Изложены основы геоэкологических знаний, показано значение междисциплинарного научного направления, изучающего взаимосвязанные геосферы в тесной интеграции их с социальной сферой. Освещены природные и социально-экономические последствия изменения геосфер под влиянием антропогенного фактора. Рассмотрены природные и социально-экономические факторы экосферы, проблемы глобальных изменений, геоэкологические проблемы атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы. Даны геоэкологические аспекты природно-техногенных систем. С геоэкологических позиций оценены современное состояние и устойчивость биосферы.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по экологическим специальностям.
Предисловие
Во второй половине ХХ в. перед человечеством возникла проблема, существовавшая всегда, но ставшая по-настоящему глобальной только в последние полвека. В своей эволюции человечество к началу XXI в. покинуло станцию «Покорение природы», проскочило на полном ходу полустанок «Преобразование природы» и, разогнавшись и не снижая скорости, мчится к станции «Тупик». Эта станция может стать последней. Многообразные и обширные потребности человечества очевидно превышают тот объем ресурсов, которым Земля располагает. Тупик заключается в том, что наша цивилизация построена на ограблении планеты, причем неумелый и жадный грабитель портит намного больше, чем ему было бы нужно для достаточного, но умеренного благоденствия.
Аппетиты грабителя возрастают, а возможности для грабежа уже почти не увеличиваются. Неизбежно, раньше или позже, величина потребления превысит сумму ресурсов и «услуг» природы. Возникнет, если уже не возник, грозный глобальный кризис, ведущий к катастрофической деградации экосферы, то есть области взаимодействия геосфер и человечества. При оптимистическом взгляде на глобальную ситуацию кризис еще в будущем, при пессимистической оценке он уже наступил. Пока поезд мчится все по той же колее, он неизбежно летит к станции «Тупик», или, что хуже, «Катастрофа».
Беда в том, что только небольшая доля людей на Земле понимает всю серьезность кризисной ситуации и рассматривает ее как проблему номер один для человечества.
Возрастание численности населения мира, опережающий рост его потребностей, неуклонное расширение использования ресурсов Земли, внедрение новых технологий и возрастание производства в энергетике, промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, антропогенное преобразование ландшафтов мира, усложнение и расширение межнациональных хозяйственных связей, неуклонное усложнение политических структур – все эти и многие другие факторы привели к возрастающей антропогенной нагрузке на окружающую человека среду, с усилением взаимодействия между средой и обществом. В ХХ в., и в особенности во второй его половине, антропогенная нагрузка экспоненциально усиливалась, став одним из важнейших факторов существования общества.
Непрерывно возрастающая антропогенная нагрузка на экосферу, или область взаимодействия геосфер Земли и общества, приводит к различным формам ее деградации с неблагополучными последствиями для общества.
Часть I
Экосфера
I. Геоэкология: система наук об интеграции геосфер и общества
I.1. Основные понятия
Три корня греческого происхождения связываются воедино в слове «геоэкология»: ГЕО/ЭКО/ЛОГ/ия. Корень слова можно рассматривать как иероглиф, обозначающий понятие. В середине находится корень, происходящий от греческого «ойкос», то есть «дом». Это дом для живых существ разных уровней: видов, их комбинаций, складывающихся в экосистемы, биомов как крупных пространственных биологических систем, и всей совокупности живого вещества Земли, составляющего биосферу. В данном случае имеются в виду взаимоотношения и взаимосвязи как внутри «дома», так и между «домом» и окружающим его миром. Отсюда основа геоэкологии: исследование Земли как системы, с особым интересом к глобальным (общемировым) вопросам, неизбежно находящимся в пересекающихся сферах как естественных, так и общественных наук.
Это «дом» и для человеческого общества с самого начала его возникновения. Однако в последнее время, в особенности в последние десятилетия, человечество превратилось в столь мощную, стихийную, общемировую силу, что оно не просто живет в своем доме, но и своими действиями преобразует его, вплоть до разрушения отдельных его компонентов. Важность понятий, стоящих за корнем «ойкос» и связанных с человечеством, в историческом масштабе времени экспоненциально возрастает. Антропогенные воздействия все в большей степени приобретают необратимый и даже катастрофический характер. Слово «экология» стало преимущественно отражать комплекс взаимоотношений человека и природы. Первое значение этого слова, используемое еще с 1866 г. Э. Геккелем, обозначает раздел биологии, исследующий взаимозависимости между живыми существами и их окружением.
