Признано, что теоретической основой, позволяющей осмысленно вмешиваться в природные процессы, является учение В.И. Вернадского о биосфере. Чтобы наилучшим образом выполнить эту свою роль, это учение должно быть синтезировано с современными биологическими представлениями. Очевидно, что практические и весьма дорогостоящие усилия, направленные на восстановление экологического равновесия в биосфере, должны опираться па фундаментальную биологическую теорию. Общая такая теория пока не создана, однако, мысль теоретиков давно работает в этом направлении. Достаточно упомянуть здесь учение В.Н. Сукачева о биогенетическом покрове Земли, теорию развития растительного покрова планеты А.Н. Криштофовича, концепцию критических уровней в развитии биологических систем, гипотезу Геи.
Анализ развития эволюционной и теоретической биологии в XX в. позволяет утверждать, что теоретическая основа взаимодействия с природой может быть создана в результате синтеза учения о биосфере и теории организации, жизнедеятельности и эволюции живой материи. Биосфера Земли практически вся стала местом обитания или деятельности человека. Создавая себе искусственно оптимальные условия обитания и жизнедеятельности, человек занял большее пространство, чем любое другое существо на нашей планете. Однако среда его обитания, условия, в которых он чувствует себя наиболее комфортно, могут быть описаны в понятиях физики и химии. В терминах физики среда — это строго ограниченные показатели температуры, давления, уровня радиации. В терминах химии — определенный газовый состав атмосферы, вполне определенное соотношение веществ в растворах, «среда» в понятиях химии может быть либо кислая, либо щелочная, а для безопасного пользования человеку необходимо совершенно определенное значение PH около 7.
В современных условиях деятельность человека приобрела такие масштабы и формы, которые реально угрожают разорвать не только тонкие экологические взаимосвязи, но и привести к изменению базовых параметров среды, принадлежащих к понятиям физики и химии, и отменить все существующие на их основе биологические, экологические и социальные системы. К сожалению, до сих пор отсутствует единый фронт научных исследователей в области взаимоотношения человека и природы.
Усилия науки, направленные на решение множества конкретных и труднейших экологических проблем, оставляют, тем не менее, в стороне некоторые вопросы, без анализа которых исчезает цельность представления о происходящем и создается иллюзия, что при решении проблем глобальной экологии можно ограничиться мерами локального характера.
Человечество, как любой другой живой вид, всего лишь одна из составляющих биосферы. Оно следует законам ее развития и взаимодействует с биосферой как единое целое. Многие ли отдают себе отчет в том, что для собственного развития человечество должно быть способно вписываться в естественные циклы биосферы, обеспечивать возможность коэволюции с природой в рамках той экологической ниши, которую оно сегодня занимает? Когда какой-либо вид в своей нише становится монополистом, то равновесие экологической ниши разрушается — разрушается естественный круговорот веществ, и монополиста ждет неотвратимый кризис. При этом вид либо деградирует и в дальнейшем просто исчезает, либо стихийным образом в результате перестройки или мутаций происходит качественное изменение экологической ниши с неизбежным изменением самого вида, который должен адаптироваться к новым условиям жизни.
Прежде чем перейти к вопросу о поддержании экологического равновесия, обратим внимание на то, что помимо вещественно-энергетических ресурсов интегральная совокупность благ включает в себя огромную группу информационных ресурсов. Эта совокупность состоит из естественно-природного массива, совпадая в вещественно-энергетической форме с соответствующими телами и силами природы, и накопленной человечеством информации (науки и житейского опыта). Информативность природы для человека нередко сбрасывается со счетов, хотя помимо использования утилитарных индикаторов вся история людей — это своеобразный обмен информацией не только между собой, но и с окружающим миром. Тут и эстетические представления, и общие понятия о мире, и многое другое, что вполне может быть предметом самостоятельного исследования.
