Современный экологический кризис и его специфика

Обостряющийся сегодня экологический кризис уже не первый в геологической истории Земли. Только на памяти человечества это, как минимум, третий по счету кризис. Хотя его масштабы превосходят два предыдущих. А в геологической истории нашей планеты это, по мнению биологов, второй крупнейший глобальный экологический кризис. Как мы уже говорили выше, биосфера Земли существует около 4 млрд лет. Первыми организмами на Земле были анаэробные организмы, которые погибли в борьбе за существование с вторичными организмами, выделявшими в больших количествах кислород. Таким образом, для первичных организмов создание кислородной атмосферы было катастрофой – глобальным экологическим кризисом, в ходе которого большинство этих организмов исчезло с лица Земли.

В дальнейшей постоянно вымирало большее или меньшее количество видов. Таким образом, можно сказать, что экологические кризисы в истории биосферы происходили многократно. Один из наиболее известных кризисов – исчезновение динозавров, давшее шанс для развития млекопитающим.

Все перечисленные кризисы имели естественные причины. Но с появлением человека основной причиной кризисов стало его воздействие на окружающую среду, которое резко возросло в XX веке. Поэтому с этого момента главнейшим фактором глобального экологического кризиса на Земле стал человек. Если два первых кризиса имели локальный характер, то современный кризис охватил всю планету, поставив под угрозу существование самого человека как вида и всей биосферы в целом.

Симптомом современного экологического кризиса является нарушение биотического круговорота вещества – человек стремится взять из природы как можно больше, забывая, что ничто не дается даром. Ведь глобальная экосистема – это единое целое, в рамках которой ничто не может быть выиграно или потеряно и которая не может являться объектом всеобщего улучшения. Все, что было извлечено из нее человеком, должно быть рано или поздно возмещено. И время платить по счетам неотвратимо приближается.

Человек разомкнул существовавшие миллионы лет биотические круговороты и вызвал антропогенное выпадение химических элементов. Так, в доисторический период в почвах Земли было 2000 млрд. т. углерода, в конце 1970-х годов – 1477 млрд. т., то есть в год в среднем теряется 4,5 млрд т углерода. Причем эти потери существуют в виде таких отходов, которые природа переработать не может. О других видах загрязнения окружающей среды мы говорили выше.

Постоянно растет потребление энергии человеком. Сегодня оно достигло 0,2% всей солнечной энергии, падающей на Землю. Это сопоставимо с энергией всех земных рек и годовой энергией всего фотосинтеза. Результат – усиление загрязнения и нарушение термодинамического равновесия биосферы.

Еще один признак экологического кризиса – истощение ресурсов редуцентов и продуцентов. Сокращается биомасса микроорганизмов. Вследствие этого, а также в результате роста количества отходов нет достаточного уровня самоочищения среды жизни. Более того, возникают негативные для биосферы и опасные для человека новые формы микроорганизмов, причем некоторые формы производит сам человек.

Уже в конце 1980-х годов под угрозой исчезновения было 10% всего видового состава растений. Растительная биомасса снизилась более чем на 7%, объем фотосинтеза сократился на 20%.

Результатом стало уменьшение ресурсов консументов – исчезающими считаются около 10 тысяч видов крупных животных и неизвестное число мелких.

Как считают некоторые ученые, за время существования человека живое вещество в целом потеряло до 90% генного разнообразия.

Это – то, что человек принес природе. Но ведь человек по-прежнему остается частью природы, частью биосферы Земли. Поэтому негативные последствия глобального экологического кризиса становятся все заметнее и для него.

