В чилийском Сантьяго зафиксировано небывалое загрязнение воздуха

Правительство Чили всерьез обеспокоено экологической ситуацией, которая сложилась в столице страны. Из-за засушливого лета и отсутствия дождей, чего здесь не случалось лет сорок точно, жители Сантьяго, а это не менее семи миллионов человек, буквально задыхаются от нависшего над ними смога.

Положение усугубляет и особенное географическое месторасположение города: столица Чили  со всех сторон как будто закована в горы, что только способствует образованию тяжелых удушающих паров. Как отмечают местные СМИ, такое угрожающее загрязнение воздуха произошло впервые за последние годы. Из-за этого власти вынуждены ввести все возможные запретительные меры.

Уже временно закрыты сотни предприятий, находящихся в городской черте и которые могут только еще больше ухудшить и без того неутешительное положение. Кроме того, ограничения коснулись также легкового автотранспорта и прежде всего старых машин. На таких автомобилях  теперь ездить по улицам Сантьяго нельзя. Самих чилийцев просят пока поменьше выходить на улицу и  в помещениях пользоваться увлажнителями воздуха. 

Такие срочные меры оказались не напрасными. Через несколько дней обстановка немного улучшилась. Однако, как считают эксперты, успокаиваться рано. А потому ограничения  только немного смягчили, но не отменили совсем. Так, в столичном правительстве уверены, что нужно стремиться и дальше уменьшать число автомобилей, заполонивших улицы Сантьяго. Вместо них жителям предлагают пересесть на экологически чистый вид транспорта, который не выбрасывает в атмосферу столько выхлопных газов, сколько его исходит от машин.   Альтернатива - велосипеды.

Однако теперь, в связи с антиавтомобильной политикой, в городе катастрофически не хватает парковочных мест. Ведь владельцы бросают свои авто прямо у входов в метро и на ключевых дорогах. Из-за этого многие станции метрополитена закрываются.

После случившегося экологического коллапса можно с уверенностью говорить о том, что власти Сантьяго теперь будут систематически контролировать обстановку и особенно касающуюся загрязнений атмосферы самым опасным для жизни и здоровья людей веществом - РМ2,5.  

Сообщается, что все произошедшее в Сантьяго никак не отразилось на подготовке футбольных команд Чили и Уругвая к решающему матчу Кубка Америки. Отмечается, что спортсмены проинформированы о неблагоприятной ситуации, однако продолжают тренироваться в том же режиме. 

Экологические проблемы современного мира

Экологические проблемы современного мира

Представления о содержании термина «экология» непрерывно расширяется: возникший в биологии, он постепенно приобрёл междисциплинарный характер. Современный мир благодаря быстрому развитию транспорта и средств связи становится все более целостным. События, происходящие в отдельной стране, могут оказать влияние и затрагивать интересы, как ряда стран, так и всего человечества. Дальнейшее развитие человечества зависит от того, как оно сможет решить глобальные проблемы, к которым относятся проблемы политического характера - войны и мира, прав человека, расизма, национализма и т.д., экономического - экономические кризисы, экологического - защиты окружающей среды, истощения природных ресурсов. Начиная со времени неолитической революции, то есть до той поры, когда было изобретено земледелие, а затем и скотоводство, взаимоотношения Человека и Природы стали качественно меняться. Сельскохозяйственная деятельность человека постепенно создает искусственные экосистемы, так называемые агроценозы, живущие по собственным законам; для своего поддержания они требуют целенаправленного постоянного труда человека. Без вмешательства человека они существовать не могут. Человек все больше и больше извлекает из земных недр полезных ископаемых. В результате его активности начинает меняться характер окружающей среды. По мере того как растет население и растут потребности человека, свойства среды его обитания изменяются все больше и больше. Человечество является частью биосферы, продуктом её эволюции. Однако взаимоотношения человека и природных сообществ никогда не были безоблачными. С момента изготовления первого примитивного орудия человек уже не довольствует предметами, созданными природой, а начинает изготовлять, вводить в свой обиход предметы, вещества и т.д., которые находятся за пределами естественного биологического круговорота. Возникновение цивилизации есть следствие возникновения сферы надбиологических потребностей и материальных технологий. Охотничья деятельность древнего человека, несомненно, ускорила вымирание многих крупных травоядных животных. В охотничьих целях поджигание растительности способствовало опустыниванию территорий. Вместе с тем воздействие племён охотников и собирателей на сообщества обычно не было значительным. Человек начал менять и разрушать целые сообщества с переходом к скотоводству и земледелию. При росте человеческой популяции численность домашних копытных превышает ёмкость среды, потребляемая ими степная растительность уже не успевает возобновляться. Степь или саванна сменяются полупустынями. Из-за такого воздействия скотоводства произошло увеличение площади Сахары и соседней полупустынной зоны - Сахеля. Людям при этом кажется, что их деятельность необходима для того, чтобы адаптироваться к условиям обитания. Но они не замечают, или не хотят замечать, что эта адаптация носит локальный характер, что далеко не всегда, улучшая на какое-то время условия жизни для себя, они при этом улучшают их для рода, племени, деревни, города, да и для самих себя в будущем. Так, например, выбросив отходы со своего двора, вы загрязняете чужой, что в конечном итоге оказывается вредным и для вас самих. Такое происходит не только в малом, но и в большом. Однако до самого последнего времени все эти изменения происходили столь медленно, что о них никто серьёзно не задумывался. Человеческая память, конечно, фиксировала крупные перемены: Европа ещё в средние века была покрыта непроходимыми лесами, бескрайние ковыльные степи постепенно превращались в пашни, реки мелели, зверья и рыбы становилось меньше. И люди знали, что всему этому причина одна - Человек! Но все эти изменения происходили медленно. Явно заметными они оказывались лишь по прошествии поколений. Человеческая активность меняет характер окружающей среды, причем в большинстве (не всегда, но в большинстве) случаев, эти изменения оказывают негативное влияние на человека. И нетрудно понять, почему: за миллионы лет его организм приспособился к вполне определенным условиям обитания. Но в тоже время любая деятельность - промышленная, сельскохозяйственная, рекреационная - источник жизни человека, основа его существования. Значит, человек неизбежно и дальше будет менять характеристики окружающей среды. А потом - искать способы приспосабливаться к ним. Потребность в энергии является одной из основных жизненных потребностей человека. Энергия нужна как для нормальной деятельности современного человеческого общества, так и для простого физического существования каждого человека. В конце XX столетия электроэнергию главным образом получают на гидроэлектростанциях, тепловых и атомных станциях. С получением энергии на теплоэлектроэнергетических предприятиях связаны сложные экологические проблемы. Например, многие десятилетия считали, что гидроэлектростанции являются экологически чистыми предприятиями, не наносящими вреда природе. В России построили крупнейшие ГЭС на основных, великих реках. Этим строительством, как теперь стало ясно, нанесен большой урон не только природе, но и человеку. Долгие годы считалось, что атомные АЭС являются более чистыми, чем ГЭС, ГРЭС, ТЭЦ. Однако они таят в себе большую потенциальную опасность в случае серьезных аварий реактора. Так, взрывы, пожары и извержение продуктов деления при аварии в 1986 году на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС стали катастрофой глобального масштаба. Было выброшено из разрушенного реактора около 7,5 тонны ядерного топлива и продуктов деления с суммарной активностью не менее 50 млн. кюри. Чернобыльским выбросом в разной степени загрязнены 80% территории Белоруссии, северная часть Правобережной Украины, 17 областей Российской Федерации. Значительным источником загрязнения атмосферы является автотранспорт. Автомобили сжигают миллионы тонн бензина и дизельного топлива, расходуют миллионы тонн кислорода и выбрасывают колоссальное количество продуктов горения, содержащих угарный газ, оксиды азота, свинец, бензапирен и многие другие токсичные вещества. Среднестатистический автомобиль выбрасывает в год 0,8 т вредных веществ. Всего же автотранспорт области выбрасывает их около 250 - 400 тыс. т в год, в том числе около 400 т бензапирена. В атмосферу Екатеринбурга 60 - 70% вредных веществ поставляет именно автотранспорт. Мы сами заложники века авто технологий. Ведь всем известно, что разработка электромобиля, который смог бы прийти на смену автомобилям с двигателями внутреннего сгорания, была на корню загублена покупкой патентов на эту разработку магнатами нефтяных компаний. Зачем убивать нефтяной бизнес, приносящий сотни миллиардов долларов ежегодно, если можно снимать «сливки» не вкладывая средства в новые линии по сборке экологически чистых автомобилей. Конечно же, все мы понимаем, что благополучие цивилизации недостижимо без потребления природных ресурсов. Сегодня их потребление достигло колоссальных размеров. Но задумывался ли кто-то из нас, насколько хватит еще этого природного благополучия? Сколько еще экологических бед сможет выдержать наша Матушка-Земля. Ведь все равно, когда-нибудь в далеком будущем, придется перепрофилировать заводы и фабрики на потребление новых видов топлива в результате истощения природных, так почему не сделать это сейчас? Почему не начать экономить сегодня, не дожидаясь пока начнут оседать выработанные недра нашей планеты и экологические проблемы не погубят человечество? Перед человечеством во весь рост поднимается проблема его выживания на Земле. Под вопросом будущность нашего биологического вида. Человечеству может грозить судьба динозавров. С той лишь разницей, что исчезновение бывших властителей Земли было вызвано внешними причинами, а мы может погибнуть от неумения разумно использовать свое могущество. Именно эта проблема и есть центральная проблема современной науки (хотя, может быть, это и не всеми пока еще осознано). Человеку предстоит решать проблему огромной практической значимости: как выжить на оскудевающей Земле? И только трезвое рационалистическое миропредставление может служить путеводной нитью в том страшном лабиринте, куда нас загнала эволюция. И помочь справиться с теми трудностями, которые ожидают человечество.  Человек не успевает осваивать тяжелые уроки страшных экологических катастроф, унесшие миллионы единиц человеческих жизней, связанные с халатной небрежностью техников, операторов, водителей, электриков. Решение проблем такого масштаба доступно только человечеству в целом. А это требует изменений всей организации планетарного сообщества, иными словами, новой цивилизации, перестройки самого главного - тех систем ценностей, которые утверждались веками. Пока все не так радужно, запасы питьевой воды иссякают, экология загрязнена, дальше некуда. Сегодня еще не поздно. Еще есть шанс, что мы научимся жить в симбиозе с нашим «зеленым домом». С той колыбелью, что дала когда то миру Достоевского, Тургенева, Блока. С тем удивительно прекрасным земным шаром, который дал жизнь миллиардам подвидов существ живущих бок о бок с подвидом, именуемым себя человек. Как ведь хочется что бы все наши экологические проблемы, катастрофы и беды остались в прошлом.

