Текст книги "Биосферные риски"

Ветры, рожденные у экватора, расходятся по всей планете, хотя, как мы видим, довольно сложным образом. Оценка скорости ветров и времени переноса кинетической энергии атмосферы на расстояние земного радиуса дает значение соответственно V ≈ 10 м/с и t ≈ 1 неделя. Разумеется, это средние значения названных параметров, однако по ним можно судить о распределении примесей в атмосферном воздухе планеты. Более долгосрочные прогнозы погоды связаны с изменением условий нагревания Земли.

Газовый состав атмосферы включает преимущественно азот (78,09 % по объему) и кислород (20,94 % по объему) с примесью незначительного количества диоксида углерода, аргона и некоторых других газов. В верхних слоях атмосферы (25–40 км) содержится озон, а в нижних слоях присутствуют твердые и жидкие частицы (вода, оксиды разных веществ, пыль и дым). Озон выполняет экранирующую роль по отношению к ультрафиолетовой части солнечного спектра, губительного для всего живого. Примеси мельчайших частиц (пыльца растений, дымы, гигроскопические соли, твердые и жидкие оксиды и др.) влияют на прозрачность атмосферы, препятствуя прохождению солнечных лучей к поверхности Земли.

Наиболее острой является проблема загрязнения атмосферы серосодержащими веществами. Диоксид серы оказывает вредное воздействие на растения, угнетая жизнедеятельность клеток. Листья растений сначала покрываются бурыми пятнами, а затем засыхают. Диоксид серы и другие соединения раздражают слизистую оболочку глаз и дыхательные пути. Продолжительное действие даже малых концентраций SO₂ ведет к возникновению хронического гастрита, гепатита, бронхита, ларингита и других заболеваний. С наличием в воздухе SO₂ связано выпадение кислых атмосферных осадков. Отмечены случаи выпадения осадков, соответствующие повышению кислотности по сравнению с нормой в 4000 раз.

Мелкие частицы пыли проникают в дыхательные пути и раздражают слизистые оболочки. Пыль, содержащая ядовитые вещества (мышьяк, ртуть, свинец), приводит к отравлениям. Асбестовая пыль способна вызвать фиброз легких, она также усиливает вредное воздействие диоксида серы. Ряд металлов (мышьяк, хром и др.) отнесен к веществам, вызывающим раковые заболевания. Оксид углерода инактивирует гемоглобин, обуславливая кислородную недостаточность тканей, вызывая расстройства нервной и сердечно-сосудистой систем, способствуя развитию атеросклероза. Химические превращения в атмосфере инициируются главным образом продуктами фотолиза таких молекул, как О₃, О₂, Н₂О, N₂О, NО₂. Присутствие свободных радикалов приводит к смогу. Основные продукты фотохимических реакций – альдегиды, кетоны, СО, СО₂, органические нитраты и оксиданты.

Вода — неотъемлемая часть всего живого на Земле. Вода океанов, морей, поверхностные и подземные воды суши, содержащиеся в реках, озерах, ледниках, составляют в совокупности гидросферу. В литосфере вода содержится в порах и более крупных полостях горных пород, либо находится во взаимосвязи с породами минералов. В атмосфере вода встречается в различных состояниях – в виде облаков, дождя, снега. Подвижность воды во всех фазах определяет ее способность перемещаться из одной среды в другую под воздействием температурных изменений, силы тяжести, а также химических и биологических процессов. Совокупность всех перемещений воды составляет гидрогеологический цикл.

Из 510 млн. км² общей площади земной поверхности на Мировой океан приходится 361 млн. км² (71 %). Океан – главный приемник и аккумулятор солнечной энергии, поскольку вода обладает высокой теплоемкостью (4,18 кДж/кг·К). Турбулентные потоки и поверхностные течения перемешивают верхний слой океана на глубину, примерно равную 100 м.

