Глобальные проблемы природопользования и способы их решения

Природу можно понимать в двух аспектах: широком, как материально-энергетический и информационный мир всей Вселенной (Universum), и узком, как совокупность естественных условий существования человеческого общества, с которыми мы обычно и имеем дело (Реймерс).

В первом случает речь идет о космическом взгляде на природу. Несмотря на то, что космос кажется многим очень далеким и не влияющим на нашу повседневную жизнь, это далеко не так. Пространство за пределами атмосферы наполнено космическими энергиями и излучениями, способными в считанные мгновения уничтожить органическую жизнь. От него нас отделяет тонкий слой атмосферы, в первую очередь - трехатомного кислорода (озона), улавливающий жесткое излучение Солнца и звезд. Атмосфера защищает нас от метеоритов и других нежелательных космических влияний, создавая такие привычные и удобные условия существования. И этот достаточно тонкий слой человечество может уничтожить, не отдавая отчета в том, что оно делает. Загрязнение атмосферы приводит к двум глобальным (планетарным) экологическим проблемам: озонового слоя Земли и потепления климата.

Проблема охраны озонового слоя, более известная как проблема “озоновой дыры”, связана с относительным уменьшением содержания трехатомного кислорода О3, в слое находящемся на высотах от 7-8 км над полюсами, 17-18 км над экватором до примерно 50 км с максимальной плотностью на высотах 20-22 км. Озновый слой формируется сам в процессе улавливания жесткой ультрафиолетовой радиации, благодаря чему она поглощается и не достигает поверхности планеты. Уменьшение содержания озона (до 50%) отмечалось пока над полюсами и прогрессировало, начиная с 1979 г., с темпом расширения площади области 4% в год. Отмеченное первоначально над Антарктидой, сейчас оно наблюдается и над Арктикой. В 1990-е годы “озоновая дыра” распространялась уже на обширные приполярные области России.

Причины образования “озоновой дыры” пока точно не определены, но с большой вероятностью можно утверждать, что они связаны с загрязнением стратосферы. Большинство ученых сходится на том, что главными факторами уменьшения содержания озона являются фреоны - вещества, применяемые в холодильном оборудовании и баллончиках с аэрозольной упаковкой, а также сведение экваториальных и северных (бореальных) лесов. Возможно также неблагоприятное влияние на озоновый слой высоколетающих (стратосферных) самолетов и запусков космических ракет.

“Озоновая дыра” представляет собой реальную опасность для здоровья людей уже сейчас. Основными последствиями ее являются рост заболеваемости раком, кожные заболевания, болезни глаз и пр. В связи с этим, в 1988 г. многими странами мира был подписан Монреальский протокол, согласно которому подписавшие его страны обязывались сократить выпуск хлор-фторорганических соединений на 50%. В результате выполнения Монреальских соглашений, в 2005 г. впервые было отмечено прекращение расширения «озоновой дыры».

«Парниковый (тепличный) эффект» в атмосфере Земли ученые отметили уже во второй половине ХХ в. К концу века изменения в климате планеты стали настолько очевидны, что международными организациями были предприняты попытки межгосударственного управления загрязнением атмосферы.

Проблема «парникового эффекта» заключается в том, что деятельность экономики изменяет течение природных процессов, в первую очередь, кругооборота двуокиси углерода (СО2). Этот газ играет решающую роль в биосфере, так как в процессе фотосинтеза из него образуется растениями основная часть биомассы. Соединяя, под воздействием солнечной радиации, углекислый газ с водой, растения образуют целлюлозу, сахарозу, крахмал и множество других веществ, называемых углеводами. Углеводы – начальное звено пищевой цепи, на котором основывается животный мир, включая человека.