Корень «гео» в слове «геоэкология» восходит к греческой богине Земли Гее. Он традиционно охватывает науки о Земле, подчеркивая их единство и взаимозависимость. Корень «гео» ставит на первое место Землю в целом, подчеркивая необходимость понимания, прежде всего, общеземных, глобальных процессов, а затем уже на этой базе явлений более низкого иерархического уровня, относящихся к отдельным регионам и местностям.
В простейшем случае корень «гео» как бы представляет неживую природу, в то время как корень «эко» обозначает ее живую часть. В этом смысле комбинация «геоэко» фактически отражает единство неживой и живой природы. Комбинация «геоэко» напоминает также о зависимости состояния нашего «дома», то есть Земли, от деятельности человека.
Корень «логос» обозначает науку, или изучение чего-либо, и в естественных, и в общественных науках, и в таком смысле чрезвычайно широко употребляется.
I.2. Взаимозависимость экосферы и общества
В основе существования общества лежит использование ресурсов экосферы. Они включают как, собственно, природные ресурсы, так и геоэкологические «услуги». К первым относятся полезные ископаемые (нефть, уголь, руды различных металлов, другие минеральные ресурсы), ресурсы биосферы (урожай сельскохозяйственных культур, лесные ресурсы, рыбные, другие растительные и животные ресурсы), почвы, вода, воздух и пр. В результате приложенного труда природа предоставляет человеку основные категории товаров. К их числу прежде всего относятся: продовольствие, одежда, строительные материалы, используемые в медицине растения, дикие прародители домашних растений и животных и пр.
К категории геоэкологических «услуг» можно отнести многочисленные природные механизмы и процессы, объединяемые понятием «системы жизнеобеспечения». Это, например, механизмы естественной самоочистки природных и природно-технических систем от загрязнения и процессы, поддерживающие качество воды и воздуха. К этой же категории относятся естественные экологические системы, отличающиеся разнообразным набором услуг. Например, лесные экосистемы – это резервуар биологического разнообразия, это богатейший источник биологических ресурсов, это мощнейший фактор поддержания качества воды и воздуха.
Опыт последнего времени показывает, что относительная важность и приоритетность объектов природопользования постепенно смещается от природных ресурсов к геоэкологическим «услугам». В дальнейшем мы будем понимать под словом «ресурсы» как, собственно, ресурсы, так и геоэкологические «услуги».
К категориям услуг можно отнести процессы синтеза и деструкции органического вещества, поддержание круговорота воды (гидрологического цикла), относительно устойчивый для данного места климат, сохранение химического состава атмосферы, очистку воды и воздуха от загрязнений, формирование почв и сохранение их устойчивости, опыление диких и культурных растений, поглощение и детоксикацию загрязнителей, накопление и циркуляцию питательных для растений веществ (биогенов). Сюда же относится и наслаждение природой, использование ее в качестве рекреационного ресурса.
На первых этапах своего существования человек собирал плоды экосистем суши (леса, степи, саванны и пр.), съедобные водоросли, моллюсков, ракообразных и др., ловил рыбу и охотился. Это был период, когда человек зависел от ресурсов биосферы и для поддержания своего устойчивого состояния инстинктивно должен был действовать, не нарушая эти ресурсы, а существуя за счет ежегодного прироста биомассы. Охотничье-собирательские, так же как и примитивные скотоводческие и земледельческие, типы хозяйства не выходили за пределы устойчивого использования ресурсов биосферы и практически не влияли на другие геосферы Земли. Для пропитания каждому первобытному охотнику и скотоводу нужна была территория, наибольшая по сравнению с другими видами животных, по некоторым данным до 100 км
I.3. Системный характер проблем геоэкологии
Система – это вещественно-энергетическая совокупность взаимосвязанных компонентов, объединенных прямыми и обратными связями в некоторое единство. Экосфера – очень сложная экосистема.
Геоэкологические проблемы отличаются, как правило, системностью.
Прежде всего, это вытекает из того обстоятельства, что они сами – результат взаимодействия сложных систем, как геосфер между собой, так же как и между геосферами и обществом, то есть они суть сплав естественных, социальных, экономических и политических проблем.
