новых технических достижений и роста экономики. Если земледелие завоёвывало мир в течение нескольких тысячелетий, то промышленная революция стала глобальным явлением за 1.5–2 столетия.

Как видим, история развития человечества с древнейших времен влекло за собой происхождение экологических кризисов и искусственных катастроф, связанных с вмешательством человека в окружающую среду и приводивших к непоправимым последствиям, в том числе к изменениям климата и видового состава биосферы.

Кроме того, следует отметить, что в это время продолжали происходить и природные катастрофы, которые благодаря умственной деятельности человека документировались в различной  форме, и мы в настоящее время  имеем возможность проследить за развитием и этих катастроф. Природные катастрофы различались между собой по причинам, но все они приводили к человеческим жертвам. Среди причин таких катастроф можно отметить следующие: движение литосферных плит, связанные с ними цунами и извержения вулканов, лавины, оползни и т.д. Однако, эти катастрофы не носили в большинстве своем глобального характера, а влияли только на развитие биосферы конкретного региона.

Так, исторически документальное подтверждение получило извержение вулкана Везувия на Аппенинском полуострове 24 августа 79г. н.э., когда 7-8-метровым слоем пепла и лавы были накрыты три древнеримских города: Помпеи, Геркуланум, Стабия. Самое мощное извержение вулкана произошло 26 августа 1883 года на о. Кракатау (Индонезия). В результате взрыва облако пепла взметнулась на высоту 75 км., площадь острова уменьшилась более чем наполовину, а вызванное извержение цунами смело с лица земли на побережьях Явы и Суматры 295 городов и поселений. Самое трагическое извержение – взрыв вулкана Монт-Пеле на о. Мартиника в Карибском море 8 мая 19002г.. Из жителей расположенного рядом городка Сен-Пьер осталось в живых только два человека³⁷.

Такие же сведения имеются  и о возникновении землетрясений, оползней, лавин и т.д. Здесь хотелось бы сказать, что, очевидно, такие природные катастрофы локального характера происходили и ранее, до периода появления человека на Земле, однако, в большинстве своем, сведения о них уже утеряны. Можно предположить, что сейсмическая активность на Земле была даже большей, чем в настоящее время, особенно в период формирования материков и океанов, горных хребтов и т.д.

Однако, все эти катастрофы природного характера нося в себе естественное начало, на которое не в силах повлиять человек. Но, в большинстве своем, по масштабам своих последствий они не могут сравниться с искусственными глобальными катастрофами, вызванными жизнедеятельностью человека, которая становится все более активной.

2.3 Важнейшие катастрофы современности

Невероятно высокие  темпы технологического развития привели к многократному увеличению промышленного производства и потребления энергетических ресурсов. Глобальный валовой продукт за период с 1900 г. до конца XX в. увеличился с 60 млрд. до 39.3 трлн. долл., то есть более чем в 650 раз.

Беспрецедентными темпами стало сжигаться органическое топливо, накопленное древними биосферами в течение длительной геологической истории. За период с 1950 по 1998 г. потребление различных видов органического топлива, приведённого к нефтяному эквиваленту, возросло по углю в 2.1 раза, нефти — 7.8, природному газу — 11.8 раза. Если в каменном веке расход энергии на одного человека составлял около 4 тыс. ккал/сутки, в период земледельческих технологий — 12 тыс. ккал/сутки, то сейчас — 230–250 тыс. ккал/сутки³⁸. Техногенные вмешательства в природную среду стали соперничать со многими природными процессами. Резко возросла добыча твёрдых полезных ископаемых и, следовательно, массированное воздействие на литосферу. В конце XX в. добывалось и перемещалось при добыче полезных ископаемых около 100 млрд. т породы в год, то есть по 17 т на жителя планеты³⁹.

Несмотря на рост экономики и валового продукта, усиливаются тенденции, свидетельствующие о наступающем кризисе в социально-экономической сфере. Получаемые доходы распределяются крайне неравномерно. Соотношение в доходах богатых людей и беднейших слоёв населения выросло с 13:1 в 1960 г. до 60:1 в 1990 г. и 74:1 в 1997 г. На одну пятую часть населения мира, проживающего в странах с наибольшими доходами, приходится 86% мирового валового продукта. Около 800 млн. человек в мире (14%) ежедневно голодают⁴⁰. Следствием бедности и неустроенности людей стала растущая миграция. В последние годы увеличились потоки „экологических беженцев“ — людей, покинувших места проживания по экологическим причинам. В 1998 г. их количество впервые превысило число лиц, перемещающихся по другим причинам.

Совершенствование агротехники  и широкое применение удобрений позволили в XX столетии увеличить урожайность полей в 4 раза, а общий сбор урожая — в 6 раз. Рост продуктов питания и успех медицины способствовали быстрому росту населения. За последние два столетия оно возросло с 1 до 6 млрд. человек. В последние годы население ежегодно увеличивается на 77 млн. человек. Согласно прогнозам ООН, глобальная численность населения планеты к 2050 г. может составить 8.9 млрд. человек. Прирост населения на Земле идёт в основном за счёт высокой рождаемости в развивающихся странах, где приходится по 3.1 ребёнка на женщину, в то время как в развитых странах этот показатель составляет 1.57 детей на одну женщину, что ниже порога замещения, равного 2.1 ребенка на женщину.