Главными неорганическими компонентами поверхностных и подземных вод являются катионы водорода, кальция, магния, натрия, калия и анионы CO^–₃, HCO^–₃ (карбонат и бикарбонат), Cl^– (хлорид), SO^2–₄ (сульфат) и OH^– (гидроксил). Жесткость воды обуславливается избытком ионов бикарбонатов, образующихся в результате растворения известняков и других известняковых пород, либо наличием ионов сульфатов, получающихся при растворении гипса, а также при окислении сульфатов.

Из наиболее значимых для организмов абиотических факторов в водных объектах отмечают соленость воды, т. е. содержание в ней растворенных карбонатов, сульфатов, хлоридов. В пресных водах их мало, причем преобладают карбонаты (до 80 %). Воды открытого океана содержат в среднем 35 г/л солей. Здесь преобладают хлориды и отчасти сульфаты. Характеристика химических свойств воды связана с присутствием в ней растворенного кислорода, обеспечивающего дыхание водных организмов и окисление поступающих в воду с промышленными выбросами минеральных веществ.

Хорошо растворяется в воде и углекислый газ. В воде океана растворенную углекислоту поглощает при фотосинтезе фитопланктон – одноклеточные хлорофилловые организмы, живущие в верхнем слое всего океана. Углекислый кальций (мел) в огромных количествах осажден на океанском дне в виде отмерших раковин и коралловых скелетов.

В соленой воде углекислый газ растворяется чуть хуже, чем в пресной, но его растворимость возрастает с ростом глубины. Поэтому океан способен поглотить количество углекислого газа, которое намного превосходит его массу в атмосфере. Происходит это медленно, и определяющим местом в процессе поглощения оказывается приповерхностный слой воды. Только из-за малой скорости растворения углекислого газа и регистрируется некоторое увеличение его содержания в атмосфере.

Жизнедеятельность организмов в воде зависит от концентрации водных ионов (рН), которая определяет кислотность воды (при рН = 7 вода нейтральна; рН < 7 – кислотная, рН > 7 – щелочная). Все обитатели воды приспособлены к определенному уровню рН: одни предпочитают кислотную среду, другие – щелочную, третьи – нейтральную. Промышленное загрязнение воды по параметру рН ведет к гибели ее обитателей или замещению одних видов другими.

Органические вещества поступают в поверхностные и подземные воды в результате процессов разложения, в том числе с участием микроорганизмов, а также вследствие загрязнения вод бытовыми, сельскохозяйственными и промышленными отходами. Аммоний (NH₃) является одним из наиболее распространенных продуктов, образующихся при процессах разложения, и по его повышенному содержанию можно получить представление о степени загрязненности воды органическими веществами. Величиной содержания аммония и других органических восстановителей (соответственно с количеством кислорода, потребного для их окисления) является так называемая биохимическая потребность в кислороде. Опасность для здоровья человека при употреблении воды, содержащей органические примеси, попадающие со сточными водами, определяется присутствием бактерий – переносчиков заразных болезней.

Почва представляет собой исходное звено в обеспечении продуктами питания всех наземных живых организмов, она образуются из выветренных коренных пород или рыхлых поверхностных отложений в результате их взаимодействия с атмосферным воздухом и водой и под влиянием жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Только одновременное наличие таких природных элементов, как кислород, вода и органические соединения, может обеспечить высокий уровень биологической активности почв. Предшественник и учитель В.И. Вернадского почвовед В.В. Докучаев (1846–1903 гг.) рассматривал почву как естественное тело, где происходит взаимодействие всех трех «царств природы»: минералов, растений и животных.

Толщина сформировавшегося почвенного слоя, где все процессы находятся в состоянии относительного равновесия, может варьироваться от нескольких сантиметров до нескольких метров. Цвет, структура и состав почвы определяются климатическими условиями, особенностями рельефа, составом материнских пород и в свою очередь определяют характер растительного покрова. Для почвенного профиля характерно наличие более или менее отчетливо выраженных зон по вертикали.