Геоэкологические системы – это, как правило, сложные саморегулируемые и самоорганизующиеся системы. Существуют
системы закрытые,
когда не происходит обмен веществом, энергией, информацией через их внешние границы, и, наоборот,
системы открытые.
Естественные природно-территориальные системы (экосистемы, ландшафты), как правило, закрытые, с высокой степенью сбалансированности их компонентов. По мере усиления антропогенного воздействия их сбалансированность снижается, а степень открытости увеличивается.
В природе, а тем более во взаимодействии общества и природы, существует бесчисленное множество прямых и обратных связей между компонентами, далеко не всегда хорошо изученных. Приведем примеры прямой и обратной связи. Неравномерное нагревание Земли на различных широтах вследствие наклона земной оси к плоскости движения Земли вокруг Солнца вызывает мередиональную циркуляцию атмосферы. Чем больше наклон оси, тем неравномернее нагревание и, следовательно, интенсивнее циркуляция. Это прямая связь. А вот пример отрицательной обратной связи. Известно, что чем температура воздуха выше, тем интенсивнее фотосинтез. Это приводит к увеличению поглощения растительностью содержащегося в атмосфере углекислого газа, а значит, к уменьшению парникового эффекта и, следовательно, в конечном итоге работает на понижение температуры воздуха.
Отличительная особенность экосферы – наличие гомеостазиса, то есть состояния внутреннего динамического равновесия системы, поддерживаемого регулярным возобновлением ее структур, вещественно-энергетического состава и постоянной функциональной саморегуляцией ее компонентов.
Современный английский философ Д. Лавлок приводит следующие примеры гомеостазиса. Соленость воды Мирового Океана составляет 35 г/л, а при солености 60 г/л основная часть клеток существовать не может. Вынос солей реками в океан удваивал бы концентрацию солей каждые 80 млн лет, если бы не природные процессы, выводящие соли из океанской воды. При этих условиях относительная стабильность солености океана поддерживается уже несколько сотен миллионов лет.
I.4. Краткая история развития геоэкологических взглядов
Уже в древности философы интересовались фактически отдельными вопросами геоэкологии. Например, Платон (IV в. до н. э.), размышляя о взаимоотношениях природы и общества, в частности, об ограничениях, накладываемых природой, пришел к выводу, что в идеале Греция должна иметь не более чем 5040 хозяйств. Конфуций и его окружение (V в. до н. э.) вели учет соотношения численности населения Китая и имеющейся земли, то есть также подходили к разрабатываемому в настоящее время понятию несущей способности (потенциальной емкости).
Меркантилисты (XVII–XVIII вв.) говорили, что «не следует опасаться слишком большого числа граждан, потому что богатство и сила заключены в людях».
Промышленная революция в Европе и развитие капитализма привели к объективной необходимости развития экономики как науки, в которой существенным разделом является использование природных ресурсов. Значительный вклад внесли английские экономисты, включая А. Смита и Д. Рикардо. Адам Смит в своем труде «O богатстве народов» (1776 г.) говорил, что людей связывает в общество разделение труда, являющееся важнейшим фактором роста производительности труда как первейшего источника богатства. Другим фактором роста производительности труда является накопление капитала, то есть превышение производства над потреблением. Природным ресурсам как источнику богатства общества уделялось немного внимания. Однако, основное, важное для понимания развития геоэкологии положение заключалось в признании того, что Земля богата ресурсами, на которых основывается производство, и что всегда возможно, в случае недостатка какого-либо ресурса, заменить его на другой. Девид Рикардо (1817 г.) полагал, что человеческая изобретательность и научный прогресс могут надолго отсрочить то время, когда потребности населения превзойдут имеющиеся природные ресурсы.
Так началась линия миропонимания, основанная фактически на
концепции неограниченного богатства экосферы.