Проблемы экологии в современном мире. Как сохранить свое здоровье

Загрязнение окружающей среды стало сегодня острой проблемой. Плохая экология приводит к множеству заболеваний. Большое значение для здоровья человека имеет свежий воздух, чистая вода и пища, не отравленная химикатами. В последнее время наблюдается большой дефицит этих факторов, поэтому люди, заботясь о себе и своих близких, стараются приобретать экологически чистые продукты и питье. В связи с этим такая услуга, как доставка воды на дом, получила широкое распространение в больших городах и поселениях. Чистое питье необходимо как для взрослого населения, так и для детей, поэтому в дошкольных и образовательных учреждениях, а также в больницах и административных зданиях стали востребованными питьевые установки – кулеры, пурифайеры, фонтанчики и т.д.

Потребление экологически чистого питья способствуют снижению уровня различных заболеваний: сердечнососудистых, онкологических, органов пищеварения и ЖКТ и прочих. Наличие в водопроводной воде вредных примесей и веществ провоцирует возникновение ряда недугов у населения. Чтобы их избежать, необходимо придерживаться простых правил: кипятить жидкость из-под крана перед употреблением в пищу, пользоваться фильтрами и очистителями, не купаться в запрещенных местах. Самым оптимальным способом сохранить здоровье является потребление чистого природного питья, добываемого из горных источников. Большой популярностью пользуется доставка воды в офис. Для повышения эффективности своих сотрудников руководители организаций прибегают к услугам специализированных фирм. Реализация бутилированной продукции в связи с плохой экологической обстановкой является одним из самых успешных видов деятельности в бизнесе.

Производителей в РФ насчитывается около 800, что говорит о рентабельности проектов. Но далеко не все организации предлагают потребителю по-настоящему хорошую продукцию. По статистике, многие из них обманывают своих клиентов, заявляя в составе продукта наличие природных элементов, которых на самом деле там нет. Качество бутилированной продукции зависит от оборудования, на котором ее производят. Самое дорогое и высокотехнологичное оборудование могут себе позволить только крупные компании, такие, как aqualeader.ru. Продукция крупных фирм соответствует всем международным стандартам качества, она абсолютно безвредна для человеческого организма и содержит полезные микроэлементы и минералы. Ее можно не только пить, но также использовать при приготовлении пищи, она способствует улучшению вкуса многих блюд. Добыча природной минеральной, полезной для здоровья жидкости сегодня очень важна. Таких проблем экологии, как загрязненный воздух, синтетические пищевые продукты, строительные и отделочные материалы, выделяющие токсичные вещества, и т. д. очень много. Чистое питье, полученное методом бурения скважин в гористой местности, является практичным решением одной из многочисленных проблем экологии.

Экологическое проектирование в современном мире

Атмосферный воздух — это то, что объединяет всех людей на нашей планете. Ведь каждый человек дышит, и заменить эту функцию организма нельзя ничем. Во многих странах даже существуют законы об атмосферном воздухе, это отражает всю важность этого жизненного компонента для людей и окружающей среды.

Воздух состоит из газов, среди которых кислород занимает только 20 процентов общего объема. А ведь он необходим, практически, всем живым существам. В смеси есть еще углекислый газ, азот, водород, гелий, метан, инертные газы и пары воды.

С развитием индустрии и промышленности, человек все больше и больше загрязняет окружающую среду. Это также относится и к атмосферному воздуху. Тепловые электростанции, транспорт, производственные предприятия привносят в атмосферу различные загрязнения, химические, биологические и физические вещества, которые нехарактерны в природе. Нарушается естественная концентрация веществ, повышается количество вредных выбросов в атмосферу. Все это влияет на здоровье людей и в дальнейшем может привести к непредсказуемым последствиям и ухудшению здоровья.

Чтобы предупредить и ограничить вредные выбросы, на законодательном уровне предусмотрен для всех юридических лиц проект ПДВ. Так, все предприятия должны сделать расчеты по предельно допустимым выбросам в соответствии со своей деятельностью. Охрана атмосферного воздуха предполагает комплекс мер, которые осуществляются органами государственной власти.

Огромную роль в этом играет инженерно экологическое проектирование. Оно подразумевает перечень мероприятий, которые разрабатываются и согласовываются в области экологического нормирования. Все они осуществляются на исполнение принятых законов о защите окружающей среды. При градостроительном проектировании выполняют проекты ООС, ОВОС, СЗЗ. К экологическому относится проекты ПДВ, ПДС, разработка ПНООЛР. Вся эта документация обязательна для выполнения и способствует защите окружающей среды, а также минимизирует негативное воздействие деятельности предприятий на природу.

Экологическое проектирование предусматривает составление такого документа не только крупным промышленным предприятиям. Его в обязательном порядке выполняют все организации, которые имеют хоть небольшую стоянку для автомобилей. Нормативы ПДВ учитывают фоновую концентрацию вредных газов, ведь в современных мегаполисах уровень загрязнения атмосферы намного выше, чем в отдаленном поселке. Главной целью проекта является недопущение превышений концентрации вредных газов выше предельно допустимых норм.

При выполнении экологических требований будут соблюдаться экологические и гигиенические нормативы качества воздуха. Это обеспечит более чистый воздух в наших городах, а значит улучшит здоровье всех жителей мегаполисов.

