Экологические кризисы и катастрофы

ВЗАИМООТНОШЕНИЕ ПРИРОДЫ И ОБЩЕСТВА

Лекция 11

Дополнительная

Основная

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Глобальные последствия загрязнения атмосферы. Локальные последствия загрязнения гидросферы и литосферы.

Перечислите основные типы загрязнений. Важнейшие химические загрязнители.

Экологические последствия реализации ресурсного цикла.

Основные причины и последствия энергетического кризиса.

Потеря биологического разнообразия как фактор дестабилизации состояния биосферы.

1. Николайкин, Н.И., Николайкина, Н.Е., Мелехова, О.П. Экология: Учебник для вузов. / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова. – М.: Дрофа, 2008. – 624 с.

2. Коробкин, В.И., Передельский, Л.В. Экология: учебник для вузов / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2007. – 602 с.

3. Евдокимов, Н.А. Общая экология, биология и биохимия: Учебно-методическое пособие для студентов специальности 320500 – «Мелиорация, рекультивация и охрана земель» / Н.А. Евдокимов. Саратов: Изд-во «Научная книга», 2011. – 89 с.

1. Черников, В.А., Алексахин, Р.М., Голубев, А.В. Агроэкология / Под ред. В.А. Черникова, А. И. Чекереса. – М.: Колос, 2000. – 536 с.

2. Медоуз, Д.Х., Рандерс, И., Медоуз, Д.Л. Пределы роста. 30 лет спустя / Д.Х. Медоуз, И. Рандерс, Д.Л. Медоуз. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 342 с.

3. Реймерс, Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: Словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. – М.: Просвещение, 1992. – 320 с.

Обратимое изменение равновесия экосистем называется экологический кризис. Экологический кризис острое состояние в развитии биосферы, характеризующееся дестабилизацией динамического равновесия, вызванное необдуманным стихийным развитием человечества. Зоны экологического бедствия наблюдается переход от критического состояния природы к катастрофическому (экосистема Аральского моря на современном этапе).

Необратимое изменение равновесия экосистем называется экологическая катастрофа. Экологическая катастрофа неуправляемая ситуация, возникающая в результате нарушения в экосистеме, приводящая к непредотвратимым тяжелым последствиям. Зоны экологической катастрофы – это территория или акватория, в пределах которой происходит необратимый или весьма трудно обратимый переход состояния природы от катастрофической фазы к коллапсу, что делает ее непригодной для жизни человека (последствия аварии на Чернобыльской АЭС).

11.2. История антропогенных экологических кризисов

История биосферы богата примерами локальных экологических кризисов. Они случались как до появления человечества, так и во время его существования. В районах, оказавшихся испорченными неумелым хозяйствованием человека, «свет цивилизации» постепенно затухал, зато с новой силой и новым блеском он вспыхивал в других районах земного шаpa. Подобными кризисами, вызванными антропогенными воздействиями, принято считать следующие. Наименования и нумерация экологических кризисов приводятся в соответствии с их классификацией, предложенной Н.Ф. Реймерсом.

Кризис перепромысла животных (кризис консументов). Это был первый антропогенный экологический кризис, который произошел 10-50 тыс. лет назад в результате интенсивного развития охоты. Выход из кризиса был найден в ходе сельскохозяйственной революции, ознаменовавшейся переходом к производящему хозяйству.

Кризис примитивного поливного земледелия (кризис продуцентов). Он возник около 2 тыс. лет назад в связи с повышением производительности сельского хозяйства и появлением излишков продукции, которые можно было менять или продавать. Кризис был вызван истощением плодородия почв. Решить проблему удалось в результате второй сельскохозяйственной революции, переходом к широкому освоению неполивных земель.

Кризис перепромысла растительного материала (кризис продуцентов). Этот кризис принято считать вторым антропогенным кризисом, который произошел 150-350 лет назад. В ходе промышленной революции он заставил человечество начать интенсивное использование минеральных (ископаемых) источников энергии, что совместно с другими процессами вызвало дисбаланс в энергетических процессах биосферы.

Кризис физического и химического загрязнения биосферы (кризис редуцентов). Далее, 40-60 лет назад, в связи с развитием научно-технической революции начался и продолжается в настоящее время третий антропогенный или глобальный кризис, который уже не в состоянии справляться с разложением всего постоянно растущего «антропогенного букета загрязнений». Особые проблемы возникают с теми впервые синтезированными человеком веществами, которые не имеют природных аналогов, и, следовательно, для которых в природе нет систем (организмов или абиотических процессов), способных редуцировать эти вещества до исходных химических элементов.