Выше уже говорилось о значении понимания того факта, что все составляющие интегрального ресурса тесно взаимозависимы. Барри Коммонер выразил это давно известное обстоятельство двумя афористическими законами экологии: «все связано со всем» и «ничто не дается даром». Действительно, поскольку ресурсы — это составляющие природных систем и сами — системные образования, использование любого из них влияет на остальные. Это правило касается не только ресурсных циклов человек — природа, внутренних связей между вещественно-энергетическими ресурсами типа лес — воздух — почва — животный мир — рекреация, но и взаимоотношений вещественно-энергетических и информационных ресурсов. Взять хотя бы пример с генетическими ресурсами: эксплуатация популяций живого всегда обедняет генетическую информацию видов, что может привести к истощению ресурса и даже гибели вида. Любое использование ресурса всегда влечет за собой изменение его информативности. Например, вырубка так называемых перестойных лесов и повсеместное их омоложение лишают нас возможности анализа ширины годовых колец для восстановления климатических условий произрастания леса в далеком прошлом и т.д.
Нужно подчеркнуть еще одно важное обстоятельство. Оно было известно со времени Аристотеля и сформулировано этим гением древности: «Целое больше суммы его частей». Интегральная ценность всех благ, используемых людьми, не равна их сумме, подобно тому, как человек не есть сумма костей скелета, мышц, внутренних органов и т. д., следовательно, все наши ресурсные «деревья» и «кусты» не просто произрастают вместе и в сумме дают антропоэкологические совокупности, они представляют собой сложнейшие системные интеграции, использование которых не ограничивается локальными частностями, а воздействует на весь «организм» ресурсов. Расширение запросов хозяйства, углубление науки сопровождаются интеграцией знания: возникновением множества пограничных наук; укреплением наук стволовых; развитием междисциплинарных подходов.
Откуда же при бурном росте интеграционных процессов, которые, казалось бы, должны обеспечить перекрытие на стыках быстродифференцирующихся отраслей знаний, появляется потребность в междисциплинарных исследованиях? Их вызывает к жизни усложнение научных задач и стремление наук к интеграции. Выдвигаемые жизнью проблемы становятся все сложнее и сложнее. Их уже, как правило, решает совокупность отраслей хозяйства, требующая разносторонней и очень глубокой и вместе с тем целостной информации.
Междисциплинарные исследования, прежде всего, предполагают особый вид объединения научных работников. Может показаться, что в междисциплинарных работах нет ничего принципиально нового. В науках о Земле уже издавна использовалось объединение усилий ученых разных специальностей для решения единых задач (картографирования почв, геологического картирования и т.д.). нетрудно, однако, заметить, что современные междисциплинарные исследования природных объектов и процессов отличаются от традиционных коллективных работ, в той или иной мере охарактеризованных в руководствах по полевым исследованиям.
Во-первых, они создаются для решения более сложных вопросов, чем картирование, составление кадастров. Цель их все чаще — изучение механизма динамики и развития, природных геосистем, прогнозирование их поведения в контакте с различными видами организованной человеческой деятельности. Проводятся они чаще всего для решения научно-поисковых, а не стандартных, типовых задач. Во-вторых, в силу вышесказанного для них типично участие значительно более широкого круга специалистов, нередко включающего в себя не только представителей различных отраслей экологии, но и далеко от нее отстоящих наук: физики, химии, математики, инженерного дела, общественных наук. При этом нередко объединяются усилия не только отдельных ученых, но и целых научных коллективов. В-третьих, междисциплинарные коллективы создаются часто для решения конструктивных задач, в которых поиск в области изучения природы должен закончиться конструктивными предложениями, например, о методах улучшения среды или лучших формах использования естественных ресурсов.
Существенная особенность современных междисциплинарных работ — их опора на системный подход, на представление об объекте исследований как о системе. Можно сказать, что с помощью междисциплинарных работ наука пытается решить проблему изучения сложноорганизованного и постоянно изменяющегося целого. В междисциплинарных исследованиях системный подход находит (но пока еще полностью не нашел) инструмент реализации основной своей идеи: привлечение множества специалистов разного профиля соответствует сложности объекта, объединение их призвано обеспечить анализ этого объекта как целого.
Участие специалистов разного профиля, имеющих свои традиции и инструментарий наблюдения, отличающиеся способы обобщения и доказательств, непохожие формы изложения материалов (математические и химические формулы, карты и графики и т.п.), приводит к тому, что сравнительно спокойное, плавное течение исследования, более или менее типичное для индивидуальной работы, сменяется прерывистым, дискретным характером событий. В единой цепи исследования отдельные действия приобретают одновременно относительно изолированный, самостоятельный характер. Нередко они рассматриваются участниками работы как имеющие самостоятельную (профессиональную) ценность (исследование одного компонента и т.д.).
