Экспоненциально растущая экономика истощает ресурсы, образует отходы, изымает земли из производства воспроизводимых ресурсов. Все это происходит в ограниченном мире, раньше или позже расширяющаяся экономика начинает создавать напряженность. Такие условия начинают возникать задолго до того как общество столкнется с полной невозможностью дальнейшего роста. В ответ на эти нагрузки окружающая среда начинает посылать экономике предупреждающие сигналы. Такие сигналы могут принимать самые разные формы. На выкачивание воды из истощающегося водоносного горизонта уходит все больше энергии; на обработку гектара новых сельскохозяйственных угодий требуется все больше финансовых вложений; начинает проявляться вред от выбросов, которые раньше казались совершенно безвредными; природные системы Земли восстанавливаются после повреждения медленнее из-за выросшей концентрации загрязнителей… Соответствующие растущие затраты совсем не обязательно сразу приводят к росту цен в денежном выражении, ведь рыночные цены можно регулировать декретами, указами, субсидиями и массой других способов. Сигналы, которые посылает нам окружающая среда (независимо от того, подкреплены они ростом цен или нет), и создающееся напряжение в системе — это важные составные элемента отрицательных обратных связей. Они направлены на то, чтобы привести экономику в соответствие с ограничениями окружающей среда, на остановку роста экологической нагрузки, которая истощает планетарные источники и переполняет планетарные стоки.

Модель World3 включает в себя несколько видов пределов, относящихся к планетарным источникам и стокам. («Реальный мир» содержит их намного больше.) Все эти пределы в модели можно повысить или понизить за счет технологий, воздействий, изменения целей и настроек. Например, в стандартной настройке модели World3 (настройке по умолчанию) существуют следующие пределы по источникам и стокам.

Возделываемые земли — территории, используемые для ведения сельского хозяйства всех типов. Мы предполагаем, что максимальное значение площадей — 3,2 млрд га. Возделываемые земли расширяются в результате инвестиций в обработку земли, ранее не имевшей сельскохозяйственного значения. Как показано на рис. 4.2, стоимость обработки новых земель постоянно растет, так как первыми возделывались самые плодородные и удобно расположенные территории. Земли выходят из сельскохозяйственного использования вследствие эрозии, а также в результате процессов урбанизации и индустриализации. Эрозию можно уменьшить посредством инвестиций и правильного землепользования.

Продуктивность земель — это присущая почвам способность поддерживать рост растительности, сочетание таких факторов, как питательные вещества, мощность почвенного слоя, содержание влаги, климатические условия и структура почвы. Мы предполагаем, что начальный уровень продуктивности, соответствующий 1900 г., был вполне достаточен для производства 600 кг зерновых (зернового эквивалента) с гектара, при этом удобрения не использовались. Продуктивность земли уменьшается вследствие загрязнения, которое, в свою очередь, является результатом использования в сельском хозяйстве промышленных методов. Предполагается, что заброшенная деградировавшая земля за 20 лет восстановит свое плодородие наполовину. Этот процесс можно значительно ускорить, если вкладывать в восстановление земель деньги (вносить органические удобрения, компост, выращивать на землях бобовые растения и т. д.).

Урожайность, достижимая с единицы площади, зависит от продуктивности земли, загрязнения воздуха, интенсивности промышленных технологий (например, химических удобрений) и уровня их развития. Промышленные технологии позволяют увеличить урожайность, но в постоянно уменьшающейся пропорции — каждый следующий килограмм химических удобрений дает меньший прирост урожайности, чем предыдущий. В качестве начальных условий мы предполагаем, что использование промышленных технологий увеличивает природную продуктивность земли в 7,4 раза (заметьте, 740 %, и это относится ко всем землям, а не только к наиболее продуктивным). С неопределенностью этой величины мы сможем справиться, увеличив ее еще больше.

