Текст книги "Биосферные риски"

Приведем один из поверхностных выводов вышесказанного: если мы вышли из хаоса, как утверждает Дарвин, то наш итог – тоталитаризм. Что мы имеем, формулируя цели? Например, валовой национальный продукт, взятый в качестве основной цели, приравнивает всех под один стандарт цели и смысла жизни. Однако потребности и цели служителя культа, ученого, бизнесмена и политика не могут быть измерены одновременно одним показателем – долларом. Сегодня мы четко понимаем, что духовная энергия – самый универсальный, глубокий и всеобъемлющий индикатор состояния человека, этноса и биосферы. Чтобы оценить состояние конкретного человека как элемента этносферы и социосферы, нужно анализировать потери (или риски) энергии на каждом этапе его жизни.

2.5. Допустимые состояния энергетики биосферы

Состояние всех живых и неживых объектов биосферы, представляющих собой динамические системы, характеризуется параметрами, или иначе индикаторами, имеющими ограничения на свои величины. Как правило, эти ограничения связаны с функциональными возможностями динамических систем. Выход из допустимой области для живого вещества, как правило, связан со смертью. Человек есть объект биосферы, и ему свойственны ограничения на параметры состояния, которые он обязан выполнять.

Рассмотрим взаимосвязь ограничений на параметры состояния биосферы и ограничений на параметры состояний человека, в том числе их взаимовлияние. Прежде всего, уточним, о каких индикаторах идет речь. Как сформулировано выше, в качестве глобальной цели можно рассматривать создание «цивилизации жизни» в противовес «цивилизации смерти», которая имеет место от начала Нового времени. Конечно, такую цель не следует трактовать как очередную крайность. Одним из главных элементов основ жизни, следовательно, глобальной цели «цивилизации жизни» является такой индикатор, как энергетика, несущая информацию для живого вещества, для продолжения жизни. С позиций пределов роста энергии рассмотрим допустимые состояния и нагрузки биосферы в целом и основных ее частей – объектов. Объекты и процессы, определяющие энергетику в целом и состояние ее подсистем, представлены на рис. 2.18–2.19.

Рис. 2.18

Обозначим общее количество энергии биосферы через Е_бс, которая зависит от времени t и параметров состояния биосферы, в том числе ее внутренних параметров z(t), параметров на входе y(t), внешних w(t) и внутренних v(t) возмущающих факторов. Энергию на выходе биосферы E_бс(x_ij,t) человек, находясь в точке x_ij, на поверхности геосферы, использует для обеспечения своей жизни.

На рис. 2.19 представлена структура биосферы как динамической системы, формирующей процессы организации и управления жизнедеятельностью живого вещества. Информационно-энергетические потоки (J_i, E_i) формируются непосредственно живым веществом, согласно заложенным в них законам жизни и разума. В обратной связи системы расположена среда жизни, которая воспринимает воздействия живого вещества и корректирует законы жизни биосферы.

Рис. 2.19

Структура, изображенная на рис. 2.19, есть экологическая система (макросистема), представляющая собой единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и косные экологические компоненты соединены между собой причинно-следственными связями, обменом веществ и распределением потока энергии и информации. При построении экосистем различают микроэкосистемы (индивидуальные консорции), мезоэкосистемы и макроэкосистемы. Биосфера – самая большая экосистема, которая делится на экосистемы более низкого иерархического уровня (рис. 2.19).

Объекты биосферы, обеспечивающие жизнь живого вещества, обладают ограниченными возможностями создавать необходимую энергетику Е(x₁₁), Е(x₁₂), Е(x₁₃). Аналогичными свойствами обладают объекты, включенные в живое вещество Е(x₂₁), Е(x₂₂), Е(x₂₃), Е(x₂₄), Е(x₂₅). Особо выделим человека, его экологию, внутренние и внешние пределы.

Человеческая экология:

– расширяет занятые площади искусственного мира, созданного в виде городов, попутно осуществляя безжалостное подавление, притеснение и уменьшение генетического фонда биосферы;

– создает качественные изменения в биологических основах жизни в биосфере (обратная связь – положительная, нарушающая устойчивое состояние).