Между тем ситуация в Англии конца XVIII в. была критической: численность населения страны, в особенности городского населения, быстро росла, спрос на продовольствие возрастал быстрее его производства, реальная зарплата падала, импорт продовольствия вынужденно увеличивался. В 1798 г. 32-летний провинциальный священник Томас Р. Мальтус анонимно опубликовал книгу «Эссе о принципах народонаселения», в которой он, основываясь на текущем опыте Англии, говорил, что население растет быстрее, чем производство продуктов питания, и дальнейший экспоненциальный рост его численности и, следовательно, его потребностей, неизбежно придут к противоречию с ограниченными природными ресурсами. Так возникла другая линия миропонимания, основанная на
II. Природные факторы экосферы
II.1. Геосферы и экосфера
Экосфера – это очень сложная природная система. При анализе сложных систем, чтобы упростить картину, выявив в то же время ее наиболее существенные особенности, принимаются различные концептуальные модели, подчеркивающие те или иные свойства оригинала. Можно, например, представить экосферу как набор взаимопроникающих сфер, различающихся своими физическими и химическими свойствами. Можно рассматривать Землю как единое, цельное тело, то есть как планету. Можно принять модель экосферы как экологической системы, состоящей из многих элементов, объединенной прямыми и обратными связями между элементами и характеризующейся специфическими чертами энергетического режима и массообмена. Можно рассматривать экосферу как закономерный набор природно-территориальных комплексов (ландшафтов). Каждая модель позволяет по-своему взглянуть на экосферу и каждая имеет свои преимущества и недостатки.
Планета Земля имеет ярусное строение, и этому соответствует распределение плотности вещества, слагающего ярусы, или геосферы. В целом чем ближе к центру Земли расположена геосфера, тем выше ее средняя плотность. Сложнее всего построена экосфера – область взаимного проникновения и взаимодействия атмосферы, гидросферы, биосферы и верхней части литосферы. Иногда выделяют также криосферу, или сферу холода, включающую ледники, вечную мерзлоту, снежный покров, ледяной покров водоемов. На суше выделяется также педосфера, или сфера почв. Непосредственная поверхность Земли отличается наиболее сложным строением и режимом, в особенности на суше. Когда говорят о геоэкологических явлениях и проблемах, обычно имеют в виду не всю планету, а экосферу. В этом смысле будем упоминать Землю и мы.
Не претендуя на высокую точность, можно сказать, что экосфера не имеет четких границ и простирается на первые десятки километров в атмосферу и на первые сотни метров в литосферу, заключая в себя помимо этих двух сфер также и всю биосферу, педосферу и практически всю гидросферу.
Экосфера – целостная, внутренне связанная система, обладающая определенной устойчивостью по отношению как к внутренним процессам, так и к внешним воздействиям. Основные черты пространственной структуры экосферы следующие:
• экосфера по форме близка к шару;
II.2. Земля как планета. геоэкологические следствия
Положение Земли в Солнечной системе, ее размеры, форма, особенности движений предопределяют несколько основных свойств планеты, в том числе особенности, важные с точки зрения геоэкологии:
а) Земля – планета относительно небольшая. Площадь ее поверхности составляет 510 млн км
2
, из них суша – 149 млн км
2
, а свободная от ледников суша – 133 млн км
2
. Это все, чем располагает человечество не только сейчас, но и в будущем, для своего дальнейшего роста и развития. Ограниченность пространства и ресурсов, заключенных в этом пространстве, при возрастающей численности населения мира и росте его потребностей приводят к неизбежности возникновения, рано или поздно, глобального геоэкологического кризиса.
б) Главный источник энергии, необходимой для функционирования экосферы, – это Солнце. Позиция Земли по отношению к Солнцу оптимальна по сравнению с другими планетами: наша планета достаточно близка к Солнцу, чтобы получать от него необходимое количество энергии, определяющей почти все основные процессы в экосфере. В то же время Земля не настолько приближена к Солнцу, чтобы получать избыточное количество энергии.
в) Ось вращения Земли наклонена под углом 66°33′ к плоскости движения Земли вокруг Солнца (плоскости эклиптики). Это обстоятельство обусловливает изменяющееся в течение года неравномерное распределение солнечной радиации по земной поверхности и, таким образом, смену времен года. Оно обеспечивает также различную продолжительность светового дня и ее внутригодовую изменчивость в зависимости от широты.
г) Параметры движений Земли изменяются с определенной периодичностью. Среди многих периодов выделяются, например, вариации средней продолжительностью 92, 40 и 21–23 тысяч лет, связанные с закономерными изменениями параметров движений Земли (эксцентриситета орбиты, наклона оси вращения планеты к плоскости орбиты, прецессии равноденствия). Это приводит к периодичности изменений геоэкологической обстановки, таких как потепление или похолодание климата, повышение или понижение уровня океана, развитие или сокращение оледенения и пр. Периодичность различной продолжительности – отличительная особенность многих природных явлений.