Невозобновимые ресурсы включают в себя минеральные виды сырья, металлы и ископаемое топливо. Обычно мы начинаем расчеты модели с 1900 г., предполагая, что запасы ресурсов более чем в 7000 раз превышают объем их годового потребления в том же 1900 г. [141]7. Мы только в двух сценариях предполагаем, что начальные запасы невозобновимых ресурсов вдвое меньше, чем в остальных — это Сценарии 0 и 1.
. Инвестиции, необходимые для поиска и разработки новых месторождений невозобновимых ресурсов, должны увеличиваться по мере того как самые богатые и наиболее удобные месторождения истощаются.

Способность Земли поглощать и разлагать загрязнения — другой предел, представленный в модели World3. Он отображает совокупный эффект от множества процессов, которые разлагают или преобразуют стойкие токсичные соединения в безвредные вещества. Здесь представляют сложность хлорсодержащие органические соединения, парниковые газы и радиоактивные отходы. Мы выразили предел как период полураспада загрязнений — время, необходимое для того, чтобы естественные процессы справились с половиной загрязнений и разложили их на безвредные составляющие. Разумеется, некоторые токсичные вещества, например, изотопы плутония, имеют почти неопределенный период полураспада. Но мы решили использовать в модели оптимистичные цифры. Мы предположили, что в 1970 г. период полураспада загрязнений составлял один год. Если загрязнение за счет стойких соединений усиливается в 250 раз относительно уровня 1970 г., то период полураспада возрастает до 10 лет. В количественном отношении этот предел изучен меньше всего, даже если каждый загрязнитель рассматривать изолированно. Имеет место огромная неопределенность в отношении этого предела при сочетании устойчивых загрязнителей.

К счастью, наши предположения насчет исчезновения стойких загрязнителей имеют не такое уж большое значение в модели, поскольку они не очень сильно влияют на другие части модели World3. Мы предположили, что если накопление загрязнений достигает уровня, в 5 раз превышающего уровень 2000 г., то это уменьшит ожидаемую продолжительность жизни людей меньше чем на 2 %. В наших 11 сценариях концентрация стойких загрязнителей редко превышает уровень 2000 г. в 5 раз. Если же такое превышение все-таки имеет место (это экстремальные сценарии), то такая концентрация приводит к снижению продуктивности каждый год на 10 % или больше. Однако с таким снижением можно справиться за счет инвестиций в восстановление и улучшение земель. Мы проверили и другие оценки, чтобы выяснить, насколько они влияют на поведение модели.

В «реальном мире» существует множество других пределов, включая социальные и административные. Некоторые из них неявно введены в модели World3, поскольку основные параметры модели взяты из «реальной» истории за прошедшие 100 лет. Однако в модели World3 нет войн, нет забастовок, нет коррупции, нет наркомании, нет преступности, нет терроризма… Смоделированное население делает все, что может, для решения проблем, без оглядки на политическую борьбу, этническую нетерпимость или коррупцию. Поскольку в модели нет многих социальных пределов, она рисует в целом очень оптимистичную картину нашего будущего.

Рис. 4.8. Сценарий 0. Бесконечность на входе, бесконечность на выходе Если из системы удалить все физические пределы, то численность населения достигает 9 млрд чел. и начинает постепенно уменьшаться в результате демографического перехода. Экономика к 2080 г. достигает уровня производства, в 30 раз превышающего показатели 2000 г., при этом ежегодно используются такие же количества невозобновимых ресурсов и образуется в 8 раз меньше загрязнителей в год.

Что, если мы ошибаемся, например, насчет запасов невозобновимых ресурсов, которые пока остаются не открытыми в недрах нашей планеты? Что, если заложенные в модель цифры вдвое меньше «реальных» количеств, или вдвое больше, или в 10 раз больше? Что если «реальная» способность Земли поглощать загрязнения без вреда для населения не в 10 раз превышает объемы выбросов 1990 г., а в 50 раз? Или в 500 раз? Или наоборот, если она в два раза меньше? Что, если будут разработаны технологии, которые уменьшат (или увеличат) выбросы загрязнителей на единицу промышленной продукции?