Внутренние пределы (границы) человека:

– психические (душевные);

– умственные;

– физиологические (телесные);

– духовные (ноосферные).

Внешние пределы человека:

– политические;

– социальные;

– экономическое развитие;

– мировая производственная система.

Прочие:

– военные программы;

– страны третьего мира с низким интеллектуальным потенциалом.

Бытует мнение, что человек – царь природы. Но как царь-дилетант он создает цивилизацию, которая сейчас находится ближе к «цивилизации смерти», чем к «цивилизации жизни». В своем доме человек учится управлять всем тем, что он сам создал, но в биосфере, чтобы управлять, нужны надежные знания, которых у него нет, а если и есть, то с ошибками, и это надо учитывать. У него только один путь: изучать законы биосферы и, согласно этим законам, строить управление, отдав право формировать жизнь биосферы ее отдельным частям, подсистемам, объектам, т. е. самостоятельно осуществлять управление.

Управление должно быть иерархичным и демократичным. Мы должны учесть опыт социальной среды человечества. Человеку нужно знать область Ω_доп, чтобы грамотно, оптимально управлять в своем доме всем тем, что ему дала природа. Надеяться на изменение качеств человека, т. е. требовать от него удовлетворять этим качествам самостоятельно – трудно разрешимая задача, а вот стимулировать такой путь в рамках идеальных систем власти (светской, духовной, технической и т. д.) – это вполне реально.

Уточним введенные выше понятия.

«Цивилизация смерти» (область G₁). В прямом смысле это понятие к настоящему времени не сформировалось, но оно ускоряет свое развитие, проникая во все уголки биосферы как в человеческой среде, так и во всем живом и неживом веществе. Сегодня цивилизация находится в положении z (рис. 2.20) и имеет направление движения к положению x, за которым находится критическая область, называемая «цивилизацией смерти», когда, несмотря на старания человека, биосфера имеет устойчивое «состояние смерти». Эта фаза (когда пройдено критическое значение x) характеризуется новыми процессами. Например, в технике, когда самолет в режиме штопора, человек еще жив, но под влиянием пространственных перегрузок уже не осознает свое состояние, а значит, не может контролировать, управлять и покидать область G₁.

Рис. 2.20

Для «цивилизации смерти» свойственна конкуренция в сфере живого вещества, включающая в себя конкуренцию межвидовую и особенно внутривидовую, что характерно для человека и требует пристального и детального рассмотрения.

«Цивилизация жизни» — состояние в области G₂ (рис. 2.20), когда вся энергетика живого вещества направлена только на сохранение жизни, на его воспроизводство. При этом на создание комфорта жизни энергия не расходуется.

Работы Римского клуба показали человечеству, что возможности биосферы ограничены (это уже несомненный факт), что существуют допустимые значения основных параметров всех объектов, составляющих внутренний мир биосферы. Теперь человечеству предстоит выяснить, каковы и где те главные индикаторы, которые управляют жизнью на Земле, а также «второстепенные» факторы, существенно меняющие главные индикаторы в процессе их изменения. Задача отыскания главных индикаторов есть первый и определяющий этап, за ним следует второй, на котором мы обязаны научиться вычислять и прогнозировать критические и допустимые значения индикаторов, т. е. области Ω_кр и Ω_доп. После этого мы должны научиться измерять главные индикаторы, их критические значения, а также управлять ими, в том числе своими действиями так, чтобы индикаторы не оказались в области критических значений, а вместе с ними и мы.

Как правило, в существующих исследованиях рассматриваются допустимые области состояний биосферы в целом и ее отдельных объектов на качественном, принципиальном уровне. В своих исследованиях Медоуз (см. главу I) рассматривал невозобновляемые природные ресурсы, включая: минеральное сырье в виде ископаемого топлива (созданного в течение миллиардов лет), почву, воздух, воду. Он показал, что данные ресурсы находятся в биосфере в ограниченных количествах, и предложил оценки их допустимых значений. Обозначим их (x_i)_доп, где . Однако полученные оценки x_доп оказались несколько меньше, чем их фактические значения .