Экологическое проектирование включает в себя анализ, обоснование, а также прогнозирование и планирование, рассчитывает оценку влияния выполнения производственных работ на экологию. Специалисты при разработке таких проектов учитывают влияние всех факторов, производят расчеты проекта деятельности, чтобы сократить отрицательное воздействие.

Сегодня существует довольно много компаний, которые оказывают услуги по экологическому проектированию. Они полностью выполняют все виды работ, необходимые для того или иного предприятия. Так, предельно допустимый выброс рассчитывает нормативы выбросов в атмосферу вредных веществ. Такие нормативы устанавливаются при наличии стационарного источника загрязнения и обязательно учитывают все технические нормативы выбросов. Также производится оценка, позволяющая определить влияние отходов, и разрабатываются меры, которые способны снизить ПДВ.

Старению добавили новую причину

С возрастом белки в клетке начинают плохо сворачиваться из-за изменений в окислительно-восстановительном потенциале в местах сборки белковых молекул.

Клетка печени; элементы эндоплазматической сети – зелёные «нити», усаженные синими точками – рибосомами, синтезирующими белок. Большие сиреневые пятна – митохондрии. (Dennis Kunkel Microscopy, Inc. / Visuals Unlimited / Corbis.)

‹›

Старение тела начинается со старения его клеток, а с чего начинается старение клеток? Медики и биологи до сих ещё не знают всех причин, хотя многие читатели наверняка вспомнят о самых известных теориях старения, в которых говорится про теломеры и митохондрии.

С одной стороны, известно, что теломерные участки, защищающие концы хромосом, укорачиваются с каждым делением, так что клетка может беспрепятственно делиться некоторое ограниченное число раз, после чего у неё начнут повреждаться важные гены, примыкающие к оголённым хромосомным концам. И процессы старения связывают отчасти с укорочением теломер. С другой стороны, клеточные митохондрии, хотя и обеспечивают нас энергией, в качестве побочного эффекта служат неиссякаемым источником агрессивных молекул-окислителей – кислородных радикалов, повреждающих белки, ДНК, липиды мембран и другие биомолекулы. Обычно клетке есть что противопоставить окислительному стрессу, но со временем антиоксидантные механизмы слабеют (отдельный вопрос, конечно, почему они слабеют), и окислительный стресс становится всё сильнее, на уровне организма становясь причиной возрастных заболеваний.  

Однако, как мы знаем, в живой материи всё взаимосвязано, и было бы странно, если бы процессы старения зарождались обособленных участках клетки, не затрагивая другие её отделы. Как показали эксперименты Янины Кирштайн (Janine Kirstein) из Лейбницевского института молекулярной фармакологии и её коллег из Японии и США, одним из самых мощных «источников старения», если можно так сказать, служит эндоплазматический ретикулум, или эндоплазматическая сеть (ЭР, или ЭС). Он (или она) представляют собой сложную разветвлённую сеть мембранных каналов, цистерн и пузырьков, и в школьных учебниках биологии говорится, что на мембранах эндоплазматической сети, обсаженных рибосомами, идёт синтез белковых молекул и сворачивание готовых белковых молекул в правильную пространственную конформацию.

Аминокислоты, входящие в состав белковой молекулы, взаимодействуют друг с другом и с окружающим раствором, некоторые притягиваются, некоторые отталкиваются, в результате полипептидная цепочка приобретает так называемую третичную структуру – сворачивается в чрезвычайно сложно устроенный клубок. Именно в таком виде белок, будь то фермент, белок-транспортёр и т. д., может выполнять свою функцию (например, активный центр ферментов, в которых происходит расщепление субстратных молекул или сшивание их вместе, формируется как раз в результате пространственного сворачивания аминокислотной цепочки).

Одна из наиболее известных «скрепок», помогающая белку держатся в свёрнутом состоянии – ковалентная связь между атомами серы, входящими в состав аминокислоты цистеина. Образующиеся дисульфидные мостики могут сближать довольно удалённые участки полипептидной цепи; и такие связи необходимы для функционирования самых разных белков, в том числе инсулина и антител.   

Дисульфидные сшивки образуются в эндоплазматической сети, в которой есть необходимые физико-химические условия. Окислительно-восстановительный потенциал (не путать с кислотностью!) в системе мембранных каналов и цистерн сдвинут в окислительную сторону, так что атомы серы из цистеинов легко могут образовать между собой ковалентную связь. Но, как пишут авторы работы в EMBO Journal, со временем окислительно-восстановительный потенциал в эндоплазматической сети теряет окислительные способности, из-за чего белки перестают сворачиваться и работать, как надо.

Это объясняет очень многое: известно, например, что с возрастом появляется всё больше неправильно свёрнутых белковых молекул, что многие секреторные белки становятся нестабильны и перестают функционировать при малейшем стрессе; даже возрастное ослабление иммунитета можно объяснить смещением окислительно-восстановительного потенциала, поскольку антитела перед выходом из клетки не могут зафиксировать нужную пространственную структуру. (В то же время в окружающей цитоплазме всё происходит наоборот: окислительный потенциал среды растёт и усиливается пресловутый окислительный стресс, из-за которого портятся белки.)

Непорядки в работе эндоплазматической сети могут случаться и при стрессе и приводить к тем же последствиям – накоплению неправильно свёрнутых молекул белка. Здесь стоит вспомнить, что нейродегенеративные болезни, такие, как синдром Альцгеймера, синдром Паркинсона, синдром Хантингтона, возникают как раз по вине белков с неправильной пространственной структурой. И здесь тоже, по словам исследователей, всё начинается с проблем в окислительно-восстановительном потенциале эндоплазматической сети. Более того, как оказалось, патогенные молекулы белков, появившись в одних тканях, могут вызывать изменения в окислительно-восстановительном потенциале других тканей, ускоряя тем самым процессы старения.

В молекулярной и клеточной биологии на самом деле довольно давно существует понятие ЭР-стресса (стресса, связанного с эндоплазматическим ретикулумом), когда в клетке вдруг начинают активно накапливаться белки с неправильной укладкой. Новые эксперименты позволили связать ЭР- стресс с процессами старения и с физико-химическими неполадками в важнейшем клеточном органоиде. Опыты ставили на червях-нематодах, которых модифицировали таким образом, чтобы можно было следить за изменениями окислительно-восстановительного потенциала в разных участках клеток. Впрочем, учитывая, что синтез белка и его сворачивание происходят у всех организмов, есть все основания полагать, что возрастные изменения в эндоплазматической сети имеют место и у человека.

Конечно, всё это только усложняет картину старения, но, с другой стороны, в биологии вообще почти никогда не бывает «одной главной причины» чего бы то ни было, всегда приходится рассматривать целый пучок причин и следствий. И чем больше мы будем здесь знать, тем точнее сможем определять динамику и стадию старения, а там, глядишь, и до вечной молодости как-нибудь доберёмся.

Экологические проблемы и катастрофы современного мира

Экологические проблемы современного мира многообразны. Вероятно, не многие из нас вспомнят сегодня давно отшумевшую экологическую катастрофу с инсектицидом типа «Тиодан» произошедшую в 1969 году на реке Рейн, когда из-за 50 килограмм вещества пролежавшего в реке 2 года, произошел поражающий своими масштабами многомиллионный мор рыбы. Возможно, наши отцы помнят так же ужасную экологическую катастрофу в Севезо, когда в результате выброса облака диоксина на химической фабрике город около полутора лет был необитаемой зоной. Мы даже стали свидетелями того, как за 20 лет с поверхности планеты исчезло Аральское море…

И аварии, и катастрофы возникают внезапно и хотя, как правило, имеют локальный характер, их экологические последствия могут распространяться на большие расстояния и захватывать большие площади. При этом наибольшую опасность имеют катастрофы на радиационных объектах (АЭС, предприятия по переработке ядерного топлива и др.), химических предприятиях, нефте- и газопроводах, морском и железнодорожном транспорте, плотинах водохранилищ и др.