Компьютерная модель — как раз тот инструмент, который позволяет отвечать на подобные вопросы. Ее можно использовать для проведения экспериментов быстро и дешево. Все эти «Что, если?» можно проверить. Например, можно задать пределы модели World3 астрономически высокими или запрограммировать их на экспоненциальный рост. Мы это попробовали. Если из системы удалить все физические пределы, предполагая, что возможности технологий ничем не ограничены, что применить их можно мгновенно, без затрат и без ошибок, то моделируемая экономика набирает колоссальные обороты. На рис. 4.8 в Сценарии 0 показано, что при этом происходит.

Как интерпретировать сценарии модели World 3

В главах 4, 6 и 7 этой книги мы рассматриваем 11 различных результатов «машинных прогонов», или сценариев World3. Каждый прогон использует одну и ту же структуру модели World3, однако некоторые численные параметры изменяются, чтобы таким путем проверить различные оценки состояния «реального мира», включить более оптимистичные прогнозы развития новых технологий или посмотреть, что получится, если мир будет следовать той или иной политике, придерживаться тех или иных этических принципов или целей.

Когда мы вносим в начальные условия изменения и выполняем новый прогон, модель World3 заново просчитывает уравнения (их больше двухсот), которые связывают параметры уравнений между собой. Новое значение для каждой переменной рассчитывается для каждых шести месяцев в период с 1900 по 2100 гг. Таким образом, для каждого сценария модель выдает более 80 тысяч численных значений. Приводить всю информацию в книге нет смысла, да и интерпретировать отдельно взятые значения затруднительно. Чтобы результаты было легче понять (и авторам, и читателям), мы приводим их в очень упрощенной форме.

Упрощение результатов подразумевает, что на график мы выносим несколько ключевых переменных, например, численность населения, уровень загрязнения, природные ресурсы. Для каждого сценария в книге приводится по три упрощенных графика, их формат одинаков для всех сценариев. График, расположенный сверху, называется «Состояние мира», на нем выводятся глобальные значения для следующих переменных:

1. Численность населения

2. Производство продовольствия

3. Промышленная продукция

4. Относительный уровень загрязнения

5. Оставшиеся запасы невозобновимых ресурсов

На среднем графике, который называется «Материальный уровень жизни», выводятся графики по следующим переменным:

6. Производство продовольствия на душу населения

7. Услуги на душу населения

8. Средняя ожидаемая продолжительность жизни

9. Потребительские товары на душу населения

На нижнем графике, который называется «Показатель благосостояния и экологическая нагрузка», выводятся мировые значения двух показателей:

10. Антропогенная нагрузка (экологический след человечества)

11. Показатель благосостояния человека

Все вертикальные оси отсчитываются от нулевой точки. Чтобы было проще сравнивать разные сценарии, масштаб осей для всех прогонов модели принят одинаковым. Но конкретные численные значения на вертикальной оси не указываются, поскольку точные значения переменных в каждый отдельный момент времени малоинформативны. К тому же разные переменные имеют разные масштабы и единицы измерения. Например, шкала для продовольствия на душу населения имеет диапазон от 0 до 1000 кг зернового эквивалента на человека в год, в то время как шкала ожидаемой продолжительности жизни — от 0 до 90 лет.

Поскольку точное численное выражение переменных не имеет особого значения, следует сосредоточиться на качественном виде (форме) кривых и на их различиях в разных сценариях. Тем не менее, важно помнить, что в сценариях, описывающих катастрофу, мы не можем точно описать, что произойдет после наступления кризиса, — этого никто не сможет предсказать. Каждый сценарий рассчитывается до 2100 г., но все, что происходит после резкого уменьшения (спада) какого-либо параметра модели, сколько-нибудь точно описать невозможно. Дело в том, что любой серьезный кризис в «реальном мире» сразу же приведет к тому, что многие важные допущения, на основе которых мы построили модель, станут несостоятельными.