Отметим главное в выводах Медоуза. Если в земле некоторых запасов относительно много, то других мало; стоимость первичного использования, сохранения или вторичной переработки многих ресурсов растет, и этот рост труднопрогнозируем; замена исчерпанных ресурсов другими – один из путей решения проблемы, однако этот путь, вероятно, потребует увеличения потребляемой энергии, в том числе более совершенных технологических процессов, т. е. создаст новую проблему.

В силу сказанного, должна быть изучена одна из главных проблем — сырье и энергия земли, которыми может распоряжаться человек. Необходимо четко анализировать, разбираться в количественных величинах, принимая во внимание их размеры, характеристики, распределения, энергетические затраты на их добычу. В настоящее время существуют отдельные разрозненные научные знания об оценках сырьевых ресурсов, на основе которых можно сформировать только весьма приблизительно (с большими неопределенностями) знания о предельных значениях этих ресурсов, т. е. x_доп есть некоторая неопределенная величина, которую в простейшем случае можно описать, как случайную величину x_доп = m_X + δх, где m_X – математическое ожидание индикатора состояния x_доп, δх — погрешность измерения или теоретической оценки x_доп. Отметим, что на геологическую разведку земных недр потрачены миллиарды долларов, однако некоторые запасы, например, железа, являются предметом споров и предположений и задаются с большой величиной погрешности δх.

Вторая важная проблема — обеспечение жизни человека – связана с соотношениями между потребностями человека и возможностями биосферы. Физические пределы нашего существования достаточно материальны и поддаются количественной оценке. Однако наши пределы, которые задаются пределами биосферы, пока достаточно неопределенны. Решения этой задачи также связаны с возобновляемыми ресурсами (вода, почва, воздух). При этом наука полагает, что как бы интенсивно мы их не уничтожали, они автоматически будут возобновляться – обеспечивается нормальная для человека экологическая обстановка. Однако биосфера – это динамическая система, составленная из живых организмов, ей свойственны такие качества, как надежность и отказы. И если хотя бы один механизм на короткое время под действием возмущающих факторов, созданных в том числе человеком, выйдет из строя, то нас ожидают экологические неприятности.

Третья важная проблема связана с взаимоотношениями в среде живого вещества: конкуренцией, взаимодополняемостью, взаимными компромиссами и взаимной адаптацией. Один из видов живого вещества – человек – стремительно уходит из области допустимых состояний Ω_доп, очерченной ему законами биосферы, которым подчиняется все живое. Его влияние на природу распространятся весьма широко. Одно из них – уничтожение видов живых существ. Уничтожая одни виды, человек создает возможность плодиться другому не по законам биосферы, а вне их, что, как правило, создает трудности в жизни человека: потери и риски.

Четвертая проблема связана с человеческой экологией и обусловлена изменением структуры жизни на земле в биосфере, созданной живым веществом. Сюда относится следующее:

– распространение по планете Земля нашего искусственно созданного мира и вытеснение мира живой природы, уменьшение его, что приводит к снижению генетического фонда биосферы;

– уничтожение одних особей и развитие других, в том числе человеческих, вносит качественные изменения в биологические основы жизни на планете; тем самым мы вносим свои изменения в целостную систему жизни, обладающую устойчивостью; последствия таких изменений пока не осознаны на духовном уровне, нам ясно, что это обеспечит нас пищей сегодня, а может быть, и завтра;

– ролевое значение этих факторов, т. е. регресс генетического богатства природы, отражается на психике человека, где существуют пределы допустимых состояний, переступив которые человек создает душевный дискомфорт.

Пятая проблема связана с внутренними человеческими пределами. Сюда относятся:

– границы интеллектуальных возможностей, которыми человек владел вчера и владеет сегодня;

– пределы психоэнергетики [43];

– перемещение человека из биосферы в социальную среду, при этом он замыкается там и перестает понимать все, что находится вне социальной среды, и, прежде всего, жизнь остальных видов, в результате возникает потребительское отношение к биосфере, беспредельное или безграничное.