В изучении сложных природных образований, как показал опыт многих наук, вынужденных рассматривать взаимодействие различных по генезису и характеру господствующих закономерностей объектов (космическая биология, инженерная психология и т.п.), все большее место принадлежит моделированию. в современных условиях наибольшей эффективностью обладают модели, в которых объект исследования, результат исследования и само исследование рассматриваются как система, т.е. нечто целостное, состоящее хотя и из разнородных, но взаимосвязанных элементов. Моделирование выступает как один из рычагов противодействия редукционизму — исследовательской стратегии, в которой действия исследователя подчинены анализу, понимаемому как расчленение целого на легко наблюдаемые элементы.
Модель объекта в междисциплинарных исследованиях выступает в качестве своеобразной программы как анализа, так и синтеза, как схема воссоединения выделенных в начале исследования элементов. Это обстоятельство особенно подчеркивается потому, что в междисциплинарных исследованиях (природоведческих), где по самому замыслу преобладают исследователи-аналитики, опасность переоценки аналитического этапа еще больше, чем при индивидуальной работе. Очень часто в планировании исследований, называвшихся комплексными, глубоко уяснялся лишь путь анализа, разложения на элементы. Все силы при этом бросались на разработку методов расчленения объекта, методов наблюдения за элементами (включая их связи).
А способ синтезирования? А методика синтеза? Их создание обычно откладывалось «на потом»: предполагался чрезвычайно характерный для досистемного мышления момент, что синтез — это «сложение» результатов аналитических экспериментальных работ. Реже бралась примитивная, чрезмерно упрощенная (нередко взятая из физики) или тривиальная (из предшествующей практики обслуживания производства, как правило, сельского хозяйства) модель, почти заведомо не обеспечивающая получение новых, интересных и существенных результатов работы обширного коллектива специалистов, при этом не учитывалась необходимость изучения системы моделей, характеризующих исследуемый природный объект. Именно поэтому подчеркивается роль модели-гипотезы, формирующейся еще до начала экспериментальных работ. Модель здесь выступает как средство, помогающее расставить силы для синтеза. Модель объекта как программа синтеза позволяет каждому участнику коллективной работы понять свое место в решении общей задачи.
Известен в практике и такой прием, как создание своеобразной модели-конспекта будущего произведения. Он использовался при написании коллективной книги «Человек, общество, среда» и методических указаний по изучению природных условий районов рекреационного освоения. Речь идет не о развернутом плане, а именно о конспекте, излагающем гипотезы и тезисы, положенные в основу работы. Подобная работа, раскрывающая систему и логику идей, существенно помогает объединению специалистов разного профиля. Наличие модели объекта и модели конечного продукта (вернее, его проекта) позволяет построить и модели исследовательского процесса. В этих моделях элементами системы выступают уже не вещи и природные процессы, а отдельные действия исследователей. Создание моделей междисциплинарных исследований особенно необходимо в связи с большим числом участников и порой довольно длительными (от нескольких месяцев до нескольких лет) сроками их выполнения.
Модель междисциплинарного изучения объекта значительно сложнее модели отдельного исследовательского процесса. Каждое из отдельных действий здесь имеет как бы тройное подчинение. Во-первых, оно зависит от отношений природных систем и подсистем (нужно учитывать охватывающую систему, саму изучаемую систему и ее подсистемы); во-вторых, оно определяется связями с системами различных наук; в-третьих, оно обусловлено временной последовательностью событий. Распределение элементов исследования по отраслям науки или по специалистам, казалось бы, очень просто: оно в первом приближении соответствует числу и характеру подсистем, выделенных в модели системы.
Межотраслевое исследование крайне редко можно представить как непрерывную цепочку действий. Здесь идет скорее параллельная разработка отдельных вопросов представителями конкретных наук, передача знаний не только снизу вверх, но и сверху вниз. Именно поэтому возможно объединить отдельные действия в более крупные категории — уровни: первый — поиск моделей гипотезы объекта, терминологическое описание понятий, построение модели исследования; второй — сбор и анализ информации (воспринимается обычно специалистом-отраслевиком как законченное исследование); третий — решение задачи, синтез.