При каждом прогоне модели компьютер создает подробную таблицу данных, в которой каждой переменной присваивается отдельное значение для каждых 6 мес. расчетного периода (с 1900 по 2100 гг.). Эти таблицы содержат огромные массивы очень детальных данных. Так, в таблице для Сценария 0 численность населения мира достигает максимального значения в 8 876 186 000 человек в расчетном году 2065,0. Показатель загрязнения стойкими соединениями в этом сценарии возрастает с 3,150530 в 2000 г. до максимального значения 6,830552 в расчетном году 2025,5, то есть за расчетный период показатель возрастает в 2,1680 раза. Но особого смысла в этих численных значениях нет, и никакие данные или параметры, рассчитываемые моделью World3, не требуют точности до пятого знака после запятой. Помните: нас интересуют общие тенденции. Нам важны несколько ключевых переменных, и мы задаем всего несколько ключевых вопросов. Какая из переменных перестанет расти в текущем столетии? Насколько быстро они будут расти или уменьшаться? Каковы основные причины такого поведения? Влияют ли допущения, принятые в сценарии, на скорость изменения переменной, достигает ли она большего либо меньшего значения? Какое изменение политики приведет к более благоприятному для людей результату?

Рассматривая сценарий за сценарием, мы дадим вам ответы на эти вопросы. Упрощая результаты компьютерных расчетов, мы следовали двум правилам. Временной период, в течение которого достигается максимум или минимум по какой-либо переменной, мы округляем до ближайшего десятилетия (от 5,0 округление идет в большую сторону до 10,0). Например, расчетные годы 2016,2032,5 или 2035 будут округлены соответственно до 2020,2030 и 2040. Каждое значение отдельного параметра или отношение между двумя численными значениями будет выражаться с точностью только до ближайшей значащей цифры. Используя эти правила, результаты Сценария 0 мы должны представить так: «Численность населения мира достигнет максимального значения в 9 млрд чел. к 2070 расчетному году. Показатель стойкого загрязнения в этом сценарии увеличивается с трех в 2000 г. до семи (максимум) в 2030 расчетном году, возрастая за этот период более чем вдвое». Иногда такие правила упрощения будут давать несколько неточные результаты, но не обращайте на это внимания. Это просто допуски округления. Они никак не влияют на основных выводы, вытекающие из модели.

Компьютерный расчет Сценария 0, показанный на рис. 4.8, был выполнен моделью World3 после того, как мы изменили численные значения, исходя из следующих допущений.

Количество невозобновимых ресурсов, необходимое для производства единицы промышленной продукции, экспоненциально снижается на 5 % в год без ограничения, и каждые 15 лет уменьшается на 50 %, поскольку общество стремится к увеличению эффективности использования ресурсов.

Количество загрязнений на единицу промышленной продукции экспоненциально снижается на 5 % в год без ограничения.

Урожайность сельскохозяйственных культур на единицу промышленной продукции, направленной в аграрный сектор, возрастает по экспоненте без ограничения на 5 % в год, удваиваясь каждые 15 лет, поскольку общество стремится к увеличению производства продовольствия.

Все рассматриваемые технические достижения одинаково эффективны на всем земном шаре, без дополнительных вложений капитала, а запаздывание внедрения составляет всего 2 года (в первоначальной модели было 20 лет), если общество приняло такие технологии.

Площади под застройку изымаются из сельскохозяйственного оборота со скоростью, в четыре раза меньшей, чем обычно предполагается в модели World3, и перенаселенность не оказывает на продолжительность жизни людей никакого негативного влияния.

На производство сельскохозяйственной продукции загрязнение не оказывает сколько-нибудь значительного влияния.

В таких расчетах численность населения растет все медленнее, достигает значения около 9 млрд чел., а затем постепенно снижается, поскольку все население мира становится достаточно богатым для того, чтобы повсеместно произошел демографический переход. Средняя ожидаемая продолжительность жизни стабилизируется на уровне 80 лет по всему земному шару. Средняя урожайность сельскохозяйственных культур к 2080 г. возрастает примерно в шесть раз относительно уровня 2000 г. Кривая увеличения промышленной продукции растет так сильно, что выходит за пределы рисунка по вертикали. В конце концов рост останавливается, но на очень высоком уровне, и причина тому — огромный дефицит рабочей силы, поскольку промышленный капитал увеличился в 40 раз в сравнении с 2000 г., для управления им необходимы людские ресурсы, а население между тем выросло всего в 1,5 раза. (В принципе, этот предел теоретически можно исключить, предположив, что способность малого количества людей управлять огромным капиталом тоже растет экспоненциально.)