Шестая проблема — это социальная среда, породившая духовную и материальную культуру:

– культурная эволюция протекает без учета внешних и внутренних пределов человечества, в том числе его биофизических способностей;

– наиболее жесткие ограничения на деятельность и развитие человека вносят политические и социальные ограничения;

– разрыв между духовными и материальными (техническими) компонентами культуры создает невероятный хаос, в котором проявляется культурная незрелость человечества;

– культурные пределы имеют различную форму проявления: социально-политической структуры, философских основ существующего конгломерата обществ;

– достижение предела материального роста допустимо при разумном, эффективном использовании ресурсов земли с учетом внешних и внутренних процессов человека [48];

– организация научно-обоснованного и профессионального управления социальной средой; здесь играют важную роль системы государственной и церковной власти [44].

Только в условиях идеально организованных государственных и духовных систем власти возможно создание глобальной программы рационального использования возобновляемых и не возобновляемых ресурсов. Только в условиях более или менее стабильного порядка, когда кризисы имеют локальный характер, возможно рациональное управление ресурсами и ценами на них. Одним из методов упорядоченного экономического развития цивилизации является взаимно уравновешенное, прогнозируемое увеличение населения и компенсационные мероприятия с целью восполнения потерь энергетики в период демографического взрыва.

Седьмая проблема — мировая производственная система как реальная власть общества: «техническая власть», ее размещение и структура определяются главным образом логикой случайности, человеческим фактором, его личными интересами без учета интересов социальной среды в ее локальном и глобальном исполнении, включающими:

– достижение быстрой прибыли, быстрого оборота капиталовложений;

– исключение методов разумного использования совокупных материальных ресурсов;

– необходимость рациональной производственной системы;

– совершенствование системы производства и распределения;

– использование огромных человеческих ресурсов, которые в большинстве своем неразвиты и находятся на нижнем уровне морально и материально ущемленных наций.

В таких условиях проблему устойчивого развития трудно сформулировать. По существу, мы находимся в состоянии, выйти из которого возможно, если в основу процессов развития положить использование главного ресурса социальной системы – человеческого потенциала, его творческих способностей, возможностей и его энергетики.

Учитывая сказанное, следует отметить, что:

– в качестве общего индикатора контроля при решении проблемы безопасности развития целесообразно принять энергетику биосферы, человека и человечества;

– необходимо задать ограничения на количество людей; при ограниченном потреблении ими энергии процессы могут быть осуществимы;

– необходимы модели, описывающие энергетические состояния подсистем биосферы и, прежде всего, атмосферы, литосферы и гидросферы;

– необходимы четкие экономические ограничения на право собственности;

– необходимы научно-обоснованные структуры различных систем власти со строгим обоснованием функциональных свойств отдельных подсистем и их допустимых состояний и действий;

– необходимы научно-обоснованные показатели опасных состояний человечества и биосферы при их взаимном влиянии, характеризующиеся вероятностями превышения предельно допустимых состояний при различных управлениях со стороны человека и воздействия возмущающих факторов как внешнего, так и внутреннего происхождения.

А.А. Ляпунов и А.Н. Колмогоров [61] развили новое направление в науке, связанное с формированием функционального определения жизни, в которой специфическая организованность живого вещества и его динамизм не связывались однозначно с белково-нуклеиновым субстратом. Дарвиновская теория эволюции и антропоцентризм – это два антипода духовных знаний о происхождении жизни. Антропоцентризм и геоцентризм были присущи традициям Востока и Запада. Новое время принесло иное научное мировоззрение, естественнонаучную картину мира, в которой не осталось места религии, т. е. одной из компонент духовных знаний человечества. Современная наука подтверждает следующую гипотезу: живое вещество только в том случае прогрессивно развивается, если оно своей жизнедеятельностью увеличивает упорядоченность среды своего обитания.

2.6. Об энергетике биосферы

Считается, что окультуренные растения возникли между десятью и пятью тысячами лет назад. Вначале, в так называемом «плодородном полумесяце», на территории современного Ирака, Сирии и Ливана появились пшеница, ячмень и бобовые. Потом на Дальнем Востоке начали созревать просо, рис и батат. Еще позже люди украсили свой стол кабачками, помидорами и картофелем.

Главным сегодня признанным индикатором состояния растений, измерение которого возможно, является количество хромосом. Пшеница и овес произошли от предшественника, который имел 7 хромосом, а сегодня их 42. Сахарный тростник произошел от 10-хромосомного предшественника. Хромосом у бананов и яблок сегодня в 2–3 раза больше, чем у их предков, у картофеля, табака и хлопка – в 4 раза.