11.3. Современный экологический кризис

В наши дни третий антропогенный кризис дополнился глобальным термодинамическим (тепловым) кризисом или энергетическим кризисом потребления. Кроме научно-технической революции, он вызван кризисом сознания и увеличением потребления, т. е. идеалы потребительства стали превалировать над прежними идеалами человечества.

Уже более 3 млн. лет наблюдается усиление антропогенного воздействия на биосферу, которое происходит нелинейно, а в последние 40-50 лет – в режиме самоускорения (или обострения).

Термодинамический кризис вызывает климатические изменения в биосфере, связанные с парниковым эффектом, возникающим из-за загрязнения атмосферы парниковыми газами. Растущее потребление энергии и выделение парниковых газов грозит планете глобальной экологической катастрофой. Может произойти повышение уровня Мирового океана и затопление прибрежных земель (таких, как земли северной Европы) и многих крупных городов. Кроме этого, уже сейчас наблюдаются локальные кризисные климатические ситуации, связанные с возникновением торнадо, цунами, резкими перепадами погоды, наводнениями – все это результат нарушения термодинамического режима нашей планеты. Выброс газов в атмосферу ведет еще к двум опасностям – выпадению кислотных осадков и разрушению озонового слоя.

В результате нарастания самоускоряющихся негативных процессов (демографического взрыва, уничтожения биологических видов и целых экосистем, истощения природных ресурсов, а также загрязнения окружающей природной среды) биосфера в наше время оказалась в состоянии экологического кризиса и даже более того – на грани экологической катастрофы. Главными чертами этого кризисного состояния являются: истощение ресурсов, перенаселение, а также загрязнение биосферы ксенобиотиками, т. е. чуждыми для нее веществами. Основные критические процессы в биосфере – это достижение человеком и значительное (в наши дни на порядок) превышение порога энергетического лимита; разрушение природных экосистем.

В 1900 г. естественные экосистемы суши были разрушены на 20%, а сейчас – уже на 63%. Разрушаются также морские экосистемы, прежде всего внутренние моря.

В XX в. антропогенное воздействие усилилось. В начале века человечество потребляло примерно 1 % чистой первичной биосферной продукции, а к концу века уже 10%. Кроме того, первичная продукция оказалась разрушена еще на 30%; при этом часть ее перераспределилась человеком в пользу сопровождающей фауны, т. е. домашних животных, крыс, мышей, тараканов, микроорганизмов. В результате нарушается круговорот биогенов, меняется их естественная концентрация во всех средах, а в итоге постоянно снижается биоразнообразие. По некоторым подсчетам в настоящее время ежегодно гибнут тысячи биологических видов.

Всякая живая система, используя обратные связи, всегда стремится к самосохранению. Система обратных связей в биосфере направлена наэлиминацию человека как вида. Увеличивается генетический «груз» человечества, отмечается рост психических и нервных заболеваний, снижается общая сопротивляемость болезням, усиливается стресс перенаселения в городах, агрессия, страх и т. д. Человек для оправдания названия своего вида «Человек разумный» должен планировать дальнейшую деятельность так, чтобы сохранить оставшуюся и по возможности восстановить утраченную биоту планеты за счет естественной саморегуляции природной среды.

Энергетика природных биоценозов построена таким образом, что микроорганизмы (мелкие грибки и бактерии) потребляют примерно 90% энергии растительной биомассы, мелкие беспозвоночные животные – еще около 10%, а крупные животные (в том числе позвоночные) – всего 1 %. Эти организмы имеют малый коэффициент полезного действия, и их роль в биоте заключается в тонкой настройке функционирования сообществ. Следовательно, человек в естественных границах биосферы должен потреблять не более 1% добытой энергии, т. е. тратить только 1% на свои нужды, а 99% – на поддержание биоты.

Биота является на данный момент единственным механизмом результативного управления окружающей природной средой, в которой только и может существовать человек. Сейчас энергетическая мощность биоты составляет примерно 1/1000 количества приходящей на Землю солнечной энергии. Столь малая часть регулирует климат, формирующийся за счет остального количества солнечной энергии. Увеличение доли биоты приведет к дисбалансу в климате планеты. Поэтому величина 1/1000 и является энергетическим лимитом, т. е. естественным барьером для дальнейшего увеличения хозяйственной деятельности человека.

Таким образом, современное человечество находится на пороге экологической катастрофы, и непременным условием его дальнейшего существования является сохранение биосферы. Для этого следует выбрать такой путь развития цивилизаций, при котором как можно быстрее удастся резко уменьшить (в несколько раз) антропогенное давление на природную среду и тем самым оградить биосферу от разрушения.

Вопросы для самоконтроля