К расчетному 2080 г. мировая экономика производит в 30 раз больше промышленной продукции и в 6 раз больше продовольствия, чем было произведено в 2000 г. Чтобы добиться этих результатов, за первые 80 лет XXI в. был накоплен промышленный капитал, в 40 раз превышающий промышленный капитал за весь XX в. По ходу такого нарастания капитала, как показано на рис. 4.8, происходит постепенное незначительное уменьшение использования невозобновимых ресурсов, а количество выбросов уменьшается в сравнении с 2000 г. в 8 раз. Уровень благосостояния людей возрастает с 2000 г. к 2080 г. на 25 %, а экологическая нагрузка снижается на 40 %. В конце расчетного периода, в 2100 г., нагрузка на окружающую среду оказывается заметно ниже устойчивого уровня.

Некоторые люди верят, что такой сценарий возможен; они ожидают, что именно так и будет, а пока проявляют беспечность. Нам известны случаи значительного увеличения эффективности в отдельно взятых странах, в отдельных секторах экономики, в отдельных промышленных процессах. Многие из таких примеров мы привели в гл. 3. Мы надеемся и уверены, что дальнейший рост эффективности вполне возможен, включая даже стократное увеличение. Однако данные, представленные в гл. 3, показывают, что в масштабах всей мировой экономики такие улучшения быстро не происходят. Даже если бы никакие факторы не препятствовали наступлению столь быстрых изменений, сыграл бы свою роль срок службы капитала — время, через которое необходимо заменять или модифицировать парк машин, обновлять здания и оборудование, обслуживающее глобальную экономику. А еще проявилась бы ограниченная способность существующего капитала производить настолько больше дополнительного капитала: такой сценарий «дематериализации» нам представляется нереальным. Политические и бюрократические ограничения при осуществлении такого «неограниченного» сценария, столь свойственные «реальной жизни», умножают трудности, препятствуя тому, чтобы рыночная система ценовыми методами сигнализировала о необходимости роста экономической эффективности технологий.

Мы приводим этот сценарий в книге не потому, что рассматриваем его как один из возможных или вероятных вариантов будущего в «реальном мире», а поскольку, по нашему мнению, он хорошо иллюстрирует особенности модели World3 и компьютерного моделирования.

Он позволяет понять, что в модель World3 встроены определенные внутренние ограничения по численности населения и по капиталу. Структура модели такова, что раньше или позже численность населения планеты достигнет максимума и начнет уменьшаться, если промышленная продукция на душу населения достигнет достаточно высоких значений. В «реальном мире» мы не видим никаких предпосылок к тому, чтобы богатейшие люди или страны потеряли интерес к тому, чтобы стать еще богаче. Поэтому встроенные в модель стратегии основаны на предположении о том, что владельцы капитала продолжат неограниченное стремление получать прибыли и что потребители всегда будут стремиться увеличить потребление. Эти предположения, кстати, можно изменить, что будет выполнено в сценариях в гл. 7.

На рис. 4.8 также отражен один из самых известных принципов моделирования — GIGO (Garbage In, Garbage Out) — «Если мусор на входе, то мусор на выходе». Если в модель введены нереалистичные допущения, то и получатся неправдоподобные результаты. Компьютер может выдать вам логические выводы из сделанных вами допущений, однако он не в состоянии оценить правдоподобие самих допущений. Если в модель введено предположение, что промышленный капитал может вырасти в 40 раз, что физические пределы больше не имеют значения, что технические новшества можно внедрить на промышленные предприятия уже через 2 года после разработки и без затрат, то World 3 выдаст на выходе практически неограниченный экономический рост при снижающейся экологической нагрузке. Важный вопрос при использовании такой и любой другой модели: правдоподобны ли исходные допущения?