II.3. Энергетические и вещественные особенности экосферы
Наиболее характерными особенностями любой сложной природной системы являются ее энергетическое и вещественное состояние и режим. В этой связи важнейшими факторами, определяющими режим и эволюцию экосферы, являются ее тепловой баланс и глобальные циклы вещества.
II.3.1. Тепловой баланс экосферы
Солнце – главный источник энергии, которая необходима для функционирования Земли как системы. Общее количество солнечной энергии, достигающей верхней атмосферы, составляет 5,49 · 10
24
джоулей за год. При этом поток солнечной радиации весьма мало изменяется во времени, обеспечивая устойчивую энергетику таких основных процессов экосферы, как общая циркуляция атмосферы и океана, выветривание и денудация верхних горизонтов литосферы, глобальные биогеохимические циклы вещества, образование первичной биологической продукции и пр. В частности, затраты солнечной энергии на испарение воды с поверхности океанов и суши определяют один из основных механизмов системы – глобальный гидрологический цикл, или круговорот воды.
Заметим, что другой источник энергии экосферы – поток из недр Земли к ее поверхности – в 20–30 тысяч раз меньше, чем поступление энергии от Солнца, хотя этот поток все же весьма значителен.
Для сравнения укажем, что человек использует сейчас примерно такое же количество энергии, как и поток из недр Земли.
Это иллюстрация того, что роль человека уже соизмерима с крупными природными процессами.
Солнечную энергию, приходящую к верхней границе атмосферы, постигают затем сложные преобразования
[1]
. Она частично:
II.3.2. Глобальные циклы вещества
Что касается обмена веществом, то он также происходит через границы экосферы, но интенсивность обмена ничтожно мала по сравнению с потоками вещества внутри системы. Из космоса, сквозь атмосферу на поверхность Земли выпадает примерно 40 млн тонн метеоритного вещества в год. Процессы обмена веществом внутри экосферы отличаются значительно большими размерами. Например, реки мира выносят в океаны порядка 20 млрд тонн наносов в год, это в две тысячи раз больше, чем привносится метеоритами. Поэтому можно сказать, что, с точки зрения геоэкологии, Земля и ее экосфера – это закрытые системы.
В закрытой системе неизбежно возникают циркуляционные движения вещества, что и происходит на Земле. Это круговороты вещества, такие как большой («геологический») круговорот, объединяющий разрушение и снос горных пород с аккумуляцией и трансформацией продуктов разрушения, круговорот воды, биогеохимические циклы химических элементов, таких, например, как углерод, азот, фосфор, сера и др., общая циркуляция атмосферы, циркуляция вод океана. В сущности эти круговороты – один большой круговорот, разделяемый нами на отдельные составляющие для удобства нашего понимания глобальных процессов.
Любой глобальный круговорот вещества состоит из запасов (резервуаров) и потоков. Как правило, суммарная величина запасов значительно больше, чем потоков, что обеспечивает устойчивость круговорота. Одна из важных количественных характеристик – среднее время оборота вещества, вычисляемое как отношение запаса к потоку. Оно может определяться также для любой ветви круговорота (например, для ветви, описывающей круговорот углерода в наземной биоте).
Все естественные глобальные круговороты вещества отличаются чрезвычайно высокой степенью замкнутости. Современная продукция органического вещества в биосфере составляет 100 млрд т/год в единицах массы органического углерода. Эта величина соответствует 1000 млрд т живой массы. Время существования жизни на Земле – около 3,5 млрд лет. Если принять, что средняя продуктивность живой массы за это время равна 500 млрд т в год, то всего за время существования жизни образовалось приблизительно 2х10
Поэтому даже малые (казалось бы, пренебрежимо малые), но устойчивые антропогенные воздействия могут приводить к существенным изменениям естественных круговоротов. Отсюда вытекает важнейшая роль деятельности человека в возникновении и усилении несбалансированности круговоротов с серьезными последствиями глобальных размеров. Например, мы увидим ниже, что малое, по сравнению с природными потоками, антропогенное приращение парникового эффекта в атмосфере может привести к серьезнейшим нарушениям устойчивых климатических процессов, влияющих, в свою очередь, на многие аспекты жизни и деятельности общества.