Прежде всего, во весь рост встает знаменитая проблема Мальтуса, сформулированная им еще в конце XVIII в. Это проблема несоответствия растущих потребностей увеличивающегося в геометрической прогрессии человечества и уменьшающегося запаса ресурсов оскудевающей планеты (их производство растет только в арифметической прогрессии). Если самого Мальтуса беспокоило только несоответствие роста населения росту производства пищи, то теперь ситуация стала значительно сложнее. Мы уже говорили о стремительном опустошении запасов углеродного топлива. Как страшный кошмар перед человечеством вырисовывается перспектива неминуемого исчерпания запасов угля, нефти, газа. Продолжает уменьшаться продуктивность биоты Мирового океана, плодородие почв, большое количество плодородных земель выводится из обращения городской застройкой и промышленным строительством, растут свалки. В некоторых районах земного шара деградация природной среды видна отчетливо и приобретает характер катастрофы. Отбросы собственной жизнедеятельности душат человечество.

И все это на фоне демографического взрыва, принявшего угрожающий характер. Так, две тысячи лет назад численность населения Земли составляла около 250 млн человек. Удвоение численности произошло в середине XVII в. В середине XIX в. нас стало 1 млрд, а к концу XX в. – более 6 млрд человек. По прогнозам демографов, если рост населения составит 2%, к 2020 г. нас уже будет около 10 млрд!

Поэтому и в наши дни бблыпая часть населения Земли – до 600 млн человек – голодает или недоедает. А ведь людей нужно не только накормить, им нужно обеспечить хотя бы минимум из того, что может дать современная цивилизация в области здравоохранения, образования и пр.

Помимо этой, очень серьезной проблемы, вскоре человечество столкнется еще с одной угрозой своему существованию. Речь идет о нарастающей интенсивности мутагенеза и росте генетической неполноценности человечества. Показатели этих процессов опасно возрастают. Какое-то количество неполноценных детей всегда присутствует среди новорожденных – это цена генетического разнообразия. В былые времена такие дети чаще всего погибали или, во всяком случае, не могли оставлять потомства. Благодаря успехам современной медицины эти дети не только выживают, но многие из них дают потомство, тоже неполноценное. Это и приводит к непрерывному, не только абсолютному, но и относительному росту числа людей с генетическими отклонениями. Таким образом, отбор не может справиться с интенсивным потоком «искусственных» мутаций, возникающих под влиянием концентрированных мутагенных отходов – тяжелых химических элементов и соединений, а также радиации.

Но самым главным, что ухудшает структуру генофонда человечества и повышает частоту рождения неполноценных детей, является давление социальных факторов, прежде всего, алкоголизма и наркомании. К этому еще надо добавить рост интенсивности, мутагенеза за счет урбанизации и перенаселенности. Не может не беспокоить и возможное снижение интеллектуального потенциала человечества – войны и разного рода геноцид ударяют прежде всего по наиболее талантливой и активной части человечества.

Медики говорят, что у современных поколений людей около 50% болезней вызвано нарушениями наследственного аппарата. Описано свыше 2 тысяч болезней, связанных с нарушением генов.

У каждой популяции существует некоторый порог допустимого размывания генофонда, т.е. тот процент неполноценных особей, за которым уже никакой естественный отбор не сможет восстановить его качество и предотвратить деградацию популяции. Человек не являет собой исключения. Можно спорить о конкретных числовых оценках, но через несколько поколений, может быть, уже к началу XXII в., человечество, если экстраполировать современные тенденции, вероятно, подойдет к этому опасному рубежу. И обратного хода эволюционному процессу тогда уже не будет. Иначе говоря, без кардинальных изменений условий жизни человека генетическая деградация вида Homo sapiens неизбежна.

Если генетическая патология – проблема, которую будут решать наши потомки, то появление новых вирусных заболеваний угрожает человечеству уже сейчас. Их появление связано с антропогенным загрязнением окружающей среды. Среди таких «новинок» – вирус иммунодефицита человека (ВИЧ – СПИД), не поддающийся пока лечению.

Появление новых вирусов ученые объясняют тем, что уничтожение одних возбудителей болезней освобождает экологические ниши для новых организмов. Кроме того, высокая численность и плотность населения, интенсивные контакты делают чрезвычайно вероятными массовые заражения и эпидемии.