Люди заинтересованы не просто в экологическом равновесии, но в какой-то определенной, целесообразной его фазе. Ныне вся природа уже изменена человеком и не может быть речи о восстановлении ее в прежнем (первобытном) состоянии. Хозяйственные устремления должны заключаться в равновесном сопряжении темпов эксплуатации природных систем с быстротой их самовосстановления или антропогенного преобразования в интересующем человека направлении. Вот здесь и возникает ресурсная составляющая естественного природного равновесия.
Помимо опасности переэксплуатации есть еще угроза потери запаса надежности, необходимого для благополучия хозяйства в случае изменения общих природных условий. Природное равновесие зиждется на сохранении:
- гарантированного минимума элементов в природной системе;
- обязательного оптимума соотношения экологических компонентов;
- минимума разнообразия экологических систем (в том числе биогеоценозов);
- определенного соотношения между природными экосистемами и преобразованными человеком участками (агро- и урбосистемами).
Первое и второе условия составляют функциональную форму поддержания экологического равновесия, третье и четвертое — территориальную. Как справедливо заметил Д. Эренфельд, «гибель сложившейся экосистемы (т.е. природного сообщества в его естественной среде) в масштабах существования человеческой цивилизации означает то же самое, что гибель вида». Следовательно, для поддержания экологического равновесия необходимо сохранение части естественных экосистем, выступающих в биосфере, подобно видам в биогеоценозе, как дублирующий материал.
Целесообразное экологическое равновесие зиждется на возможности восстановительного цикла сукцессии. Как только естественное восстановление зонального климакса или узловых экосистем становится невозможным, начинается постепенная деструкция, как правило, в нежелательном для хозяйства направлении. Исходя из сказанного целесообразное экологическое равновесие в функциональном плане — динамический баланс средообразующих компонентов (энергии, атмосферы, воды, почвогрунтов, растений-продуцентов, организмов-консументов и редуцентов), базирующийся на достаточном разнообразии входящих в каждый из компонентов элементов и создающий условия для процессов поддержания экологической системы в состоянии потенциального самовосстановления до зрелых или промежуточных сукцессионных фаз или, во всяком случае, не ведущий к цепной деструкции с разрушением существующих природных комплексов, т. е. до предельно омоложенных, устойчивых (вторично-равновесных) состояний экосистем.
В территориальном плане естественное равновесие — это динамический баланс разнокачественных экологических и природно-антропогенных (агро-, урбо-) подсистем, обеспечивающий элементное разнообразие и компонентный оптиум, сохраняющие экологическую систему в состоянии потенциального самовосстановления до зонального природного или природно-антропогенного типа.
Совершенно очевидно, что функциональный и территориальный методы поддержания экологического равновесия неотрывны друг от друга. Еще раз прибегая к аналоговой натурной модели, можно провести такое сравнение. Хорошо известно, что кожа для нормального функционирования должна быть здоровой и целой, но если она повреждена ожогом, то жизнь человека зависит от степени ожога и способности организма залечить рану. Так и в природе «ожоги» ее антропогенного преобразования безобидны лишь до определенных пределов, за которыми лежит пустыня.
На протяжении всей истории человечества, до самых последних столетий, биосфера сохраняла способность компенсировать антропогенные нагрузки. Несмотря на то, что человек со времен неолита начал создавать искусственные биоценозы, в среднем его деятельность не нарушала основных природных циклов циркуляции вещества: можно было говорить лишь о локальных нарушениях стабильности. Точно так же биота компенсировала и результаты природных катастроф. на увеличение, например, концентрации углекислоты в атмосфере биота отвечала увеличением своей продуктивности, поскольку углекислота — пища растений. Но в XX в. антропогенное увеличение концентрации углекислоты в атмосфере превысило 17%, а никакого заметного увеличения биомассы мы не фиксируем. делать какие-либо далеко идущие выводы еще рано, но факт этот — грозный признак того, что биосфера в целом начинает терять стабильность, что своих естественных компенсационных способностей ей уже недостаточно, чтобы компенсировать антропогенную нагрузку. И естественные геохимические циклы начинают перестраиваться.