Во всех типах почв самый верхний горизонт имеет более или менее темный цвет, зависящий от количества органического вещества. Этот горизонт называют гумусовым или перегнойно-аккумулятивным. Он может иметь зернистую, комковатую или слоистую структуру. Избыток или недостаток гумуса определяет плодородие почвы, так как в нем осуществляются сложные обменные процессы, в результате которых образуются элементы питания растений. Существуют области допустимых Ω_доп и критических Ω_кр значений гумуса, когда возможно и невозможно растениеводство.

1.3. Человек и биосфера. Идеи моделей устойчивого развития

Идея стабильности и устойчивости всегда присутствовала в общественном сознании, она содержится в других довольно распространенных идеях, например, таких, как самоорганизация, саморазвитие, саморегуляция, самотерминация. Однако в отношении к общественному развитию в последние десятилетия она формируется в самостоятельную научную идею. Этому предшествовали усилия ООН по сохранению окружающей среды: в 1949 и 1955 годах состоялись международные научно-технические конференции по охране природы; в 70–80-е годы был принят ряд постановлений и разработаны специальные программы по проблемам природной среды; в 1982 году – принята «Всемирная хартия природы». В 1983 году была создана Международная комиссия по окружающей среде во главе с Гроу Харлем Брундтланд – премьер-министром Норвегии. По результатам своих исследований комиссия в 1987 году под руководством Г.Х. Брундтланд издала книгу «Наше общее будущее», где были сформулированы основные положения концепции устойчивого развития, которая в то время интерпретировалась как модель движения сообщества, при которой достигается удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения людей без лишения такой возможности будущих поколений [76].

В 1989 году Генеральная Ассамблея ООН объявила о рассмотрении стратегии устойчивого, экологически приемлемого экономического развития цивилизации. Наиболее выпукло данная проблема была поставлена на конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в июне 1992 года. На конференции было констатировано: «Или будет спасен весь мир, или погибнет вся цивилизация», что подчеркивало исключительную остроту ситуации в биосфере и знаменовало начало сознательного поворота нашей цивилизации на новый путь развития. Председатель Конференции, президент Бразилии, сказал: «Мы собрались, чтобы обеспечить прогресс в решении общей задачи, основанной на двух функциональных положениях – развитие и окружающая среда. Мы понимаем историческую необходимость и нравственную обязанность сформировать новую модель (развития), в которой благополучие всех и сохранение окружающей среды были бы обязательными синонимами. Мы не можем обеспечить экологическую безопасность планеты в социально несправедливом мире».

Король Швеции Карл XVI Густав также выразил сожаление, что многие важные решения Конференции 1972 года, которую принимала его страна, передающая эстафету Бразилии, не воплотились в реальные дела. «Мы должны действовать сегодня, чтобы избежать экологической катастрофы в будущем», – подчеркивал он, добавив, что сделать это непросто, поскольку нарастает «серьезная обеспокоенность состоянием мировой экономики, проблемами развития стран Юга и продолжающейся стагнацией и безработицей в странах Севера. Но у нас нет выбора. Мы лишены возможности сначала решить сегодняшние проблемы и только затем завтрашние».

Генеральный секретарь конференции Морис Стронг в своем заявлении на церемонии ее открытия отметил, что, к сожалению, надежды, порожденные в мировом сообществе решениями Стокгольмской конференции 1972 года, в значительной степени остались неосуществленными, а глобальные нарушения в природной среде продолжают нарастать. «Центральными вопросами проблемы, которой нам предстоит заниматься, – сказал он, – являются: характер производства и потребления в промышленно развитой части мира, который подрывает системы, поддерживающие жизнь на Земле; взрывообразный рост населения, преимущественно в развивающейся части мира, добавляющий ежедневно четверть миллиона человек; углубляющееся неравенство между богатыми и бедными, которое ввергает 75 процентов человечества в борьбу за выживание, и, наконец, экономическая система, которая не учитывает экологические ценности и ущерб, – система, которая рассматривает неограниченный рост как прогресс».