II.4. Роль биоты в функционировании экосферы
Биота – это совокупность организмов, обитающих на какой-либо территории. Живые организмы играют огромную определяющую роль в формировании и функционировании экосферы. Именно они превратили Землю в планету, резко отличающуюся от других. Биота обеспечивает стабильность экосферы, поддерживая оптимальные условия ее существования и гася возмущения.
Один из самых важных, а может быть, и наиважнейший природный процесс в экосфере – фотосинтез, то есть процесс образования растительностью органического вещества из углекислого газа атмосферы и воды с использованием солнечной энергии. Простейшая химическая реакция фотосинтеза может быть записана следующим образом:
6СО
2
+ 6H
2
O + λ → C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
,
II.5. Географическая зональность ландшафтов мира и ее эволюция
Шарообразность вращающейся Земли обеспечивает наиболее высокое поступление солнечной радиации на экватор и наименьшее – к полюсам. Между этими точками суммарные за год величины солнечной радиации не линейно, но плавно изменяются. В результате формируются климатические пояса. Каждый пояс отличается своим характерным набором природных условий:
• особенностями формирования присущих каждому поясу основных воздушных масс;
• местом и ролью пояса в общей циркуляции атмосферы;
• структурой теплового баланса;
• структурой водного баланса и водным режимом;
III. Социально-экономические факторы экосферы
III.1. Основные факторы состояния экосферы
Воздействие социально-экономических процессов на экосферу (В) зависит от трех основных групп факторов: населения (Н), потребления (П) и технического прогресса (Т):
В = Н × П × Т.
Каждая из этих групп состоит, в свою очередь, из многих более конкретных факторов. Это соотношение не следует рассматривать как строгую математическую формулу, а скорее как логическое соотношение, в котором факторы могут рассматриваться как взаимозаменяемые. Поэтому данное выражение может быть использовано также в качестве показателя нагрузки на экосферу и ее отдельные части.
III.2. Население мира как геоэкологический фактор
Численность населения
предопределяет суммарные потребности общества в питании, одежде, жилище, образовании, медицинском обслуживании и других услугах и ресурсах. Это вызывает значительное антропогенное давление на многие природные системы и их деградацию, возрастающее расходование естественных ресурсов и, как следствие, многочисленные и серьезные геоэкологические проблемы. Таким образом, численность населения становится важнейшим геоэкологическим фактором. При этом, вследствие естественного желания жить материально лучше, потребности людей обгоняют рост их численности.
Начало голоцена (около 10 тыс. лет тому назад) – отправная точка для оценки современного состояния экосферы. В то время численность населения Земли составляла 5—10 млн чел. С того времени происходил в целом рост населения, сначала медленный и с колебаниями, а затем все более ускоряющийся. Количество людей на Земле изменялось следующим образом:
III.3. Потребление природных ресурсов и геоэкологических «услуг»
III.3.1. Рост потребления
С точки зрения геоэкологии, под потреблением понимается использование обществом ресурсов экосферы, то есть как физических ресурсов, таких как минеральное сырье, продукты жизнедеятельности биосферы, вода, воздух и пр., так и «услуг» ее систем жизнеобеспечения, таких как поглощение и переработка отходов, или обеспечение основных механизмов биосферы, таких как глобальные биогеохимические циклы. Потребление направлено на удовлетворение материальных и, косвенно, некоторых духовных потребностей. Другое употребляемое понятие для обозначения степени использования ресурсов и систем экосферы – это богатство, или достаток, или уровень жизни.
Потребности людей растут быстрее, чем численность населения. Не будет ошибкой сказать, что если рост населения изменяется в арифметической прогрессии, то соответствующий рост потребления – в геометрической, и потому потребление является очень важным геоэкологическим фактором.
Одним из важнейших показателей экологической нагрузки является произведение численности населения мира на величину потребления природных ресурсов и систем жизнеобеспечения на душу населения. Следовательно, регулирование антропогенного давления на экосферу может проводиться посредством регулирования численности населения или величины потребления, или обоими путями сразу.
Потребление – весьма инерционный фактор, потому что оно основывается на многовековых традициях и его невозможно изменить в одночасье.