Мы не считаем правдоподобными допущения, на которых основан рис. 4.8. Мы полагаем, что этот сценарий утопичен, на практике нереализуем. Поэтому мы назвали его «Сценарий двух НЕ» — Неограниченный вход, Неограниченный выход. Если же задать модели более реалистичные допущения, то модель начинает выдавать поведение растущей системы в условиях действия физических пределов.

Раст физического объекта по мере приближения к пределу замедлится, а затем остановится (S-образная, логистическая кривая) только в том случае, если объект получит точные и своевременные сигналы о своем местоположении по отношению к этим пределам, и если его реакция на эти сигналы будет быстрой и точной (рис. 4.9, b ).

Представьте себе, что вы ведете машину и светофор впереди переключается на красный. В обычных условиях вы можете плавно затормозить и остановиться перед светофором, поскольку вовремя получили точный визуальный сигнал — красный свет; поскольку ваш мозг быстро на это отреагировал, приказав ноге нажать на тормоз; и поскольку машина немедленно отзывается на это нажатие, а вы из своего опыта знаете, насколько быстро она сможет остановиться, и регулируете нажатие на педаль тормоза.

Если же часть ветрового стекла со стороны водителя запотела, и вы вынуждены спрашивать своего пассажира о том, какой горит свет, то задержка с получением ответа (даже короткая) может привести к тому, что вы проскочите на красный — или же вы заранее должны сбросить скорость, компенсируя этим возможную задержку. Если же пассажир сказал неправду, или вы решили, что ослышались, или если тормоза сработают только через пару минут, или если на дороге гололедица, то остановиться вы сможете только через несколько сотен метров. К этому моменту, возможно, вы не только проскочите несколько красных светофоров, но и угодите в аварию.

Если сигналы обратной связи запаздывают или искажаются, если им не верят или отрицают их существование, если в ответных действиях системы есть ошибка или система в состоянии ответить только после большого запаздывания, то она не сможет войти в допустимые пределы и прийти к равновесному состоянию. Если имеет место хотя бы одно из перечисленных условий, то система отреагирует слишком поздно и выйдет за пределы (рис. 4.9, с и d).

Мы уже описали некоторые виды задержек, связанных с поступлением информации и принятием ответных действий в World3. Один из примеров — запаздывание между моментом, когда загрязнитель попадает в биосферу, и моментом, когда становится заметен наносимый им вред здоровью человека или производству продовольствия. Так, между моментом выброса в приземный слой атмосферы молекулы хлорфторуглеводорода и моментом, когда она начнет разрушать стратосферный озоновый слой, проходит 10–15 лет. Также важны и политические задержки. Часто между обнаружением проблемы, ее признанием и принятием общих мер проходят годы. Такие запаздывания мы рассматриваем в следующей главе.

Рис. 4.9. Структурные причины четырех возможных типов поведения в модели World3

Еще одна иллюстрация к важности запаздываний — история с утечкой в окружающую среду полихлорбифенилов (ПХБ). С 1929 г. промышленность произвела около 2 млн т маслянистой, устойчивой, негорючей жидкости — ПХБ. Их использовали в основном для рассеивания тепла в электрических конденсаторах и трансформаторах, но также и в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах, в качестве смазочного материала, огнезащитного вещества и компонента пестицидов, красок, лаков, чернил и копировальной бумаги без пачкающего слоя. За 40 лет использования ПХБ попали на свалки, в зоны вдоль дорог, в канализацию, грунтовые воды и поверхностные водоемы, ведь тогда о возможных последствиях для окружающей среды никто не думал. В 1966 г., когда проводилось знаменитое исследование содержания ДДТ в окружающей среде, датский исследователь Сорен Дженсен (Soren Jensen) сообщил, что, кроме ДДТ, повсеместно были обнаружены и другие токсичные вещества — ПХБ. Затем другие исследователи подтвердили, что ПХБ обнаруживаются практически в любой экосистеме земного шара.

ПХБ можно встретить практически в любом элементе глобальной экосистемы. В атмосферу ПХБ попадают в основном из гидросферы… Отложения ПХБ были обнаружены в реках, озерах, океанических зонах… Детальное исследование экосистемы Великих озер показало, что ПХБ накапливаются в тканях живых организмов и передаются по пищевым цепям.