Нельзя исключить того, что биота начинает терять свои регулирующие функции. Тогда может начаться перестройка биосферы как единой сложной нелинейной системы. Она будет носить непредсказуемый и спонтанный характер, как любой процесс перехода из одного квазистабильного состояния в другое. Компьютерные эксперименты, которые проводились с большой компьютерной моделью биосферы в восьмидесятых годах, когда изучали последствия обмена крупными ядерными ударами, продемонстрировали нам, сколь стремительной может быть перестройка биосферы. Но самое опасное состоит в том, что в результате антропогенных воздействий биосфера может перейти в состояние, которое столь же непригодно для жизни человека, как и после планетарной ядерной катастрофы.
Необходим новый импульс процессам выработки политического курса в сфере охраны окружающей среды с тем, чтобы придать им более строгий, системный и комплексный характер и обеспечить претворение в жизнь стратегий, разработанных применительно к определенным территориям и обстановкам. Для этого должно сформироваться ясное понимание важности пяти основных факторов:
- учета экологических аспектов при принятии решений;
- более совершенной информации как основы управления природными ресурсами;
- установления приоритетности и очередности решения вопросов;
- определение целей, задач и временных рамок их решения;
- развитие инструментов для наблюдения за реализацией мероприятий и оценки их результатов.
Выработка стратегического курса в области природопользования и охраны окружающей среды — это динамичный поэтапный процесс, включающий экологические исследования, анализ проблем и возможных вариантов их решения, определение задач, выработку и реализацию мероприятий, мониторинг, анализ достигнутых результатов, регулярную переоценку и корректировку курса. Без реализации всех названных этапов невозможно определить, удалось ли добиться желаемого эффекта, и, основываясь на имеющейся информации, внести соответствующие коррективы в ход проводимых мероприятий.
Эффективные природоохранные меры являются неотъемлемой частью генеральной политической линии и должны быть введены в процессы управления всеми отраслями на всех уровнях, причем в первую очередь в сферу выработки экономического курса. Успешно осуществляемые национальные планы действий и стратегии устойчивого развития одновременно отвечают интересам правительств, общества и частного сектора. Это достигается путем внесения различных объединяющих инициатив, подобно «зеленой» и «коричневой» повестке дня, а также принятием наиболее рациональных решений, выработанных применительно к условиям конкретной страны. Для достижения поставленных целей необходимо перевести фокус стратегии с проблем охраны природной среды на более широкую концепцию устойчивого управления ресурсами.
Предлагаемые действия:
- усиление международного природоохранного законодательства и контроля за его соблюдением;
- расширение информационного обмена для более скоординированной реализации близких по тематике соглашений;
- проведение совместных мероприятий в рамках осуществления тематически близких соглашений в форме конференций участвующих сторон или научно-консультативных советов подобно тому, как это организовано по проблемам климатических изменений и озонового слоя;
- создание совместных фондов для финансового обеспечения различных многосторонних природоохранных соглашений;
- объединение усилий региональных секретариатов в одну унифицированную систему управления всеми взаимосвязанными соглашениями;
- придание нового импульса тем механизмам региональных и глобальных многосторонних природоохранных соглашений, которые в прошлом хорошо себя зарекомендовали, но по разным причинам не могли быть в полной мере реализованы;
- стимулирование деятельности неправительственных организаций, инициативных групп, региональных и международных организаций с тем, чтобы их усилия помогли привлечь потенциальных спонсоров к поддержке мероприятий по осуществлению международных конвенций;
- делегирование полномочий по усилению согласованности в реализации многосторонних природоохранных соглашений;
- создание системы информационного обеспечения, которая предусматривала бы сбор отчетных данных по странам о ходе выполнения международных конвенций, что должно содействовать большей согласованности предусмотренных конвенциями мер с различными национальными стратегиями и программами;
- выработка понятных и прозрачных правил, методов и режимов мониторинга для контроля за выполнением обязательств и их корректировки, примирения конфликтов, обеспечения консультативной научной, технической и экономической помощи в ответ на информационные запросы заинтересованных сторон;
- установление совокупной, но в то же время дифференцированной ответственности за осуществление природоохранных соглашений с таким расчетом, чтобы богатые страны имели больше обязательств по сравнению с бедными;
- организация проведения международными и региональными организациями экологических диспутов и поддержка ужесточения ими санкций в отношении сторон, не выполняющих своих обязательств, должно положительно сказаться на эффективности международных соглашений;
- установление прозрачного и легкореализуемого порядка по контролю за выполнением обязательств в рамках существующих многосторонних природоохранных соглашений.
А.А. Мельников, В.Н. Егоров