Крупнейшая в XX веке техногенная катастрофа произошла в апреле 1986 г. на Чернобыльской АЭС (Украина). При этом общее число пострадавших превысило 9 млн человек, 29 погибло от острой лучевой болезни. Общая площадь радиоактивного загрязнения по изолинии 0,2 мР/ч (более чем в 10 раз больше нормы) составила уже в первые дни аварии около 0,2 млн км², она охватила многие районы Украины, Белоруссии, а также ряд областей России. Чернобыльская катастрофа, по мнению некоторых экспертов, явилась одной из причин распада Советского Союза.

Масштабы катастроф настолько страшны для экосистемы планеты, что человечество веками будет расплачиваться за свои ошибки, если не убьет себя гораздо раньше, как попыталось сделать это в 1979 году в Екатеринбурге (бывшем Свердловске). Тогда выброс спор сибирской язвы убил несколько сотен человек в радиусе 3 километров от источника распространения – института вирусологии.

Мы убиваем себя, мы истребляем флору и фауну планеты, загрязняя воду, почву и воздух, которые необходимы, как прожиточный минимум для всего живого населяющего нашу планету, создаем себе сами все новые и новые экологические проблемы.

Ядерный удар по Хиросиме, произошедший в 1945 году принес не только гуманитарную но и экологическую катастрофу. По подсчетам аналитиков количество смертей к 1980 году превысило 98 000 человеческих жизней, и продолжает до сих пор собирать свою страшную дань в виде раковых опухолей и повышенного уровня радиации, истребляющих население. Но вряд ли этот пример научил человека аккуратно обращаться с тем, что может стать причиной его истребления. Нет, мы не остановились на этом. В 1979 году в США на реакторе «Тримайл-Айленд» из-за отказа систем и халатности операторов произошел выброс радиоактивных газов в атмосферу. Это список исчисляется десятками разнообразных примеров экологических катастроф на планете, попеременно загрязняющих окружающую среду, и сегодня кажется, что остановки этому замкнутому кругу уже нет. Человек уничтожив все вокруг в результате исчезнет и сам подобно динозаврам, которые просуществовав на вершине пищевой цепочки Земли 160 миллионов лет, исчезли с поверхности планеты около 65 миллионов лет назад.

После вышеуказанного появление международной общественной природоохранной организации, основанной в г. Ванкувер, Канада 15 сентября 1971 года Дэвидом Мактаггартом под названием Greenpeace в начале выглядело жалкой насмешкой над попытками попробовать решить глобальные экологические проблемы, пытаясь привлечь к ним внимание общественности. Однако на сегодняшний день движение Greenpeace насчитывает около десятка основных проектов, среди которых нельзя не отметить морской проект, нефтяной, а так же проект предотвращения катастрофических изменений климата. Однако учитывая тот факт, что организация финансируется исключительно за счет личных добровольных пожертвований, за три десятка лет существования компании из кучки активистов движение превратилось в мощную международную организацию, которая существует в более чем 40 странах мира.

Все чаще в СМИ показывают кадры, как кто-то из активистов пытается проникнуть на танкера перевозящие нефть, кто-то оцепляет поезда с ядерными отходами. Есть даже крупные победы Greenpeace в этой нелегкой борьбе за экологию, например, отмена затопления нефтедобывающей платформы под названием Брент Спар. Некоторым членам организации удалось добраться до этого сооружения и приковать себя к нему.

Однако вряд ли человек понимает истинную опасность того, что происходит сейчас на нашей планете.

Мы сами заложники века авто технологий. Ведь всем известно, что разработка электромобиля, который смог бы прийти на смену автомобилям с двигателями внутреннего сгорания, была на корню загублена покупкой патентов на эту разработку магнатами нефтяных компаний. Зачем убивать нефтяной бизнес, приносящий сотни миллиардов долларов ежегодно, если можно снимать «сливки» не вкладывая средства в новые линии по сборке экологически чистых автомобилей.

Каждый из нас знает, что 1 сентября это День знаний, однако как много людей знает, что этот день является так же Днем памяти видов уничтоженных человеком. За каждые 60 минут на планете исчезает примерно три вида флоры и фауны. Несложно подсчитать, что для полного уничтожения всего живого на земле, включая растения, понадобится всего лишь около шестнадцати с половиной тысяч лет. Только к середине двадцатого столетия мы истребили 67 видов млекопитающих и 142 вида пернатых.

В 2006 году на Кинофестивале Sundance Film Festival состоялась премьера печально нашумевшей картины «Неудобная правда» режиссера Дэвиса Гуггенхайма. В ноябре кассовые сборы превысили 20 миллионов долларов, а сам фильм сегодня занимает по сборам четвёртое место в мире за время существования документального кино. В 2007 году лента получила два Оскара, в номинациях «документальный фильм» и «песня к фильму», а институт Американского кино нарек его одним из крупнейших событий года. Фильм основан на событиях, рассказывающих о глобальных экологических проблемах на нашей планете.

Сегодня средневзвешенная температура планеты поднялась приблизительно на 0,7 °C со времен начала технологической промышленной революции. Но как ни странно большая доля указанной температуры выросла всего за последние 50-60 лет. И вызвана эта волна деятельностью человека, а именно выбросом газов в атмосферу именуемых в современном обществе парниковым эффектом. Какова же опасность в связи с потеплением климата на земле? Повышение уровня мирового океана?! – Да процесс уже запущен и даже в случае стабилизации выброса газов в атмосферу изменения будут продолжаться несколько тысячелетий. А это неизбежно приведет к перераспределению атмосферных осадков на планете. Как результат всего вышеописанного возникновение природных катаклизмов, таких как цунами, ураганы, смерчи и засухи.

Конечно же, все мы понимаем, что благополучие цивилизации недостижимо без потребления природных ресурсов. Сегодня их потребление достигло колоссальных размеров. Но задумывался ли кто-то из нас, насколько хватит еще этого природного благополучия? Сколько еще экологических бед сможет выдержать наша Матушка-Земля. Ведь все равно, когда-нибудь в далеком будущем, придется перепрофилировать заводы и фабрики на потребление новых видов топлива в результате истощения природных, так почему не сделать это сейчас? Почему не начать экономить сегодня, не дожидаясь пока начнут оседать выработанные недра нашей планеты и экологические проблемы не погубят человечество?

Но кто сказал, что наша обитель спокойно сносит все беды и страдания, которые мы ей доставляем? Кто сказал, что планета не сопротивляется насильственному способу жизни на ней? Сейчас среди растительного мира насчитывается 450 видов растений хищников. Обитая в местах со скудной почвой и отсутствием питательных веществ, они избрали верный путь выживания в своей среде. Питаются такие виды в основном мелкими пресмыкающимися и насекомыми, имеющими неосторожность попасться в их зеленые объятия.

К сожалению, в связи со сменой поколений человечества, страшные страницы истории довольно быстро стираются из памяти наших предков. Человек не успевает осваивать тяжелые уроки страшных экологических катастроф, унесшие миллионы единиц человеческих жизней, связанные с халатной небрежностью техников, операторов, водителей, электриков.

Планета пока терпит, иногда огрызаясь, она потом безропотно сносит вырубку лесов, выжигание полей, опустошение недр не дающее ничего иного взамен, кроме как ужасные шрамы на ее богатом черноземами теле. Она замирает при испытаниях новых видов вооружения способных с холодной небрежностью сделать ее необитаемой пустыней, такой же, как десятки сестер звезд в галактиках, не хранящие никакой искры жизни, монотонно совершающие свой безмолвный путь. Но как, же все-таки хочется верить, что человек может осознать глубину той экологической пропасти, от края которой он находится всего в одном неверном шаге. Сегодня еще не поздно. Еще есть шанс, что мы научимся жить в симбиозе с нашим «зеленым домом». С той колыбелью, что дала когда то миру Достоевского, Тургенева, Блока. С тем удивительно прекрасным земным шаром, который дал жизнь миллиардам подвидов существ живущих бок о бок с подвидом, именуемым себя человек. Как ведь хочется что бы все наши экологические проблемы, катастрофы и беды остались в прошлом.