Итак, современная ситуация может быть оценена как глобальный экологический кризис, у которого существуют две стороны – кризис природы и кризис человека, причем они оба углубляются и расширяются. В результате перед нами встает грозная проблема, которая почти не обсуждается даже специалистами. Это проблема потери возможной устойчивости (стабильности) биосферы как целостной системы, частью которой является человечество. Результатом потери стабильности нынешнего квазиравновесного состояния будет переход биосферы, как всякой нелинейной системы, в новое, неведомое нам состояние, в котором человеку просто может не оказаться места.

Биосфера как саморегулирующаяся система до поры до времени могла компенсировать изменяющиеся внешние нагрузки. На протяжении миллиардов лет удерживались параметры биосферы в том узком интервале их значений, в котором только и мог возникнуть наш биологический вид. И это регулирование обеспечивалось несмотря на то, что за время существования планеты биосфера Земли неоднократно подвергалась дополнительным внешним нагрузкам – колебаниям солнечной активности, падениям метеоритов, интенсивному вулканизму и т.д. Но теперь основной опасностью для стабильности биосферы становится человек. И есть основания полагать, что компенсационные возможности биосферы либо уже нарушены, либо находятся на пределе своих возможностей.

Биосфера обладает колоссальной самоочищающей способностью. К сожалению, эти способности природы не безграничны. Антропогенное воздействие на природу поставило под угрозу нормальное осуществление присущих ей биотических процессов, нарушило равновесное состояние биосферы. Антропогенная нагрузка на окружающую природную среду достигла сегодня таких масштабов, что привела к глобальному экологическому кризису. Многие ученые считают, что мы стоим на грани настоящей катастрофы, так как порог устойчивости биосферы превзойден в 5–7 раз.

Для оценки предельной возможности биосферы Земли существуют две модели: ресурсная и биосферная.

Ресурсная модель допускает предельную численность населения на Земле в 8 млрд человек. Согласно этой модели, при эффективном использовании ресурсов и наличии двух детей в каждой семье численность населения на всем протяжении XXI в. оставалась бы примерно одинаковой и равной 7,7 млрд.

Биосферная модель оценивает порог устойчивости биосферы всего в 1–3 млрд человек. А нас уже больше 6 миллиардов! Таким образом, с точки зрения этой модели, устойчивость биосферы была утеряна уже в начале XX века.

Учеными определен индекс антропогенной нагрузки, позволяющий оценить разрушительное действие разных стран на природу. Этот индекс показывает, что в разрушение биосферы наибольшую долю вносят высокоразвитые и густонаселенные страны мира – Япония, Германия, Великобритания. Если индекс антропогенной нагрузки всего мира оценивается в единицу, у названных стран он больше в 10–15 раз. Индекс антропогенной нагрузки России – 0,85.

Чем нам может грозить потеря стабильности биосферы? Биосфера является сложной нелинейной системой. Если такая система теряет стабильность, то начинается ее необратимый переход в некое квазистабильное состояние. И более чем вероятно, что в этом новом состоянии параметры биосферы окажутся неподходящими для жизни человека, а, может быть, и для жизни вообще. Кроме того, подобный переход, вызванный потерей устойчивости равновесия, происходит со скоростью, нарастающей по экспоненте. Другими словами, катастрофа может разразиться совершенно неожиданно и столь стремительно, что никакие наши действия уже ничего не смогут изменить. Поэтому проблема изучения стабильности биосферы должна превратиться в одно из основных направлений фундаментальных исследований. Но самое главное, должна появиться новая стратегия цивилизации, согласованная со стратегией природы. Это должна быть стратегия выживания, для чего нам предстоит научиться изучать биосферу как единый целостный организм и соизмерять свой образ действия с реакцией на него этого общепланетарного организма. Поэтому так важно создать концепцию перехода, а затем – будущего человеческой культуры и цивилизации. Немалую помощь в этом может оказать учение о ноосфере В.И. Вернадского.