Индикатором всемирного потребления и его изменений может быть объем промышленного производства:
III.3.2. Природные ресурсы
Природные ресурсы экосферы подразделяются на невозобновимые (полезные ископаемые), возобновимые (в основном биологические) и «неисчерпаемые» (энергия Солнца, вода, воздух, тепло недр и др.) (рис. 4). К этой же последней категории могут быть отнесены и такие системы жизнеобеспечения, как глобальные биогеохимические циклы основных элементов, глобальный гидрологический цикл, циркуляция атмосферы и океана, процессы синтеза-деструкции органического вещества и пр. Это весьма условное деление. Границы между категориями ресурсов размыты. Эти границы относительны с точки зрения времени. Например, минеральные ресурсы и почвы продолжают создаваться и эволюционировать и в наше время. Вода, в целом возобновимый ресурс, может быть при определенных обстоятельствах невозобновимым ресурсом.
Рис. 4. Основные виды природных ресурсов
III.3.3. Различия в уровнях потребления
Обсуждая принципиальные вопросы потребления природных ресурсов и экосферных «услуг», нельзя не сказать о различии в уровнях потребления как внутри стран, так и между странами.
Разница в уровнях потребления различных стран очень велика. Например, в развивающихся странах потребление нефти, газа, угля и стали на душу населения на порядок меньше, чем в развитых странах.
Величина валового национального продукта (ВНП) дает определенное представление о разнице в уровнях потребления различных стран. ВНП – это стоимость всей конечной продукции и услуг (за год), произведенных на территории данной страны. В 1993 г. ВНП всех стран мира составил 29 триллионов 135 миллиардов долларов (Мироненко, 1995). Из них на долю США приходится 21 %, Китая – 10 %, Японии – 9 %, Германии – 5 %, Индии – 4 %, Франции – 3 %. ВНП России был 725 млрд долларов, или 2,5 % от общемирового. ВНП развитых и развивающихся стран различаются на порядок величины: в 1991 г. разница на душу населения США и Индии, например, была приблизительно в 20 раз.
Использование ресурсов жителями развитых стран превышает разумные потребности. Подсчитано, что обобщенный уровень потребления среднего жителя Швейцарии приблизительно в 40 раз больше уровня потребления жителя Сомали. Достаточно посмотреть также на огромные, забитые товарами магазины западных стран, чтобы понять, что преобладающая часть этих товаров не может быть раскуплена, и, таким образом, ресурсы, использованные для их производства расходуются впустую. В США только затраты на содержание очень приятных на вид лужаек у каждого дома равны примерно 7,5 млрд долларов в год. В то же время все виды иностранной помощи США составляют около 10 млрд долларов в год. Для сравнения укажем также, что расходы на лужайки на одного жителя США порядка 50 долларов, тогда как весь ВНП на душу населения самой бедной страны мира, Эфиопии, составляет приблизительно 100 долларов в год.
По всей видимости, эту разницу одолеть не удастся. Развитые страны, входящие в Организацию Экономического Сотрудничества и Развития (ОЭСР) пришли к выводу, что страны с низким средним доходом (развивающиеся страны) не смогут сравняться с уровнем стран ОЭСР ни за 40, ни даже за 100 лет. Эта цель недостижима, и, наоборот, различия в имущественном состоянии стран увеличиваются. Было бы очень желательно, чтобы развивающиеся страны хотя бы приблизились к имущественному уровню развитых стран. Возможный путь к этому – в снижении разницы в доходах. Средний годовой доход в странах ОЭСР превышает 21000 долл./чел. Существуют исследования, показывающие, что страны с низким доходом могут достичь уровня дохода в 1500–2000 долларов на человека в год. При таком уровне дохода можно обеспечить около 80 % тех показателей, которые имеют жители стран с доходом 20000 долларов (продолжительность жизни, уровень питания, образования, особенности отдыха и пр.).
III.4. Геоэкологическая роль технического прогресса
Уже было сказано, что вся сумма воздействий человека на экосферу делится на три основные группы факторов: население, потребление и технология. В предшествующих двух разделах обсуждались две первых группы факторов, тесно взаимосвязанных. В этой книге под выражением «технический прогресс» понимаются процессы совершенствования всего комплекса процессов переработки ресурсов и использования систем жизнеобеспечения Земли в промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, строительстве и на транспорте. Техника, в этом понимании, оказывает серьезное воздейсвие на экосферу и отдельные ее компоненты и процессы.