 

ЭКОЛОГИЯ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ

Cегодня термин "экология" стал применяться очень широко, по самым различным поводам (по делу и не по делу). И процесс этот, по-видимому, необратим. Однако чрезмерное расширение понятия "экология" и включение его в жаргон все же недопустимо. Так, например, говорят, что в городе "плохая экология". Выражение бессмысленное, ибо экология - научная дисциплина и она одна для всего человечества. Можно говорить о плохой экологической обстановке, о неблагоприятных экологических условиях, о том, что в городе отсутствуют квалифицированные экологи, но не о плохой экологии. Это так же нелепо, как сказать, что в городе плохая арифметика или алгебра.

Я попытаюсь свести известные толкования этого слова в некую схему методологически связанных между собой понятий. И показать, что это может стать отправной позицией для вполне конкретной деятельности.

Термин "экология" возник в рамках биологии. Его автором был профессор Йенского университета Э. Геккель (1866 год). Экология первоначально рассматривалась как часть биологии, изучающая взаимодействие живых организмов, в зависимости от состояния окружающей среды. Позднее на Западе появилось понятие "экосистема", а в СССР - "биоценоз" и "биогеоценоз" (ввел академик В. Н. Сукачев). Эти термины почти идентичные.

Так вот - первоначально термин "экология" означал дисциплину, которая изучает эволюцию фиксированных экосистем. Даже теперь в курсах общей экологии основное место занимают проблемы главным образом биологического плана. И это тоже неверно, потому что крайне суживает содержание предмета. Тогда как сама жизнь существенно расширяет круг проблем, решаемых экологией.

Новые проблемы

Промышленная революция, начавшаяся в Европе в XVIII веке, внесла существенные изменения во взаимоотношения Природы и человека. До поры до времени человек, как и другие живые существа, был естественной составляющей своей экосистемы, вписывался в ее кругообороты веществ и жил по ее законам.

Начиная со времен неолитической революции, то есть с той поры, когда было изобретено земледелие, а затем и скотоводство, взаимоотношения человека и Природы стали качественно меняться. Сельскохозяйственная деятельность человека постепенно создает искусственные экосистемы, так называемые агроценозы, живущие по собственным законам: для своего поддержания они требуют постоянного целенаправленного труда человека. Без вмешательства человека они существовать не могут. Человек все больше и больше извлекает из земных недр полезных ископаемых. В результате его активности начинает меняться характер кругооборота веществ в природе, меняется характер окружающей среды. По мере того как растет население и растут потребности человека, свойства среды его обитания изменяются все больше и больше.

Людям при этом кажется, что их деятельность необходима для того, чтобы адаптироваться к условиям обитания. Но они не замечают, или не хотят замечать, что эта адаптация носит локальный характер, что далеко не всегда, улучшая на какое-то время условия жизни для себя, они при этом улучшают их для рода, племени, деревни, города, да и для самих себя в будущем. Так, например, выбросив отходы со своего двора, вы загрязняете чужой, что в конечном итоге оказывается вредным и для вас самих. Такое происходит не только в малом, но и в большом.

Однако до самого последнего времени все эти изменения происходили столь медленно, что о них никто серьезно не задумывался. Человеческая память, конечно, фиксировала крупные перемены: Европа еще в средние века была покрыта непроходимыми лесами, бескрайние ковыльные степи постепенно превращались в пашни, реки мелели, зверья и рыбы становилось меньше. И люди знали, что всему этому причина одна - Человек! Но все эти изменения происходили медленно. Явно заметными они оказывались лишь по прошествии поколений.

Ситуация стала стремительно меняться с началом промышленной революции. Главными причинами этих изменений сделались добыча и использование углеводородного топлива - угля, нефти, сланцев, газа. А затем - добыча в огромных количествах металлов и других полезных ископаемых. В кругооборот веществ в природе начали включаться вещества, запасенные былыми биосферами - находившиеся в осадочных породах и уже вышедшие из кругооборота. О появлении в биосфере этих веществ люди стали говорить как о загрязнении воды, воздуха, почвы. Интенсивность процесса такого загрязнения нарастала стремительно. Условия обитания начали зримо меняться.

Первыми этот процесс почувствовали растения и животные. Численность и, главное, разнообразие живого мира стали быстро сокращаться. Во второй половине нынешнего века процесс угнетения Природы особенно ускорился.

Меня поразило письмо к Герцену, написанное одним из жителей Москвы в шестидесятых годах прошлого столетия. Привожу его почти дословно: "Оскудела наша Москва-река. Конечно, пудового осетра и сейчас еще можно выловить, но вот стерлядочки, которой мой дед любил потчевать приезжих, уже не выловишь". Вот так! А прошло-то всего лишь столетие. На берегах реки пока еще можно увидеть рыболовов с удочками. И кое-кому удается выловить случайно выжившую плотвичку. Но она уже так пропитана "продуктами производственной деятельности человека", что ее отказывается есть даже кошка.

Перед человеком во весь рост поднялась проблема изучения влияния на его здоровье, на условия его жизни, на его будущее тех изменений природной среды, которые вызваны им самим, то есть неконтролируемой деятельностью и эгоизмом самого человека.

Промышленная экология и мониторинг

Итак, человеческая активность меняет характер окружающей среды, причем в большинстве (не всегда, но в большинстве) случаев, эти изменения оказывают негативное влияние на человека. И нетрудно понять, почему: за миллионы лет его организм приспособился к вполне определенным условиям обитания. Но в то же время любая деятельность - промышленная, сельскохозяйственная, рекреационная - источник жизни человека, основа его существования. Значит, человек неизбежно и дальше будет менять характеристики окружающей среды. А потом - искать способы приспосабливаться к ним.

Отсюда - одно из главных современных практических направлений деятельности экологии: создание таких технологий, которые в наименьшей степени влияют на окружающую среду. Технологии, обладающие этим свойством, называются экологичными. Научные (инженерные) дисциплины, которые занимаются принципами создания таких технологий, получили общее название - инженерная или промышленная экология.

По мере развития промышленности, по мере того, как люди начинают понимать, что существовать в среде, созданной из собственных отбросов, они не могут, роль этих дисциплин все время растет, и почти в каждом техническом вузе сейчас существуют кафедры промышленной экологии, ориентированные на те или иные производства.

Заметим, что отбросов, загрязняющих окружающую среду, будет тем меньше, чем лучше мы научимся использовать отходы одного производства в качестве сырья для другого. Так рождается идея "безотходных" производств. Такие производства, вернее, такие цепочки производств, решают и еще одну чрезвычайно важную задачу: они экономят те природные ресурсы, которые использует человек в своей производственной деятельности. Ведь мы живем на планете с очень ограниченным количеством полезных ископаемых. Об этом нельзя забывать!

Сегодня промышленная экология охватывает очень широкий круг проблем, причем проблем весьма различных и уже совсем не биологического плана. Тут уместнее говорить о целом ряде инженерных экологических дисциплин: экология горнодобывающей промышленности, экология энергетики, экология химических производств и т. д. Может показаться, что использование слова "экология" в сочетании с этими дисциплинами не вполне правомочно. Однако это не так. Подобные дисциплины - очень разные по своему конкретному содержанию, но они объединяются общей методологией и общей целью: предельно сократить влияние промышленной деятельности на процессы кругооборота веществ в Природе и загрязнения окружающей среды.

Одновременно с такой инженерной деятельностью возникает и проблема ее оценки, что составляет второе направление практической деятельности экологии. Для этого необходимо научиться выделять значимые параметры окружающей среды, разработать способы их измерений и создать систему норм допустимых загрязнений. Напомню, что незагрязняющих производств не может быть в принципе! Потому и родилась концепция ПДК - предельно допустимых норм концентрации вредных веществ в воздухе, в воде, в почве...

Это важнейшее направление деятельности принято называть экологическим мониторингом. Название не совсем удачное, поскольку слово "мониторинг" означает измерение, наблюдение. Конечно, очень важно научиться мерить те или иные характеристики окружающей среды, еще важнее свести их в систему. Но самое важное - понять, что надо мерить в первую очередь, ну и, конечно, разработать и обосновать сами нормы ПДК. Надо знать, как те или иные значения параметров биосферы влияют на здоровье человека и его практическую деятельность. И тут еще очень много нерешенных вопросов. Но нить Ариадны уже намечена - здоровье человека. Именно оно и есть конечный, Верховный судья всей деятельности экологов.