Природа Канады (Environment Canada), 1991

ДДТ и ПХБ — единственные хлорорганические соединения, систематически обнаруживаемые в тканях арктических морских млекопитающих… Содержание ПХБ в грудном молоке эскимосских женщин — одно из самых высоких зарегистрированных значений… Потребление большого количества рыбы и мяса морских животных, вероятно, основная причина накопления ПХБ в тканях человека… Эти результаты показывают, что такие токсичные соединения, как ПХБ, могут существенно влиять на снижение иммунитета и распространение инфекционных заболеваний среди эскимосских детей.

Е. Девайли (Е. Dewailly), 1989

[В Ваддензее, местечке на побережье Нидерландов], репродуктивная способность тюленей, получающих пищу с высоким содержанием [ПХБ], существенно снизилась…, [это показывает, что] общее падение поголовья тюленей связано с потреблением рыбы из загрязненных районов… Эти исследования подкрепляют результаты экспериментов на норках, воспроизводство которых также снижалось из-за содержания ПХБ.

П. Дж. Х.Реинцерс (Р.J. Н. Reijnders), 1986

Растворимость большинства ПХБ в воде низка, но в жирах эти соединения растворяются хорошо, вследствие чего время их жизни в окружающей среде очень велико. Они быстро перемещаются в атмосфере, медленно — в почвенной среде и донных отложениях ручьев, рек и озер, пока не попадут внутрь какого-нибудь живого организма. Там они накапливаются в его тканях, и по мере перемещения по пищевым цепям концентрация только увеличивается. ПХБ обнаруживаются в наибольших концентрациях в тканях хищных рыб, морских птиц и млекопитающих, в жировых тканях человека и в женском грудном молоке.

Информация о влиянии ПХБ на здоровье человека и других животных поступает очень медленно. Выяснить их воздействие достаточно сложно, поскольку под общим названием ПХБ скрывается 209 соединений, относящихся к одному семейству, но эффекты они могут давать разные. Тем не менее, уже установлено, что некоторые ПХБ нарушают обмен веществ. Они имитируют действие одних гормонов, например, эстрогена, и блокируют действие других, например, гормонов щитовидной железы. В результате сигналы, управляющие обменом веществ, искажаются и поведение системы меняется. От этого страдают все живые организмы, обладающие эндокринной системой — птицы, киты, полярные медведи, люди. Даже в маленьких концентрациях соединения, нарушающие обмен веществ, способны вызвать в организме настоящий хаос, и это особенно опасно для развития эмбрионов. Зарождающаяся жизнь может вообще погибнуть, или растущему организму будет нанесен вред — могут быть затронуты нервная система, интеллект, половые функции.

Поскольку ПХБ перемещаются медленно, являются стойкими соединениями и накапливаются в верхних звеньях пищевых цепей, их называют «биологической бомбой замедленного действия». Хотя с семидесятых годов производство и использование ПХБ запрещено во многих странах, тем не менее, в мире остается много этих соединений. Из общего количества когда-либо произведенных ПХБ большая часть все еще используется или хранится на заброшенных электроподстанциях. В странах со строгим природоохранным законодательством большие количества старых бифенилов помещают в захоронения или утилизируют с помощью сжигания в особых условиях, при которых разрушается молекулярная структура соединения и оно перестает быть опасным. В 1989 г. была проведена оценка, которая показала, что примерно 30 % суммарного количества произведенных бифенилов уже попало в окружающую среду. Только 1 % достиг океанской среды. Остальные 29 % распределились по почве, рекам, озерам, откуда они смогут перемещаться в ткани живых организмов спустя десятилетия.