Преобладание прироста населения в развивающихся странах и экономического роста в промышленно развитых странах усиливается, создавая дисбаланс, который характеризуется неустойчивостью как в экологическом, так и в экономическом плане. С 1972 года население мира увеличилось на 1,7 млрд. человек, что эквивалентно всему населению планеты в начале этого века. За тот же двадцатилетний период мировой совокупный общественный продукт возрос на 20 триллионов долларов. Но только 15 % этого прироста пришлось на долю развивающихся стран. Более 70 % досталось и без того уже богатым странам. Это другая сторона проблемы – свидетельство того, что каждый ребенок, родившийся в стране развитой части мира, потребляет в 20–30 раз больше ресурсов планеты, чем ребенок в стране третьего мира.

«Процессы экономического роста, которые порождают беспрецедентный уровень благополучия и мощи богатого меньшинства, – подчеркнул Морис Стронг, – ведут одновременно к рискам и дисбалансам, которые в одинаковой мере угрожают и богатым, и бедным. Такая модель развития и соответствующий ей характер производства и потребления не являются устойчивыми для богатых и не могут быть приняты бедными. Следование по этому пути может привести нашу цивилизацию к краху». Все эти обстоятельства обусловливают необходимость формирования новой модели, ведущей к устойчивому развитию.

В качестве конкретного механизма сохранения цивилизации была выдвинута концепция устойчивого развития, в основе которой лежат идеи разумного ограничения и в определенной мере даже снижения потребления, ориентация экономического и технологического развития на решение социальных проблем и контролируемое взаимодействие с окружающей средой.

Человек и общество. Понятие устойчивого развития относится к человеческому обществу в целом, которое может выжить, избежать планетарной катастрофы в том случае, если сможет понять остроту сложившейся ситуации и примет все необходимые меры для этого. Речь, прежде всего, идет о глобальных противоречиях в экономических и геополитических областях между Западом и Востоком, развитыми и развивающимися странами, между супердержавами. Мы все понимаем, чем могут обернуться столкновения в этих глобальных сферах. Мир все еще находится в неустойчивом состоянии. Трудно представить последствия не только мировой, но и локальной войны между двумя супердержавами. Если вспомнить войны XIX века, то можно сказать, что в истории существуют тенденции усиления разрушительного характера войн.

Несомненно, велика роль Римского клуба в решении проблем устойчивого развития. Вот основные цели, которые поставили перед собой члены Римского клуба:

– дать обществу методику, с помощью которой можно было бы научно анализировать «затруднения человечества», связанные с физической ограниченностью ресурсов Земли, бурным ростом производства и потребления – этими «принципиальными пределами роста»;

– донести до человечества тревогу представителей Клуба относительно критической ситуации, которая сложилась в мире по ряду аспектов;

– «подсказать» обществу, какие меры оно должно предпринять, чтобы «разумно вести дела» и достичь «глобального равновесия».

В начале 70-х годов XX века по предложению Клуба Дж. Форрестер (США) применил разработанный им метод анализа и моделирования на ЭВМ «мировой проблематики». Результаты исследования были опубликованы в книге «Мировая динамика» (1971 г.). Ее вывод: дальнейшее развитие человечества на физически ограниченной планете Земля приведет к экологической катастрофе в 20-х годах следующего столетия.

После обсуждения «модели Форрестера» исполнительный комитет поручил ученикам Форрестера продолжить исследование. Модель была значительно усовершенствована. По уточненным данным начало «экологического коллапса», «вселенского мора» было отсрочено на 40 лет. Эта работа, выполненная в Массачусетском технологическом институте (США) под руководством Д. Медоуза, нашла отражение в книге «Пределы роста» (1972 г.). Модели «Форрестера-Медоуза» был придан статус первого отчета Римского Клуба.