Защита Природы и экология цивилизации

Во всех цивилизациях и у всех народов издавна существует представление о необходимости бережного отношения к Природе. У одних - в большей степени, у других - в меньшей. Но то, что земля, реки, лес и обитающее в нем зверье - это непреходящая ценность, может быть, главная ценность, которой обладает Природа, человек понял давно. И заповедники возникли, вероятно, задолго до того, как появилось само слово "заповедник". Так, еще Петр Великий, который вырубил для строительства флота весь лес в Заонежье, запретил прикасаться топором к лесам, которые находятся в окрестностях водопада Кивач.

Долгое время основные практические задачи экологии сводились именно к охране окружающей среды. Но в ХХ веке этой традиционной бережливости, которая начала к тому же постепенно угасать под давлением развивающейся промышленности, уже оказалось недостаточно. Деградация Природы стала превращаться в угрозу самой жизни общества. Это привело к появлению специальных природоохранных законов, к созданию системы заповедников вроде знаменитой Аскании-Нова. Родилась, наконец, и специальная наука, изучающая возможность сохранения реликтовых участков Природы и исчезающих популяций отдельных живых видов. Постепенно люди стали понимать, что только богатство Природы, разнообразие живых видов обеспечивают жизнь и будущее самого человека. Сегодня этот принцип сделался основополагающим. Природа без человека жила миллиарды лет и теперь сможет жить без него, но человек вне полноценной биосферы существовать не может.

Перед человечеством во весь рост поднимается проблема его выживания на Земле. Под вопросом будущность нашего биологического вида. Человечеству может грозить судьба динозавров. С той лишь разницей, что исчезновение бывших властителей Земли было вызвано внешними причинами, а мы можем погибнуть от неумения разумно использовать свое могущество.

Именно эта проблема и есть центральная проблема современной науки (хотя, может быть, это и не всеми пока еще осознано).

Изучение собственного дома

Точный перевод греческого слова "экология" и означает изучение собственного дома, то есть биосферы, в которой мы живем и частью которой являемся. Для того чтобы решить проблемы выживания человечества, надо, прежде всего, знать собственный дом и научиться в нем жить! Жить долго, счастливо! А то понятие "экология", которое родилось и вошло в язык науки еще в прошлом веке, оно относилось лишь к одной из сторон жизни обитателей нашего общего дома. Классическая (точнее - биологическая) экология - лишь естественная составляющая часть той дисциплины, которую мы теперь называем экологией человека или современной экологией.

Изначальный смысл любого знания, любой научной дисциплины - постигнуть законы собственного дома, то есть того мира, той окружающей среды, от которой зависит наша общая судьба. С этой точки зрения вся совокупность наук, рожденных человеческим Разумом, есть составная часть некой общей науки о том, как человеку следует жить на Земле, чем он должен руководствоваться в своем поведении для того, чтобы не только сохранить самого себя, но и обеспечить будущее своим детям, внукам, своему народу и человечеству в целом. Экология - наука, устремленная в будущее. И она строится на принципе, что ценности будущего не менее важны, чем ценности настоящего. Это наука о том, как передать Природу, наш общий дом нашим детям и внукам, чтобы им в нем было жить лучше и удобнее, чем нам! Чтобы в нем сохранилось все необходимое для жизни людей.

Наш дом един - все в нем взаимосвязано, и надо уметь объединить знания, накопленные в разных дисциплинах, в единую целостную конструкцию, которая и есть наука о том, как человек должен жить на Земле, и которую естественно называть экологией человека или просто экологией.

Итак, экология - наука системная, она опирается на множество других дисциплин. Но это не единственное ее отличие от традиционных наук.

Физики, химики, биологи, экономисты изучают множество самых разных феноменов. Изучают ради того, чтобы понять природу самого феномена. Если угодно, из интереса, ибо человек, решая ту или иную задачу, сначала просто стремится понять, как она решается. А уж затем начинает думать о том, к чему бы приспособить изобретенное им колесо. Очень редко заранее думают о применении полученных знаний. Разве при рождении ядерной физики кто-нибудь помышлял об атомной бомбе? Или Фарадей предполагал, что его открытие приведет к тому, что планета покроется сетью электростанций? И эта отстраненность исследователя от целей исследования имеет глубочайший смысл. Он заложен самой эволюцией, если угодно, механизмом рынка. Главное познать, а дальше жизнь сама отберет то, что необходимо человеку. Ведь и развитие живого мира происходит именно так: каждая мутация существует сама по себе, она - лишь возможность развития, лишь "прощупывание путей" возможного развития. А дальше отбор делает свое дело: из бесчисленного множества мутаций отбирает только те единицы, которые оказываются для чего-то полезными. Так же и в науке: сколько невостребованных томов книг и журналов, содержащих мысли и открытия исследователей, пылятся в библиотеках. И однажды некоторые из них могут оказаться нужными.

Экология в этом совсем не похожа на традиционные дисциплины. В отличие от них она имеет вполне определенную и заранее заданную цель: такое изучение собственного дома и такое изучение возможного поведения в нем человека, которое позволило бы человеку жить в этом доме, то есть выжить на планете Земля.

В отличие от многих других наук, экология имеет многоярусную конструкцию, и каждый из этажей этого "здания" опирается на целое множество традиционных дисциплин.

Верхний этаж

В период перестройки, провозглашенной в нашей стране, мы начали говорить о необходимости избавиться от идеологии, от ее тотального диктата. Конечно, человеку для того, чтобы раскрылся его потенциал, заложенный Природой, необходима свобода поиска. Его мысль не должна быть стесненной никакими рамками: должно быть доступно видению все многообразие путей развития, чтобы иметь широкие возможности выбора. А рамки в процессе мышления, какими бы они ни были, - всегда помеха. Однако ничем не стесненной и сколь угодно революционной может быть только мысль. А действовать следует осмотрительно, опираясь на проверенные принципы. Вот почему жить без идеологии тоже нельзя, вот почему свободный выбор всегда должен опираться на мировоззрение, а оно формируется опытом многих поколений. Человек должен видеть, осознавать свое место в мире, во Вселенной. Он должен знать, что ему недоступно и запрещено - погоня за фантомами, иллюзиями, за призраками во все времена была одной из главных опасностей, подстерегающих человека.

Мы живем в доме, имя которому - биосфера. Но она, в свою очередь, лишь малая частица Великого Мироздания. Наш дом - крошечный уголок необъятного космоса. И человек обязан чувствовать себя частицей этой безграничной Вселенной. Он должен знать, что возник не в силу чьей-то потусторонней воли, а в результате развития этого бесконечно огромного мира, и как апофеоз этого развития он обрел Разум, способность предвидеть результаты своих действий и влиять на события, которые происходят вокруг него, а значит, и на то, что происходит во Вселенной! Вот эти принципы мне и хочется называть основой, фундаментом экологического мировоззрения. А значит, и основой экологии.

Любое мировоззрение имеет много источников. Это и религия, и традиции, и опыт семьи... Но все же одна из важнейших его составляющих - это конденсированный опыт всего человечества. И его мы называем НАУКОЙ.

Владимир Иванович Вернадский использовал словосочетание "эмпирическое обобщение". Этим термином он называл любое утверждение, которое не противоречит нашему прямому опыту, наблюдениям или то, которое можно вывести строгими логическими методами из других эмпирических обобщений. Так вот, в основе экологического мировоззрения лежит следующее утверждение, впервые четко сформулированное датским физиком Нильсом Бором: мы можем считать существующим лишь то, что является эмпирическим обобщением!

Только такая основа может защитить человека от неоправданных иллюзий и ложных шагов, от непродуманных и опасных действий, только она способна закрыть доступ в юные головы различным фантомам, которые на развалинах марксизма начинают путешествовать по нашей стране.

Человеку предстоит решать проблему огромной практической значимости: как выжить на оскудевающей Земле? И только трезвое рационалистическое миропредставление может служить путеводной нитью в том страшном лабиринте, куда нас загнала эволюция. И помочь справиться с теми трудностями, которые ожидают человечество.