На рис. 4.10 приведен еще один пример запаздывания при загрязнении окружающей среды — медленное проникновение химикатов в грунтовые воды через почву. В период с 1960 по 1990 гг., когда использование 1,2- дихлорпропена было окончательно запрещено, это дезинфицирующее вещество для обработки почвы широко применялось в Нидерландах

Рис. 4.10. Медленное проникновение 1,2-дихлорпропена в грунтовые воды

Дезинфицирующий химикат для обработки почв дихлорпропеном широко применялся в Нидерландах в семидесятые годы, пока его использование не было ограничено, а затем окончательно запрещено в 1990 г. В результате концентрация дихлорпропена в верхних слоях почвы сельскохозяйственных угодий резко уменьшилась. Расчеты, проведенные в 1991 г., показывают, что концентрация этого соединения в грунтовых водах достигнет максимума не раньше 2020 г. и что в воде даже во второй половине XXI в. будут присутствовать существенные количества этого химиката. (Источник: N.L. van der Noot.)

при выращивании картофеля и луковиц цветов. Оно содержит примесь 1,2-дихлорпропан, который, как теперь уже знают ученые, в грунтовых водах имеет практически бесконечный срок жизни. Для водосборного бассейна одного из водоемов был проведен оценочный расчет, который показал, что 1,2-дихлорпропан, уже находящийся в почве, проникнет в грунтовые воды и накопится в ощутимой концентрации уже после 2010 г. В дальнейшем загрязнитель будет находиться в грунтовых водах по меньшей мере в течение столетия, причем максимальная концентрация в 50 раз превысит ПДК по стандартам для питьевой воды, принятым в Европейском союзе.

Эта проблема затронула не только Нидерланды. В США сельскохозяйственное использование дихлорпропена было запрещено в 1977 г. И до сих пор специалисты, работающие по программе контроля использования пестицидов в штате Вашингтон (Washington State Pesticide Monitoring Program), обнаруживают это соединение в концентрациях, опасных для здоровья человека. Мониторинг фунтовых вод охватил 243 области в 11 регионах, где проводилось исследование в период 1988–1995 гг..

Запаздывания в различных фрагментах модели World3 могут быть также следствием возрастной структуры населения. В стране, где еще недавно коэффициент рождаемости был очень высок, население состоит в основном из молодых людей — их гораздо больше, чем представителей старших поколений. Поэтому даже если рождаемость существенно снизится, численность населения будет продолжать расти еще несколько десятилетий, по мере того, как молодежь достигнет детородного возраста и выйдет из него. Хотя число детей в одной семье меньше, число семей растет. Из-за такой демографической инерции, даже если к 2010 г. во всем мире рождаемость снизится до уровня простого воспроизводства (чуть больше 2 детей на среднестатистическую семью), численность населения будет расти до 2060 г. и стабилизируется на уровне 8 млрд чел.

В «реальном мире» существует еще множество других запаздываний. Запасы невозобновимых ресурсов могут расходоваться на протяжении поколений, пока их истощение не приведет к серьезным экономическим последствиям. Промышленный капитал создается не за один день. Однажды запущенный в работу, он находится в обороте десятилетиями. Нефтеперерабатывающий завод невозможно легко или быстро перепрофилировать, например, в завод по сборке тракторов или в больницу. Масса времени уходит на то, чтобы превратить его в более эффективное и менее вредное для окружающей среды предприятие.

В модели WorldЗ в контурах обратной связи заложено много запаздываний, включая все уже перечисленные. Мы считаем, что между выбросом загрязнителя в среду и моментом, когда это начинает сказываться, проходит определенное время. Мы полагаем, что населению на изменение традиционного желаемого размера семьи нужно не меньше поколения после того, как снижается детская смертность. В модели WorldЗ потребуется не меньше нескольких десятилетий на перераспределение инвестиций и развертывание новых производственных мощностей в ответ на нехватку продовольствия и услуг. Время нужно на все, в том числе и на восстановление продуктивности почвы, и на разложение загрязнений в окружающей среде.

Простых и непреодолимых физических запаздываний вполне достаточно для того, чтобы исключить плавный S-образный переход мировой экономической системы. Поскольку в системе сигналы от природных пределов запаздывают, выход за пределы становится неизбежным, если только не начнут работать внутренние ограничители. Но такой выход за пределы может привести к затухающим колебаниям или к катастрофе.