Комплексный характер экологической проблемы

Отдельные регионы планеты, находящиеся на разных ступенях экономического развития, испытывают различные трудности: для развивающихся стран — это традиционная проблема нехватки пищевых продуктов, для развитых — перспектива исчерпания природных ресурсов и загрязнения природной среды. Кажется, что перед различны ми районами Земли стоят противоположные задачи. Так, в странах Юго-Восточной Азии одна из важнейших — проблема снижения рождаемости, в то время как во многих африканских и некоторых западных странах рост населения считается необходимым для развития промышленности и сельского хозяйства. На самом деле, все эти, казалось бы, разрозненные проблемы внутренне связаны между собой, и имен­но последнее обстоятельство сообщает качественное своеобразие со­временной экологической ситуации.

Специфика угрозы глобального экологического коллапса заключа­ется не только в недостатке продуктов питания — эта проблема стояла всегда, и не только в исчерпании природных ресурсов — об этом писали еще в XIX в. К этим двум прибавились новые, и главная— загрязнение природной среды, вставшая как глобальная проблема в XX в. Это со­здало качественно новое состояние взаимоотношений общества с при­родной средой, самыми существенными свойствами которого являются переплетение и взаимное усиливающее действие друг на друга экологи­ческих трудностей. Так, резкое уменьшение водных ресурсов является следствием интенсивного извлечения их сверх естественного прироста и загрязнения вод. Другой пример. Сжигание огромного количества топ­лива, вырубание лесов, загрязнение нефтепродуктами и пестицидами океана (ведущее к гибели в нем растительности — основного поставщи­ка кислорода в атмосферу) — все это вместе взятое сокращает количе­ство кислорода в атмосфере.

Отмечен вызывающий беспокойство эффект синергизма при введе­нии в среду двух и более веществ. «ДДТ мало растворим в морской воде, и, следовательно, его концентрации не слишком опасны для морских организмов. Но ДДТ очень хорошо растворяется в нефти. Поэто­му нефть как бы концентрирует ДДТ в поверхностном слое океана, где проводят часть своего жизненного цикла многие морские организмы. А в результате общее действие нефти и ДДТ превосходит влияние каж­дого из них в отдельности» (Холдрен Дж. П., Эрлих П.Р. Человек и экологические аномалии // Курьер ЮНЕСКО. 1974, авг. — сент. С. 25). Понятие синергизма сокоренно с синергетикой — наукой об организа­ции и эволюции неживых структур. Синергизм ведет к точке бифурка­ции, за которой или распад системы, или ее переход в новое качество. С синергетикой экологию связывают триггерный эффект и автоката­литические петли положительной обратной связи.

Переплетение экологически негативных последствий препятствует попыткам решить какую-либо частную экологическую проблему. При соответствующих усилиях она может быть решена, но это ведет к воз­никновению и обострению других проблем. Происходит не оконча­тельное решение, а как бы «сдвиг проблем».

Рассмотрим проблему увеличения производства пищевой продук­ции. Стремление получить больше сельскохозяйственной продукции стимулирует создание искусственных монокультурных систем взамен естественных. Но монокультуры более уязвимы для сорняков, насекомых-вредителей, болезней и особенно чувствительны к климату.

Избирательное уничтожение или существенное уменьшение количества возобновимых природных ресурсов нарушает тонкие и запутанные связи в экосистемах, что приводит к их обеднению и деградации нарушению экологического равновесия. Созданные же человеком искусственные биогеоценозы не так стабильны, как естественные. Для повышения их устойчивости к «вредителям» сельского хозяйства при­ходится использовать химические средства защиты растений. Однако; «широкое использование пестицидов и других ядохимикатов в сельском хозяйстве в ряде случаев приводит к серьезным экологическим последствиям: гибели насекомых (в особенности пчел) и птиц, угрозе для фауны рек, озер и морских водоемов. Возрастающее содержание ядохимикатов в кормах для скота, а также в продуктах питания ведет к накоплению их в организме человека» (Кроткое Ф.Г. Загрязнение ок­ружающей среды и проблемы гигиены // Природа. 1975. № 4. С. 64).

В последнее десятилетие решение пищевой проблемы связывалось с так называемой «зеленой революцией» — выведением новых высо­коурожайных сортов растений. Однако «зеленая революция» требует огромного количества минеральных удобрений, применение которых также вызывает отрицательные экологические эффекты. Кроме того, новые селекционные сорта более восприимчивы к вирусным заболева­ниям и дают продукцию хоть и повышенной калорийности, но не об­ладающую столь же высоким содержанием белка и других компонен­тов, необходимых человеческому организму. Любое повышение человеком продуктивности экосистем приводит к увеличению затрат на поддержание их в стабильном состоянии вплоть до какого-то пре­дела, когда дальнейшее повышение продуктивности становится невы­годным из-за чрезмерного роста затрат. Американский эколог Л. Бра­ун считает, что в принципе можно получить столько продовольствия, сколько требуется, но это вызовет такое давление на биосферу, кото­рое та не сможет выдержать. Необходимо стремиться к достижению не максимального, а некоторого компромиссного варианта, который является оптимальным.

Данный пример не только демонстрирует комплексный характер экологической проблемы, но и помогает раскрыть противоречие меж­ду современной стратегией воздействия человека на среду его обита­ния и экологическими закономерностями. Для получения необходи­мого количества продовольствия человек стремится максимально повысить продуктивность экосистем, однако это желание противоречит направлению их развития. «Если цивилизации свойственно макси­мально увеличивать продуктивность, то природе свойственно стре­миться к максимальной стабильности, и цели эти несовместимы. Как показывают экологические исследования, наиболее сложные и, следо­вательно, наиболее стабильные экосистемы обеспечивают наимень­шую продуктивность. Ее можно повысить, только снижая стабиль­ность экосистем» (Холдрен Д. П., Эрлих П.Р. Указ. соч. С. 21).