В 1974 году появилась следующая значительная работа того же рода – второй доклад Римскому клубу: книга М. Месаровича (США) и Э. Пестеля (ФРГ) «Человечество на поворотном пункте». Ее авторы попытались преодолеть недочеты своих предшественников. Процесс моделирования был намного усложнен, главным образом за счет расширения имитационного и игрового инструментария. Чрезвычайно усилился нормативный аспект исследования. В центре внимания авторов оказалась разработка альтернативных нормативно-прогнозных сценариев разрешения назревающих проблем. Одна группа таких сценариев касалась различных вариантов помощи развивающимся странам со стороны развитых, имея в виду ликвидацию растущего разрыва между их промышленными потенциалами. Другая группа затрагивала вопросы урегулирования отношений между странами-производителями и потребителями нефти, третья – варианты решения мировой продовольственной проблемы.

В отличие от Форрестера-Медоуза с их указанием на угрозу глобальной катастрофы и рекомендаций скорейшего перехода к «нулевому росту», общий вывод работы Месаровича-Пестеля таков: при сохранении существующих тенденций катастрофа ожидается, прежде всего, в ближайшие десятилетия в регионах, охватывающих развивающиеся страны мира; позднее она скажется и на развитых странах, которые и без того будут испытывать растущие трудности. Рекомендации: возможно скорее перейти не к «нулевому», а к «ограниченному росту», дифференцировав темпы роста в зависимости от уровня развития страны с увеличением помощи развивающимся странам и с упором на формирование решения мировой продовольственной и нефтяной проблем. Авторы, как и их предшественники, исходили из незыблемости существующего строя. Устойчивость их надежд на решение социальных проблем, стоящих перед человечеством при сохранении существующего положения вещей, очевидна. Не удивительно, что книга подверглась на Западе не менее жесткой критике, чем работы Форрестера-Медоуза.

В 1976 году появились третий и четвертый доклады Римскому клубу – книги исследовательских групп под руководством Я. Тинбергена (Нидерланды) «Обновление международного экономического порядка» и Д. Габора (Великобритания) «За пределами века расточительства». Первая книга, по существу, нацеливает на перестройку экономических отношений между развитыми и развивающимися странами мира. Общий вывод работы: при существующих тенденциях в ближайшие десятилетия разрыв между развитыми и развивающимися странами возрастет до катастрофических масштабов с угрозой полного развала экономики последних, гибели сотен миллионов людей от голодной смерти и с серьезными осложнениями международных отношений в целом. Рекомендации: существенно увеличить финансовую и продовольственную помощь развивающимся странам по линии субсидий, займов и торговли с целью форсировать индустриализацию этих стран и оптимизировать их экономику на основе торможения гонки вооружений.

Вторая книга посвящена проблемам и перспективам истощения минеральных ресурсов мира. Вывод: продолжение в будущем наблюдаемых тенденций неизбежно приведет к крушению существующего мирового топливно-энергетического и материально-сырьевого баланса. Рекомендации: оптимизация того и другого баланса путем максимально возможного увеличения в них удельного веса возобновляемых ресурсов (как энергетических, так и материальных) при строжайшей экономии, распространении замкнутых циклов производства, многократном использовании вторичного сырья и т. д.

Как видим, дальнейшая разработка перспективных глобальных проблем идет по линии сужения и углубления исследований с целью получить более конкретные и содержательные рекомендации. В целом по всем работам (против авторов) были выдвинуты следующие обвинения:

– в порочности глобального подхода, не учитывающего существенных различий между отдельными странами (процессы роста населения и промышленного производства, истощения минеральных ресурсов и загрязнения природной среды в разных странах идут по-разному);

– в ошибочности программ, заложенных в ЭВМ, поскольку они опирались на экстраполяцию тенденций, свойственных 60-м годам прошлого столетия (в 70-х гг. эти тенденции, как известно, начали меняться, а в 80–90-х гг. изменились еще радикальнее);

– в односторонности использования инструментария современной прогностики: было проведено преимущественно поисковое прогнозирование – продолжение в будущее наблюдаемых тенденций при абстрагировании от возможных решений, действия на основе которых способны радикально видоизменить эти тенденции; не получило развития нормативное прогнозирование – установление возможных путей достижения оптимального состояния процесса на основе заранее определенных социальных идеалов, норм, целей.