На Земле существует несколько источников поступления углерода в атмосферу. Одним их главных является дегазация планетного вещества, в первую очередь, выбросы СО2 через вулканическую деятельность. В исторические периоды активизации вулканов, когда происходили крупные изменения рельефа, менялись очертания материков, углекислый газ поступал из недр в больших количествах. Важное свойство СО2 состоит в том, что он, находясь в атмосфере, свободно пропускает коротковолновую солнечную радиацию. Достигнув поверхности Земли, эта радиация преобразуется в длинноволновую и отражается обратно в космос. И именно эту радиацию способен удержать углекислый газ, в результате чего образуется как бы тепличная пленка, повышающая температуру планеты.

Увеличение содержания СО2 в атмосфере вызывает эффекты потепления, роста испарения и влажности и др., ценные для растительности. В периоды, последовавшие после крупных выбросов углекислого газа в атмосферу, климат Земли и растительность значительно менялись. Благоприятные условия приводили к развитию пышных тропических лесов, активно поглощавшим углекислый газ. Его изъятие из атмосферы понижало температуру планеты и вызывало отмирание растительности, остатки которой захоронивались в виде нынешних месторождений угля, нефти и других органических полезных ископаемых. Другими словами, эти месторождения - ничто иное, как часть атмосферы карбонового, юрского и пр. периодов. Затем вулканическая деятельность активизировалась и процесс начинался вновь. Гипотеза периодически повторяющихся циклов увеличения и уменьшения содержания СО2 в атмосфере и соответствующих колебаний климата, перестройки растительного и животного царств, является наиболее убедительно объясняющей чередование палеогеографических периодов и эпох.

Другими источниками поступления СО2 в атмосферу являются процессы гниения растительных и животных останков, горение органических веществ, выделение углекислого газа из воды при нагревании и пр. Современная экономика построена как раз на таких процессах. Ежегодно она использует миллиарды тонн органического сырья – нефти, природного газа, угля, горючих сланцев, торфа и т.д., тем самым выбрасывая в атмосферу громадное количество углекислого газа. Такая деятельность сходна с вулканической и именно она приводит к глобальному потеплению климата Земли, вполне ощущаемое каждым ее жителем. По некоторым оценкам, в последние десятилетия температура атмосферы планеты увеличилась на 0,6 – 2,0°С.

Кроме углекислого на температурный режим атмосферы оказывают влияние и другие газы и вещества – метан, окислы азоты, серы, сажа, пыль и др. Они в больших количествах поступают в атмосферу при разных видах хозяйственной деятельности людей, а также способны выделятся спонтанно как следствие иных процессов. Так, учеными зарегистрировано значительно увеличение поступление в атмосферу метана вследствие оттайки многолетнемерзлых пород Севера, где он находился в связанном состоянии.

Опасность глобального потепления связана с нарушением природного равновесия. Дело в том, что климат Земли в целом и отдельных ее районов, уровень мирового океана, отдельные ландшафты и другие природные системы постоянно изменяются в течение года или иных периодов, насчитывающих десятилетия, столетия и даже тысячелетия. Но эти изменения незначительны и не выходят за рамки определенных границ. Такие изменения называются флуктуациями. Флуктуации постоянно колеблются относительно точки природного равновесия, в которой природная система является наиболее устойчивой и типичной. Равновесия природных систем и флуктуации довольно хорошо изучены наукой, а следовательно, с высокой степенью точности можно предсказать развитие отдельных природных явлений. Обычно, в науке говорят о динамическом равновесии, имея в виду систему «природное равновесие – флуктуации», не переводящие ее в новое качество.

Динамически равновесные системы предсказуемы. Но сильные отклонения от точки равновесия могут перейти за определенную грань и перевести природную систему в новое качество. Что это будет за качество, наука предсказать пока не в состоянии. Сейчас разработаны некоторые прогнозы (сценарии) развития событий вследствие глобального потепления климата. Эти прогнозные сценарии воспринимаются пока общественностью и экономистами на уровне гипотез, что означает не слишком высокую степень доверия к ним. Рассмотрим некоторые из них.