Дикие растения и их злаки были малополезны для людей: их зерна очень твердые, их трудно было использовать в пищу. Химический состав был пригоден больше для вскармливания животных. Семена дикоросов были очень мелкими. В процессе эволюции семена получили основательные изменения на молекулярном уровне – существенно увеличившись в размерах и став значительно мягче.

Существует несколько гипотез-сценариев окультуривания растений.

Гипотеза 1. Первые земледельцы избирательно скрещивали сотни поколений растений и смогли генетически трансформировать их малосъедобные зерна в пищу для людей.

Так утверждают некоторые ученые. Отметим, что человеком за последние пять тысяч лет не было окультурено ни одного растения, которое было бы близко по ценности тем нескольким десяткам, что взрастили в древности первые земледельцы. В 1837 году ученые решили повторить подвиг древних пращуров: в Ботаническом саду Санкт-Петербурга начали окультуривать дикую морковь. И продолжают это делать до сих пор, поскольку продвинуться удалось очень мало. Дикорос все еще сохраняет свои дикие черты – хрупкость стебля, маленький размер зерен.

Гипотеза 2. В результате опытов Грегора Менделя перекрестным скрещиванием душистого горошка был выведен механизм генетического наследования, согласно которому горошек может иметь длинные, короткие, разноцветные стручки, отличные от исходных.

Однако из этого эксперимента не следует убедительно резкий всплеск количества хромосом: примерно в одно время, для всех дикоросов, по всему миру, в восьми географических регионах на значительном удалении друг от друга.

В связи с этим возможна

Гипотеза 3. Изменение хромосом, обусловившее изменение функциональных свойств при сохранении структуры, как управляющих систем дикоросов, связано с законами функционирования биосферы и, прежде всего, с энергетическо-информационными изменениями.

Магнитный полюс был открыт исследователем Джеймсом К. Россом в 1831 году в сотнях километров от его нынешнего местонахождения. Дело в том, что магнитный полюс постоянно находится в движении: поскольку солнечные ветры и процессы внутри Земли меняют положение магнитного поля. За этим следят ученые, и каждые 5 лет выпускается новая карта. В среднем за один год он «переезжает» на 15 км.

Наша планета – это огромный мировой магнит. Движение расплавленного железа в жидком наружном ядре создает вокруг нее магнитное поле, которое защищает нас от губительной солнечной радиации. В 60-е годы прошлого столетия американцы проводили эксперимент: поместили мышей в две камеры, одну из которых защитили от обычного магнитного поля Земли экраном, а вторую оставили «как есть». В первой камере мыши полысели, нарастили более толстую кожу и быстро умерли.

Ось земного магнита наклонена по отношению к оси вращения Земли на 12 градусов. Она не проходит через центр Земли, а располагается в стороне примерно на 400 км. Точки, в которых эта ось пересекает поверхность планеты, и есть магнитные полюса. Географический и магнитный полюса не совпадают. Северный магнитный полюс находится в 1600 км к югу от географического.

Магнитный полюс Земли со времен своего открытия медленно дрейфовал на север. Но за последние 30 лет скорость этого перемещения увеличилась в 4 раза! Лари Ньювит, ученый канадской лаборатории Geolab, постоянно измеряющей координаты полюса, не исключает, что вскоре он «доползет» до Сибири. Южный полюс тоже дрейфует: преодолев 900 км, он переместился из Антарктиды в Индийский океан. Другая странность в том, что магнитное поле слабеет, примерно на 5 % каждое столетие. Воздействие этого в 1989 году ощутили на себе жители востока Канады. Солнечные ветры прорвались через слабый магнитный щит и вызвали тяжелые поломки в электрических сетях, оставив Квебек без света на 9 часов.

Гонка полюсов и ослабление магнитного поля взаимосвязаны. Возможно, это первые признаки того, что грядет переполюсовка: северный и южный магнитные полюса поменяются местами. Перед сменой полюсов магнитное поле ослабнет и почти исчезнет, а потом снова возникнет. По геомагнитным данным, такие процессы на Земле происходили и раньше. За всю историю полюса совершали рокировку в среднем каждые 500 тысяч лет. Жизнь сохранилась, но никто не знает, как все это будет происходить теперь. Вот возможные последствия.