Последнее обвинение выглядело особенно тяжким, поскольку речь шла о соответствии сделанного прогноза требованиям современного прогнозирования социальных процессов, которое ориентировано не просто на предсказание, а на содействие оптимизации решений путем сопоставления данных поиска и норматива.

В 1977–1978 годах вышел пятый доклад Римскому клубу – два тома исследовательской группы под руководством Э. Ласло (США) «Цели человечества». Как следует из самого названия, внимание авторов сосредоточено здесь почти целиком на нормативной стороне прогнозирования. Первый том состоит из трех частей. В первой рассматриваются региональные аспекты целеполагания по восьми крупнейшим регионам мира. Заслуживает внимания то, что по каждой группе стран руководители исследования стремились привлечь специалистов данного региона, в том числе из Советского Союза и ряда других социалистических стран. Отдельно рассматриваются цели крупнейших международных организаций, транснациональных корпораций и главнейших мировых конфессий. Вторая часть посвящена проблемному целеполаганию в области международной безопасности, продовольствия, энергетики и минеральных ресурсов, общего глобального развития. Особое внимание уделяется разрыву между целями различного профиля и уровня. В третьей части звучит призыв «совершить революцию в деле установления всемирной солидарности для достижения научно установленных глобальных целей». Это, пожалуй, наиболее слабая сторона работы, так как утопичность призывов к «всемирной солидарности» без серьезных социально-политических преобразований не вызывает сомнений.

Второй том посвящен детальному изложению хода исследования. Рекомендуют коренным образом реформировать систему народного образования, ориентируя ее на актуальные современные проблемы человечества, на понимание общеглобального характера этих проблем и, вместе с тем, серьезно совершенствуя процесс обучения путем внедрения новых, более прогрессивных методов.

Шестой доклад – монография «Диалог о богатстве и благосостоянии» (1980 г.), подготовленная с помощью исследовательской группы итальянским экономистом О. Джиарини, – представляет собой попытку создать новую теорию политической экономии с полной ревизией всех предшествующих экономических учений, включая марксистское. В основе концепции автора лежит тезис о том, что при развитии экономики и культуры человечеству приходится считаться не только с «наследством» – особенностями общественного производства, но и с «приданым» – масштабом и характером невозобновимых природных ресурсов. Отсюда он делает вывод, что дальнейшее развитие экономики без учета экологических последствий чревато катастрофой, и рекомендует объединить политическую экономию и социальную экологию в единую научную дисциплину, научиться принимать в расчет не только финансовую сторону производства, но и природные ресурсы, часто не поддающиеся финансовым оценкам.

На протяжении ряда последующих лет доклады Римскому клубу появлялись почти ежегодно, причем проблематика глобального моделирования разрабатывается многими исследовательскими группами, в том числе и не связанными непосредственно с Римским клубом. С детально разработанными моделями выступили исследовательские группы под руководством И. Кайя (Япония), А. Эрреры (Аргентина), Г. Линнемана (Нидерланды), В. Леонтьева (ООН), А. Габю (Швейцария), П. Робертса (Великобритания) и др. С 1972 года начал функционировать Международный институт прикладного системного анализа в Лаксенбурге (Австрия), значительная часть проблематики которого непосредственно связана с вопросами глобального, регионального и проблемного моделирования. В число членов – учредителей этого института наряду с США, ФРГ, Англией, Францией, Италией, Канадой вошли СССР, ГДР, Болгария, Польша, Чехословакия, Венгрия.