Таким образом, решение частной экологической задачи оказыва­ется половинчатым или проводит к сдвигу проблем. Можно получить неограниченное количество продовольствия и промтоваров, но вста­нет проблема загрязнения; можно, развивая атомную энергетику, по­лучить бесконечно большое количество энергии, но возникает пробле­ма роста энтропии, теплового перегрева планеты, превышения энергетических барьеров биосферы.

Вообще говоря, достижение идеального состояния абсолютной гар­монии с природой в принципе невозможно. Столь же невозможна и окончательная победа над природой, хотя в процессе борьбы человек обнаруживает способность преодолевать возникающие трудности. Мифический Антей не мог оторваться от земли. Современный «Ан­тей» взмывает в небо. Значит ли это, что человек одержал победу над природой в том смысле, как мы говорим о победе в футбольном матче, когда он закончен и соперники расходятся по домам? Нет, взаимодей­ствие человека с природой (его «игра», если можно так выразиться о вещах очень серьезных) никогда не кончается, и когда кажется, что человек вот-вот получит решающий перевес, природа увеличивает со­противление. Впрочем, оно не бесконечно, и его «преодоление» в фор­ме подавления природы чревато гибелью самого человека.

Современные «Антеи» взмывают в небо, но все же они неразрывно связаны с землей и зависимы от природной среды. Более того, нынеш­ний успех человека в борьбе с природной средой достигнут за счет уве­личения риска, который следует рассматривать двояко: риск возмож­ных побочных экологических явлений, связанный с тем, что наука не может дать абсолютный прогноз последствий воздействия человека на природную среду, и риск случайных катастроф, связанный с тем, что технические системы и сам человек не обладают абсолютной надежно­стью. Здесь оказывается справедливым одно из положений Комм онера, называемых им «законами» экологии: «Ничто не дается даром».

На основании анализа экологической ситуации можно сделать вы­вод, что следует говорить скорее не об окончательном решении эколо­гической проблемы, а о перспективах сдвига частных проблем с целью оптимизации взаимоотношений человека с природной средой в существующих исторических условиях. Данное обстоятельство обусловливается тем, что на осуществление целей человечества накладывают ограничения фундаментальные законы природы.

Принципиально важным конкретно-научным положением, накла­дывающим ограничения на человеческую деятельность, является сформулированный в кибернетике «закон необходимого разнообразия». В соответствии с ним эффективное управление возможно только в том случае, когда внутреннее разнообразие управляющей системы не усту­пает внутреннему разнообразию управляемой системы. Человечество ставит перед собой задачу управления природой, и для этого оно долж­но или уменьшать разнообразие во внешней природе, или увеличивать свое внутреннее разнообразие (путем развития науки, культуры, со­вершенствования умственных и психосоматических характеристик че­ловека).

Первый путь представляется более легким, и человечество часто предпочитает именно его. Но легкость его обманчива, и он может при­вести к коллапсу, поскольку уменьшение разнообразия в природе уменьшает стабильность экосистем. Если культура начинает упрощать природу, то природа отвечает тем же. Частным примером является разрушение культурных памятников под влиянием ухудшения эколо­гической обстановки, загрязнения атмосферы и т.д.

Оба отмеченных выше пути как будто бы полезны для целей управ­ления, однако лишь второй путь — развития человеческой культуры — представляется надежным способом разрешения противоречий между человеком и природой. К сожалению, современная наука и практичес­кая природопреобразовательная деятельность вместо того, чтобы вы­полнять негэнтропийную роль по отношению к природной среде, зача­стую способствуют уменьшению разнообразия в природе.

Термодинамические и кибернетические закономерности являются фундаментальными. Их учет имеет огромное значение для выработки природопреобразовательной стратегии человечества. Пытаясь обой­ти эти ограничения наиболее «легким» путем, человек нарушает фун­даментальные принципы функционирования экологических систем, подрывая тем самым естественные основы своего существования.

По мнению Ю. Одума, одно из наиболее важных свойств экосис­тем — «отставание гетеротрофной утилизации продуктов автотрофного метаболизма» (Одум Ю. Основы экологии. М., 1975. С. 41). Чело­век «начинает ускорять процессы разложения в биосфере, сжигая органическое вещество, запасенное в виде ископаемых горючих ве­ществ (угля, нефти, газа), и интенсифицируя сельскохозяйственную де­ятельность, которая повышает скорость разложения гумуса» (Там же. С. 47). Редуцирующая деятельность Человека начинает превосходить продуцирующую деятельность биосферы — в этом еще одна из при­чин угрозы экологической катастрофы.

Современная экологическая ситуация показывает, что влияние при­роды на человека зависит от объективных закономерностей ее разви­тия, и это заставляет обращать пристальное внимание на изучение ме­ханизмов ее целостного функционирования. Так как в природе «все связано со всем», невозможно воздействие на часть системы без по­следствия для всей системы (для биосферы, как и для отдельного орга­низма). Отсутствие или повреждение нескольких связей система может компенсировать, но если их будет нарушено много или будут затрону­ты наиболее существенные из них, система прекращает существование. Чем она сложнее, тем больше у нее скомпенсированных связей, что и позволяет ее долго, безнаказанно разрушать. Но потом, когда прой­ден порог адаптации, наступают необратимые изменения, что и про­исходит с биосферой в наше время. Насколько ответственны за это наука, призванная познавать законы природы, и техника, преобразу­ющая природную среду? Этим вопросам посвящена следующая тема.