Одним из главных тревожных следствий глобального потепления климата может стать повышение уровня мирового океана. К нему может привести простое нагревание воды. Известно, что нагрев всего объема воды в океанах и морях на 1°С поднимает уровень воды в них на 60 м. Разумеется в океанах действуют компенсационные процессы. Так вода прогревается Солнцем на глубину не более чем 200 м. Однако прогрев и этого объема может вызвать существенный подъем уровня воды, в результате которого окажутся затопленными наиболее экономически развитые районы планеты, например, такие мегаполисы как Лондон, Нью-Йорк, Санкт-Петербург и пр. Этот сценарий дополняется другим, разработанным французскими учеными. Он описывает последствия распада ледникового покрова Западной Антарктиды. В отличие от Восточной, ледники Западной части этого континента лежат не на суше, а опираются на дно океана, часто на глубинах, превышающих 2 км. Они так и называются шельфовыми, от английского слова shelf (полка), обозначающим на научном языке прибрежную океаническую отмель. Если объем шельфовых ледников уменьшится, они оторвутся от океанического дна, начнут разламываться, всплывать и уноситься течениями в более теплые воды и быстро таять. Прогнозируемое явление быстрого распада (в течение нескольких десятилетий) шельфовых ледников получило название сёрж. В настоящее время спутниковой разведкой зарегистрировано существование айсбергов площадью до 8 тыс. км², чего раньше не отмечалось.

Еще одним следствием потепления климата является рост неравномерности нагрева поверхности Земли. Экваториальные и тропические области будут нагреваться быстрее умеренных и полярных зон, где пока холод сопротивляется. Увеличение температурных градиентов вызовет новые торнадо и ураганы, действующие с разрушительной силой и несущие огромные массы воды, выпадающие в виде дождя. Всем известны последствия урагана Катрина, почти уничтожившего Новый Орлеан в США. О наводнениях и иных печальных последствиях в Западной Европе, Северной Америке, Японии, Китае и др. странах, вызванных ураганами, постоянно сообщают средства массовой информации. Особую роль в этом процессе играет теплое течение Эль Ниньо, формирующееся в экваториальной части Тихого океана. В отдельные годы эта масса тёплой воды достигает побережья Южной Америки, распространяясь вплоть до Мексики, вызывая самые разрушительные последствия не только в Западном, но и в Восточном полушариях.

Само изменение скорости и направления океанических течений представляет значительную угрозу будущей окружающей природной среде. Известное всем течение залива, так называемый Гольфстрим, несущий тепло в Северную Европу и Арктику, может исчезнуть. В настоящее время у канадского о. Ньюфаундленд оно встречается с холодным лабродорским течением, несущим воды от берегов Гренландии. Сейчас Гольфстрим течет «поверх» его, потому, что теплая вода легче. Но если будут таять ледники Гренландии, лабродорское течение будет выносить пресные воды, которые могут стать легче вод Гольфстрима. Он уйдет на глубину и неизвестно, «вынырнет» ли и если да, то где? В этом случает при общем потеплении климата в Европе прогнозируется новый «ледниковый период», а в Восточной Европе и Сибири восстановятся холодные сухие степи, существовавшие во времена мамонтов.

Глобальное потепление климата планеты, таким образом, представляет собой опасность не само по себе, а по тем последствиям, что могут быть вызваны им и информация о которых пока слабо изучена. В подобных случаях говорят о неопределенности последствий и риске развития в данном направлении. Поскольку последствия не определены, ученые делятся на оптимистов и пессимистов, доказывающих свои, часто противоположные точки зрения. В этих условиях большую роль играет так называемый «здоровый консерватизм», позиция, старающаяся избежать излишнего риска, по крайней мере, до тех пор, пока не будут выявлены его составляющие. Она преобладает у большинства населения, значительной части интеллигенции и лидеров многих стран мира. Выражением этой позиции стала концепция «устойчивого развития», одобренная в Рио-де-Жанейро в 1992 г., и принятый в ее развитие Киотский протокол, предлагающий политический и экономический механизмы сокращения выбросов «парниковых газов» в атмосферу (см. гл. 6.3).

