Основы экоразвития - Акимова Т.А.
ISBN 5-7307-0043-1
Скачать (прямая ссылка):
Идея о том, что вся Земля представляет собой единое сообщество, является основной концепцией современной экологии. Это интерпретировано Н. Ф. Реймерсом в виде «закона внутреннего динамического равновесия», согласно которому вещества, энергия, информация и динамические качества отдельных экологических систем и их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие функционально-структурные количественные перемены, сохраняющие общую сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств экосистем, где эти изменения происходят, или в их иерархии.
Для понимания характера природных взаимосвязей и практики природопользования важны некоторые следствия, вытекающие из этой общей закономерности:
1. Любое изменение в экосистеме или их совокупности неизбежно приводит к развитию природных цепных реакций, идущих в сторону нейтрализации произведенного изменения или формирования новых взаимосвязей и новых систем, образование которых при значительных изменениях среды может принять необратимый характер.
2. Взаимодействие экологических компонентов природных систем при их изменениях количественно нелинейно, т. е. слабое воздействие или изменение одного из показателей может вызвать сильные отклонения в других и во всей системе в целом.
61
3. Производимые в крупных экосистемах перемены относительно необратимы: проходя по экологической иерархии снизу вверх, от места воздействия до биосферы в целом они меняют глобальные процессы и тем самым переводят их на новый эволюционный уровень.
4. Любое местное преобразование природы вызывает в глобальной совокупности биосферы и ее крупнейших подразделениях ответные реакции, приводящие к относительной неизменности эколого-эко-номического потенциала, увеличение которого возможно лишь путем значительного увеличения материально-энергетических затрат.
Существует как бы некий природный норматив допустимости отклонений в функционировании крупномасштабных экологических систем. Это эмпирическое правило одного процента, по которому изменение энергетики природной системы в пределах 1% (от немногих десятых до, как исключение, единиц процентов) выводит природную систему из равновесного состояния, а затем ее разрушает. Особое значение правило одного процента имеет для глобальных систем. Их энергетика, видимо, принципиально не может изменяться за уровень примерно 0,2% (уровень энергетики фотосинтеза), максимум — до 0,5% от поступающей солнечной радиации без катастрофических последствий. Вероятно, это непреодолимый порог и лимит для деятельности человечества — сравнительно узкий для современной антропосферы промежуток между «ядерной зимой» и пиком глобального потепления.
3.3. Законы сохранения в экологии («все должно куда-то деваться»)
Это не только перефразировка закона сохранения, — это и требование. В отличие от человеческого быта и производства природа в целом почти безотходна, в природе нет такой вещи, как мусор. В экосистемах отбросы одних организмов служат пищей для других. Достаточно увидеть, как за считанные часы в муравейнике до препаративной белизны очищается скелет упавшего с дерева птенца или как дерутся из-за комка навоза жуки-скарабеи, чтобы убедиться в безотходности природного круговорота. Недаром подчеркивается его исключительно высокая замкнутость Ч
Выше уже шла речь о странствиях атомов биогенных элементов. Они практически всю жизнь безостановочно движутся в биосферных циклах. В табл. 3.1 приведены некоторые количественные характеристики этого движения, обусловленного процессом фотосинтеза. По-иному складывается судьба многих других элементов, которые так или иначе временно вовлекаются в биогеохимический круго-
«Отходами» биосферы можно считать часть осадочных пород и ископаемое топливо, но скорость их накопления по сравнению с мусоропроизводящей работой человечества совершенно ничтожна.
62
Таблица 3.1
Геохимический круговорот химических элементов, обусловленный фотосинтезом
(т/год)
Геохимические следствия процесса фотосинтеза Ежегодная миграция
элементы количество
Восстановление с образованием органических веществ и увеличением биомассы
Концентрирование с последующей минерализацией Окисление с выделением Ог при фотоокислении воды Углерод,
азот,
сера
Фосфор, железо цинк, марганец, медь, титан Кислород К1
108
ю7
10I0I
1011
ворот, но не участвуют в нормальном обмене веществ в клетках организмов. Те из них, которые химически инертны (например благородные металлы), мало вредят, накапливаясь в каких-то звеньях циклов. Другие, химически активные, способные вступать в реакции с белками, замещать биогенные элементы или специфически воздействовать на биологические молекулы и структуры, очень опасны. Это яды. Многие из них появились в биосфере совсем недавно в результате деятельности человека.
В отличие от природных ядов, которые почти всегда надежно спрятаны в живых носителях и легко разлагаются с их смертью, техногенные яды в больших количествах попадают в окружающую среду и оказываются весьма стойкими.