…Космические лучи, которые прорвутся в момент, когда магнитное поле почти исчезнет, убьют все живое или вызовут мутации, не говоря уже о тотальной поломке всех электросетей. Правда, когда в марте 2001 года менялись магнитные полюса на Солнце, исчезновений магнитного поля не зафиксировали.

…Фауна и флора непредсказуемо изменятся. Возможно, что катаклизмы в биосфере планеты, когда исчезали от 50 до 90 % ее фауны, связаны как раз с перемещением полюсов.

…Науке до конца неизвестно, почему Земля вращается с запада на восток, циклоны дуют в северном полушарии против часовой стрелки (в южном – по часовой), а на экваторе никогда не бывает смерчей. Опыт с намагниченным шаром (моделью Земли) показал: изменение полярности приводит к вращению шара в противоположную сторону, то есть когда Солнце начнет всходить на западе и садиться на востоке!

Гипотетическая опасность для Земли – так называемая «литосферная катастрофа». Преподаватель истории науки Чарльз Хэпгуд не был ни историком древнего мира, ни геологом. Но в 1953 году сочинил столь стройную теорию, что она убедила самого Эйнштейна. Хэпгуд утверждал, что вплоть до 4000 года до н. э. Антарктида была свободна ото льда и располагалась намного севернее Южного полюса (отсюда проистекают фантастические теории о расе антарктов, которые потом расселились по всему миру).

Итак, Антарктида была у Земли «на боку». Но потом произошло перераспределение массы, и земная кора сместилась. Эйнштейн, как и Хэпгуд предположил, что, когда в районе тогдашних полюсов наросли слишком большие шапки льда, вращение Земли стало неустойчивым, и кора «съехала» на 90 градусов. При этом пространственная ориентация Земли не поменялась. Хэпгуд считает, что любое оледенение – а ледники были и в Индии, где оставили морены, и в Африке, где пробороздили Сахару, – означает, что раньше в этом месте был полюс. Доказательства видны и на Марсе. Там находится «самая большая гравитационная аномалия Солнечной системы» – гигантский вулкан Тарсис. Именно в районе экватора, куда, вероятно, и переместился при перемещениях марсианской коры.

Глобальные изменения фауны – на «совести» не только поменявшихся магнитных полюсов. Американский геолог Джозеф Киршвинк считает, что всплеск биоразнообразия случился, когда районы Северного и Южного полюсов переехали к экватору, а две противоположные точки на экваторе стали полюсами. Это началось 530 млн. лет назад и закончилось около 5 млн. лет назад. На планете царил настоящий хаос: экосистемы разрушались, образуя мелкие островки жизни. В мелких популяциях эволюция шла быстрее раз в 20, породив огромное многообразие видов.

Что будет, если современные полюса на самом деле съедут к экватору? Заранее рассчитать, где окажется суша, а где море, невозможно. Историк Иммануил Великовский в книге «Миры в столкновении» предсказывает: «Воздух и вода продолжат двигаться по инерции, ураганы захлестнут землю, моря зальют континенты… Горы поднимутся из долин и заберутся на плечи других гор… Реки потекут вспять, моря превратятся в пустыни… Волны будут мчаться от полюса к полюсу, перенося оленей в тропики и львов в Арктику… Смещение оси поменяет климат в каждом уголке Земли, загонит кораллы на Ньюфаундленд и слонов на Аляску. От цивилизаций останутся руины».

Последняя катастрофа со сдвигом полюсов, должно быть, случилась около 12 тысяч лет назад. Тому есть свидетель – сибирский мамонт из вечной мерзлоты. Он умер мгновенной смертью и сразу замерз. При жизни мамонт питался растениями, которые остались в его желудке и даже во рту, и были это растения субтропиков. А ведь туше достаточно полежать на субтропической жаре всего день, чтобы началось разложение. Что из всего этого следует? Только одно – климат вокруг мамонта изменился буквально в одночасье. Маятник качнулся и застыл, чтобы потом, через много тысячелетий, пугать нас намерением вернуться обратно. Когда этого ждать? Самые убежденные сторонники литосферного катаклизма считают, что в любой момент.