Аналогично обстоит ситуация с еще одной глобальной экологической проблемой, порожденной отраслью биологической науки – генной инженерией. Достижения в этой области позволяют выращивать новые сорта растений и выводить породы сельскохозяйственных животных с высокой продуктивностью. Ранее эта работа производилась через естественный отбор, и выведение новых сортов и пород длилось десятилетия и даже столетия. Сейчас аналогичного результата можно достичь всего за несколько лет путем вмешательства в генотип. Успехи генетиков обещают продовольственное благополучие для населения Земли на обозримую перспективу.

Опасность генетически измененных сортов растений и пород животных состоит в том, что человек не производит сам большинство белков и аминокислот. Он их получает с пищей. И если эта пища генетически изменена, то что будет с самим человеком? Какие могут произойти в его организме мутации и к чему они приведут? Пока наука затрудняется дать однозначные выводы на эти вопросы. Хотя генетические исследования не запрещены, их пытаются поставить под контроль. В частности, продукты, содержащие генетические измененные сорта, должны быть соответствующим образом маркированы. В ряде стран не разрешены генетические эксперименты над человеком, такие как клонирование.

Чрезвычайно важной проблемой мирового хозяйства является истощение планетарных запасов полезных ископаемых. Большинство месторождений образовалось в ходе длительного геологического развития планеты, в течение сотен миллионов лет. Используются же они чрезвычайно быстро. В этом случае принято говорить о несопоставимости скоростей образования и расходования полезных ископаемых.

То, что запасы месторождений полезных ископаемых достаточно велики и геологоразведочная служба разных стран прилагает большие усилия к их приросту, не должно никого обманывать. Находки уникальных высокопроизводительных месторождений становятся все реже. Основной прирост запасов обеспечивается за счет небольших и средних месторождений с соответствующей производительностью. Это ведет к вздорожанию стоимости сырья и цен, определяемых по издержкам на замыкающих месторождениях. Более того, многие потребители, уверенные в исчерпаемости хороших месторождений, готовы платить повышенную цену за сырье для того чтобы использовать его преимущества сейчас. Аналогично уверенные владельцы, в свою очередь, не спешат предлагать его на продажу, ожидая роста цен. Это подогревает спекулятивное удорожание сырья, очевидным примером чего является динамика роста цен на нефть.

С поиском путей решения этих и других проблем природопользования, существующими и перспективными экономическими механизмами их решения, нам предстоит познакомиться при изучении данного курса.

 

Вопросы для самопроверки

1. Что такое природопользование? Вспомните определение.

2. Что является объектом природопользования?

3. Какие основные задачи решает природопользование?

4. Природопользование – естественная, социально-экономическая или техническая наука?

5. Природопользование входит в экологию или экология входит в природопользование?

6. Что такое экология?

7. Чем занимается эконология?

8. Что изучает экономика природопользования?

9. Что изучает ресурсоведение?

10. Что изучает энвайроментализм?

11. Что изучает энвайроменталогия?

12. Что изучает энвайроменталистика?

13. Каким образом осуществляется решение проблем природопользования через юридический механизм?

14. Каким образом осуществляется решение проблем природопользования через экономический механизм?

15. Экономический механизм дополняет или заменяет юридический?

16. В чем состоит решение ресурсных проблем через экономический механизм природопользования?

17. В чем состоит решение экологических проблем через экономический механизм природопользования?

18. В чем состоит решение этических проблем через экономический механизм природопользования?

19. Перечислите глобальные проблемы человечества

20. В чем состоит проблема «озоновой дыры»?

21. В чем состоит проблема парникового «тепличного» эффекта?

22. Что такое природные равновесия?

23. Опасна ли генная инженирия?