Человечество перерабатывает примерно 100 гигатонн сырья в год, при этом перемещая в процессе его добычи 1000 гигатонн горной породы. При добыче и переработке сырья используется до 1000 гигатонн воды и энергия мощностью порядка 10 тераватт. Все эти процессы не характерны для природы, они антропогенны: сырье извлекается из невозобновимых ресурсов, не используемых природой; энергия производится благодаря сжиганию горючих ископаемых, не вовлеченных в современные естественные круговороты вещества; вода расходуется на индустриальные процессы, не имеющие аналогов в природе; процессы переработки сырья вызывают загрязнение окружающей среды; продукты технологии, произведенные человеком, выбрасываются на свалки через относительно короткое время после их производства, внося свой вклад в загрязнение экосферы. Человек использует всего лишь 2 % от массы извлекаемого им сырья (и то на относительно короткое время), а остальное идет в отвалы. По сути дела, человечество производит главным образом отходы, и во все увеличивающейся степени, в соответствии с обсуждавшимся ранее ростом производства.
Именно технический прогресс является тем механизмом, который вызывает процессы деградации экосферы. Если объем совокупного мирового продукта вырос в этом столетии в более чем 20 раз, то и масса и объем загрязнений возросли не в меньшей степени. Технический прогресс ХХ века основан на сжигании горючих ископаемых (угля, нефти, газа), что приводит к катастрофическому загрязнению атмосферы Земли с многочисленными и серьезными последствиями, включая глобальное изменение климата.
Но именно технический прогресс привел к синтезу сотен тысяч ранее не существовавших в природе химических веществ, десятки тысяч которых широко используются в различных областях экономики без надлежащего испытания их токсикологических свойств. Многие из этих веществ высоко токсичны как для человека, так и для природных экосистем.
Но именно технический прогресс вызвал к жизни ядерное оружие и использование атомной энергии, без сколько-нибудь достаточного умения контролировать радиоактивные материалы, избегать атомных катастроф и управлять радиоактивным режимом территорий.
III.5. Геоэкологические аспекты внешнего долга государств и «свободной торговли»
Серьезнейшие геоэкологические проблемы вытекают из глобальной ситуации с внешней задолженностью стран. В 1991 г. общая сумма долгов стран мира составила 1,5 триллиона долларов США. В том числе Бразилия, Мексика и Аргентина имели задолженность, соответственно равную 109, 98 и 56 миллиардов долларов. Это огромные суммы, в особенности, если их сравнить с экономической помощью развивающимся странам, составлявшей в то время 55 млрд долларов в год. Даже с учетом капиталовложений частного сектора, общая сумма потока капитала в развивающиеся страны была около 130 млрд в год, или менее 9 % от задолженности. В Латинской Америке и Африке (без Средиземноморья) долги стран превышают половину их ВНП, и даже уплата процентов по долгам составляет 20–30 % экспорта этих стран. Для многих стран уплата по долгам начала превышать приток средств, так что больше средств уходило в развитые станы, чем поступало в виде экономической помощи в развивающиеся. В конце 1980-х гг. результирующая денежного потока была направлена в развитые страны и была равна примерно 50 млрд долларов в год.
Уплата внешнего долга и процентов по нему для большинства развивающихся стран осуществляется во многом за счет распродажи природных ресурсов и, соответственно, посредством потери их природного капитала как вследствие потери природных ресурсов, так и из-за ухудшения состояния окружающей среды в районах их добычи, транспортировки и переработки. К великому сожалению, основной источник валютных доходов нашей страны, в том числе и для уплаты процентов по внешним долгам, это также продажа минерального и биологического сырья за границу. Таким путем теряется наш природный капитал с сопутствующим ухудшением состояния природной среды.
В последние годы отмечается процесс либерализации мировой торговли, основанный на установлении свободного рынка товаров. Это очень сложный процесс, требующий внимательного изучения его глобальных экологических последствий. Можно сказать, однако, что он неизбежно вызывает ускоренную торговлю природными ресурсами по низким ценам, то есть, в конечном итоге, способствует ухудшению состояния экосферы.