Значит, экология начинается с мировоззрения. Я бы даже сказал больше: мировоззрение человека в современный век начинается с экологии - с экологического мышления, а воспитание и образование человека - с экологического воспитания.

Биосфера и человек в биосфере

Биосфера - это часть верхней оболочки Земли, в которой существует или способно существовать живое вещество. К биосфере принято относить атмосферу, гидросферу (моря, океаны, реки и другие водоемы) и верхнюю часть земной тверди. Биосфера не находится и никогда не находилась в состоянии равновесия. Она получает энергию Солнца и, в свою очередь, излучает определенное количество энергии в космос. Эти энергии разного свойства (качества). Получает Земля коротковолновоеИЗЛУЧЕНИЕ - свет, который, трансформируясь, нагревает Землю. А в космос от Земли уходит длинноволновое тепловое излучение. И баланс этих энергий не соблюдается: Земля излучает в космос несколько меньше энергии, чем получает от Солнца. Эту разность - небольшие доли процента - и усваивает Земля, точнее, ее биосфера, которая все время накапливает энергию. Этого небольшого количества накапливаемой энергии оказывается достаточно для того, чтобы поддерживать все грандиозные процессы развития планеты. Этой энергии оказалось достаточно для того, чтобы однажды на поверхности нашей планеты вспыхнула жизнь и возникла биосфера, чтобы в процессе развития биосферы появился человек и возник Разум.

Итак, биосфера - живая развивающаяся система, система, открытая космосу - потокам его энергии и вещества.

И первая основная, практически очень важная задача экологии человека - познать механизмы развития биосферы и тех процессов, которые в ней происходят.

Это сложнейшие процессы взаимодействия атмосферы, океана, биоты - процессы принципиально неравновесные. Последнее означает, что все кругообороты веществ здесь не замкнутые: какая-то материальная субстанция непрерывно добавляется, а что-то выпадает в осадок, образуя со временем огромные толщи осадочных пород. И планета сама по себе не инертное тело. Ее недра все время выбрасывают в атмосферу и океан различные газы, прежде всего - углекисло ту и водород. Они включаются в кругооборот веществ в природе. Наконец, и сам человек, как сказал Вернадский, оказывает решающее влияние на структуру геохимических циклов - на кругооборот веществ.

Изучение биосферы, как целостной системы, получило название глобальной экологии - совершенно новое направление в науке. Существующие методы экспериментального изучения Природы для него непригодны: биосферу нельзя, как бабочку, изучать под микроскопом. Биосфера - объект уникальный, существует в единственном экземпляре. И к тому же сегодня она не такая, какой была вчера, а завтра не будет такой, как сегодня. И поэтому какие-либо эксперименты с биосферой недопустимы, просто в принципе недопустимы. Мы можем лишь наблюдать происходящее, думать, рассуждать, изучать компьютерные модели. И уж если проводить эксперименты, то только локального характера, позволяющие изучать лишь отдельные региональные особенности биосферных процессов.

Вот почему единственный путь изучения проблем глобальной экологии - это методы математического моделирования и анализ предшествующих этапов развития Природы. На этом пути уже сделаны первые значительные шаги. И за последние четверть века многое понято. А самое главное - необходимость такого изучения стала общепризнанной.

Взаимодействие биосферы и общества

Вернадский первым, еще в самом начале ХХ века, понял, что человек становится "основной геологообразующей силой планеты" и проблема взаимодействия человека и Природы должна войти в число основных фундаментальных проблем современной науки. Вернадский не случайное явление в череде замечательных отечественных естествоиспытателей. У него были учители, были предшественники и, главное, были традиции. Из учителей надо вспомнить прежде всего В. В. Докучаева, который раскрыл тайну наших южных черноземов и заложил основу почвоведения. Благодаря Докучаеву мы сегодня понимаем, что основа всей биосферы, ее связующее звено - это почвы с их микрофлорой. Та жизнь, те процессы, которые происходят в почвах, определяют все особенности круговорота веществ в природе.

Учениками и последователями Вернадского были В. Н. Сукачев, Н. В. Тимофеев-Ресовский, В. А. Ковда и многие другие. Виктору Абрамовичу Ковде принадлежит очень важная оценка роли антропогенного фактора на современном этапе эволюции биосферы. Так, он показал, что человечество производит по крайней мере в 2000 раз больше отбросов органического происхождения, чем вся остальная биосфера. Отходами или отбросами условимся называть вещества, которые надолго исключаются из биогеохимических циклов биосферы, то есть из кругооборота веществ в Природе. Другими словами, человечество кардинальным образом меняет характер функционирования основных механизмов биосферы.

Известный американский специалист в области вычислительной техники, профессор Массачусетского технологического института Джей Форрестер в конце 60-х годов разработал упрощенные методы описания динамических процессов с помощью компьютеров. Ученик Форрестера Медоуз применил эти подходы для изучения процессов изменения характеристик биосферы и человеческой активности. Свои расчеты он опубликовал в книге, которую назвал "Пределы роста".

Используя очень простые математические модели, которые никак нельзя было отнести к числу научно обоснованных, он провел расчеты, позволяющие сопоставить перспективы промышленного развития, роста населения и загрязнения окружающей среды. Несмотря на примитивность анализа (а может быть, именно благодаря этому), расчеты Медоуза и его коллег сыграли весьма важную положительную роль в становлении современного экологического мышления. Впервые на конкретных числах было показано, что человечеству уже в самом ближайшем будущем, вероятнее всего, в середине наступающего столетия, грозит глобальный экологический кризис. Это будет кризис продовольствия, кризис ресурсов, кризисная ситуация с загрязнением планеты.

Сейчас уже точно можно сказать, что расчеты Медоуза во многом ошибочны, но основные тенденции он уловил правильно. А еще важнее то, что благодаря своей простоте и наглядности результаты, полученные Медоузом, привлекли внимание мировой общественности.

По-иному развивались исследования в области глобальной экологии в Советском Союзе. В Вычислительном центре Академии наук была построена компьютерная модель, способная имитировать протекание основных биосферных процессов. Она описывала динамику крупномасштабных процессов, идущих в атмосфере, в океане, а также взаимодействие этих процессов. Специальный блок описывал динамику биоты. Важное место занимало описание энергетики атмосферы, образования облачности, выпадения осадков и т. д. Что касалось человеческой деятельности, то она была задана в форме различных сценариев. Так появлялась возможность оценить перспективы эволюции параметров биосферы в зависимости от характера деятельности человека.

Уже в конце 70-х годов с помощью подобной вычислительной системы, иными словами, на кончике пера, впервые удалось оценить так называемый "тепличный эффект". Его физический смысл достаточно прост. Некоторые газы - водяной пар, углекислота - пропускают идущий к Земле солнечный свет, и он нагревает поверхность планеты, но эти же газы экранируют длинноволновое тепловоеИЗЛУЧЕНИЕ Земли.

Активная промышленная деятельность ведет к непрерывному возрастанию концентрации углекислоты в атмосфере: в ХХ веке она возросла на 20 процентов. Это служит причиной повышения средней температуры планеты, что в свою очередь меняет характер циркуляции атмосферы и распределение осадков. А эти изменения отражаются на жизнедеятельности растительного мира, меняется характер полярного и материкового оледенения - ледники начинают таять, уровень океана поднимается и т. д.

Если сохранятся современные темпы роста промышленного производства, то к тридцатым годам наступающего столетия концентрация углекислоты в атмосфере удвоится. Как все это может сказаться на продуктивности биоты - исторически сложившихся комплексов живых организмов? В 1979 году А. М. Тарко с помощью компьютерных моделей, которые к этому времени были уже разработаны в Вычислительном центре АН, впервые провел расчеты и анализ этого явления.

Оказалось, что общая продуктивность биоты практически не изменится, но произойдет перераспределение ее продуктивности по различным географическим зонам. Так, например, резко возрастет засушливость районов Средиземноморья, полупустынь и опустыненных саванн в Африке, кукурузного пояса США. Пострадает и наша степная зона. Урожаи здесь могут снизиться на 15-20, даже на 30 процентов. Зато резко возрастет продуктивность таежных зон и тех районов, которые мы называем нечерноземьем. Земледелие может продвинуться на север.

Таким образом, уже первые расчеты показывают, что производственная деятельность человека в ближайшие десятилетия, то есть при жизни нынешних поколений, может привести к значительным климатическим сдвигам. Для планеты в целом эти изменения будут отрицательными. Но для Севера Евразии, а значит, и для России, последствия парникового эффекта могут оказаться и положительными.

Однако в нынешних оценках глобальной экологической ситуации еще много дискуссионного. Окончательные выводы делать очень опасно. Так, например, по расчетам нашего вычислительного центра, к началу следующего столетия средняя температура планеты должна повыситься на 0,5-0,6 градуса. Но ведь и естественная климатическая изменчивость может колебаться в пределах плюс-минус один градус. Климатологи спорят: является ли наблюдаемое потепление результатом естественной изменчивости, или это проявление усиливающегося тепличного эффекта.

Моя позиция в данном вопросе весьма осторожная: тепличный эффект существует - это бесспорно. Учитывать его, я полагаю, безусловно надо, но говорить о неизбежности трагедии не следует. Человечество может еще очень многое предпринять и смягчить последствия происходящего.

К тому же хочется обратить внимание на то, что существует немало других крайне опасных последствий человеческой деятельности. Среди них такие непростые, как утончение озонового слоя, сокращение генетического разнообразия человеческих рас, загрязнение окружающей среды... Но и эти проблемы не должны вызывать панику. Только их ни в коем случае нельзя оставлять без внимания. Они должны быть предметом тщательного научного анализа, поскольку неизбежно станут основой для выработки стратегии промышленного развития человечества.

Опасность одного из таких процессов предвидел еще в конце XVIII века английский монах Мальтус. Он высказал гипотезу о том, что человечество растет быстрее, чем способность планеты создавать продовольственные ресурсы. Долгое время казалось, что это не совсем так - люди научились повышать эффективность сельского хозяйства.

Но в принципе Мальтус прав: любые ресурсы планеты ограничены, пищевые - прежде всего. Даже при самой совершенной технологии производства продуктов питания Земля может прокормить лишь ограниченное количество населения. Теперь этот рубеж, по-видимому, уже пройден. В последние десятилетия количество пищи, производимой в мире на душу населения, стало медленно, но неотвратимо уменьшаться. Это грозный признак, требующий незамедлительной реакции всего человечества. Подчеркиваю: не отдельных стран, а всего человечества. И думаю, что одним лишь совершенствованием технологии сельскохозяйственного производства здесь не обойтись.

Экологическое мышление и Стратегия Человечества

Человечество подошло к новому рубежу своей истории, на котором стихийное развитие производительных сил, неконтролируемый рост населения, отсутствие дисциплины индивидуального поведения могут поставить человечество, то есть биологический вид homo sapiens, на край гибели. Мы стоим перед проблемами новой организации жизни, новой организации общества, нового миропредставления. Сейчас возникло словосочетание "экологическое мышление". Оно призвано прежде всего напомнить нам, что мы дети Земли, не ее покорители, а именно дети.

Все возвращается на круги своя, и нам следует, подобно нашим далеким кроманьонским предкам, охотникам доледникового периода, снова воспринимать себя как часть окружающей Природы. Мы должны относиться к Природе, как к матери, как к собственному дому. Но есть огромное принципиальное отличие человека, принадлежащего современному обществу, от нашего доледникового предка: у нас есть знания, и мы способны ставить себе цели развития, у нас есть потенциальная возможность следовать этим целям.

Около четверти века назад я начал использовать термин "коэволюция человека и биосферы". Он означает такое поведение человечества и каждого человека в отдельности, которое способно обеспечить совместное развитие и биосферы, и человечества. Сегодняшний уровень развития науки и наших технических возможностей делает принципиально реализуемым этот режим коэволюции.

Вот только одно важное замечание, предохраняющее от разнообразных иллюзий. Сейчас часто говорят о всесилии науки. Наши знания об окружающем мире действительно невероятно расширились за последние два века, однако наши возможности остались пока еще весьма ограниченными. Мы лишены способности предвидеть развитие природных и общественных явлений на более или менее отдаленные времена. Поэтому я всегда опасаюсь широких, далеко идущих планов. В каждый конкретный период надо уметь вычленить то, что заведомо достоверно, и на это опираться в своих планах, действиях, "перестройках".

А наиболее достоверными чаще всего бывают знания о том, что именно приносит заведомый вред. Поэтому главная задача научного анализа, главная, но, конечно, далеко не единственная, - сформулировать систему запретов. Это, вероятно, было понято еще во времена нижнего палеолита нашими человекоподобными предками. Уже тогда начали возникать различные табу. Вот и нам без этого не обойтись: должна быть разработана новая система запретов и рекомендаций - как эти запреты реализовать.

Экологическая стратегия

Для того, чтобы жить в нашем общем доме, мы должны выработать не только некие общие правила поведения, если угодно - правила общежития, но и стратегию своего развития. Правила общежития носят в большинстве случаев локальный характер. Они сводятся чаще всего к разработке и внедрению малоотходных производств, к очищению окружающей среды от загрязнений, то есть - к охране Природы.

Чтобы удовлетворить этим локальным требованиям, нет необходимости в каких-либо сверхкрупных мероприятиях: все решается культурой населения, технологической и, главным образом, экологической грамотностью и дисциплиной местных чиновников.

Но тут же мы сталкиваемся и с более сложными ситуациями, когда приходится думать о благополучии не только своем, но и далеких соседей. Пример тому река, пересекающая несколько областей. В ее чистоте заинтересовано уже множество людей, и заинтересовано очень по-разному. Жители верховий не очень-то склонны заботиться о состоянии реки в ее низовьях. Поэтому, чтобы обеспечить нормальную совместную жизнь населения всего речного бассейна, уже требуются регламентации на государственном, а иногда и на межгосударственном уровне.

Пример с рекой - это тоже лишь частный случай. Ведь существуют и проблемы планетарного характера. Они требуют общечеловеческой стратегии. Для ее выработки мало одной культуры и экологической образованности. Мало и действий грамотного (что бывает чрезвычайно редко) правительства. Появляется необходимость создания общечеловеческой стратегии. Она должна охватить буквально все стороны жизнедеятельности людей. Это и новые системы промышленных технологий, которые должны быть безотходными и ресурсосберегающими. Это - и сельскохозяйственные технологии. Причем не только более совершенные обработка почв и использование удобрений. Но, как показывают труды Н. И. Вавилова и других замечательных представителей агрономической науки и растениеводства, здесь главный путь развития - это использование растений, имеющих наибольший коэффициент полезного использования солнечной энергии. То есть энергии чистой, не загрязняющей окружающую среду.

Такое кардинальное решение сельскохозяйственных задач имеет особую важность, поскольку они напрямую связаны с проблемой, которую, я убежден, неизбежно придется решать. Речь идет о численности населения планеты. Человечество уже сейчас поставлено перед необходимостью жесткой регламентации рождаемости - в разных районах Земли по-разному, но везде - ограничение.

Для того, чтобы человек и дальше вписывался в естественные циклы (кругооборот) биосферы, население планеты, при сохранении современных потребностей, должно быть уменьшено раз в десять. А это невозможно! Регламентация роста народонаселения, конечно, не даст десятикратного сокращения численности обитателей планеты. Значит, наряду с умной демографической политикой, необходимо создавать новые биогеохимические циклы, то есть новый кругооборот веществ, в который войдут прежде всего те виды растений, которые более эффективно используют чистую солнечную энергию, не приносящую планете экологический вред.

Решение проблем такого масштаба доступно только человечеству в целом. А это потребует изменения всей организации планетарного сообщества, иными словами, новой цивилизации, перестройки самого главного - тех систем ценностей, которые утверждались веками.

Принцип необходимости формирования новой цивилизации продекларирован Международным зеленым крестом - организацией, создание которой было провозглашено в 1993 году в японском городе Киото. Основной тезис - человек должен жить в согласии с Природой.