Современное понимание биосферы как сложной системы
Время, когда люди использовали в основном продуктивные силы природы и вынуждены были приспосабливаться к условиям обитания, а нарушения равновесия природы, которые происходили за счет человека, достаточно быстро восстанавливались, а в долгосрочном плане выглядели как более или менее естественная эволюция биосферы, осталось в прошлом. Промышленная революция позволила вовлечь в производительную деятельность накопленные в природе запасы энергии, увеличила производительные силы людей. Достижения науки и техники, изобретательства доставляли обществу все новые возможности преобразовывать среду обитания, создавать искусственные условия жизни, изменять природу. Изменился и тип взаимодействия человека и природы. Об этом можно судить, например, по численности населения Европы. Так, в средние века население Европы почти не увеличивалось, а в Новое время вслед за промышленной революцией оно стало расти. С 1680 по 1750 г. население Европы выросло в 1,4раза, с 1750 по 1850 г. — уже в 1,9 раза, а с 1850 по 1950 г. — в 2,2 раза. Индустриальное производство основано на выработке энергии во все возрастающих масштабах, на сложных системах преобразования этой энергии и изготовлении новых материалов, разветвленных системах коммуникаций. Возникла и стала быстро развиваться индустриальная инфраструктура, постепенно изменившая облик природы и общества. Промышленная деятельность воздействовала и на биохимические процессы в природе. Хотя все еще сохранялось видимое равновесие природных процессов, механизмы экономического роста индустриального общества не были приспособлены для сохранения равновесия в природе. По мере роста развитые страны, исчерпав одни ресурсы, вовлекали в хозяйственную деятельность другие, и чем дальше, тем более сложные методы замены изобретали. Поэтому, когда стало ощутимым смещение равновесия природных процессов, когда то, что веками считалось неизменным и само собой разумеющимися: климат, чистый воздух, чистая вода, земля, пригодная для жизни, — вдруг катастрофически стали превращаться в недоброкачественные. Оказалось, что созданные инфраструктуры, материальное богатство, стандарты жизни, социальные структуры и философия ориентированы на безграничный рост в ущерб природной среде обитания. К экологическому кризису привели принятые ранее экономические решения, весь процесс развития индустриальной цивилизации. Экономическая деятельность человечества многообразно воздействует на природу, но можно выделить три основные группы воздействий. Во-первых, это использование и истощение запасов природных ресурсов: угля, нефти, руд, воды и т.д. Вследствие этого люди вынуждены искать новые источники энергии, новые материалы, тем самым по-новому воздействуя на природу. Во-вторых, изменяются локальные экосистемы и нарушаются природные процессы. Сельскохозяйственная деятельность вытесняет природные ценозы, рост населения, разработка месторождений полезных ископаемых, строительство коммуникаций уничтожают целые природные сообщества. Мелиорация воздействует на природные ценозы и перераспределяет запасы воды. В-третьих, производственная и потребительская деятельность дает вредные отходы, которые губительно воздействуют на среду обитания, отравляют продукты питания. Все вместе взятое изменяет климат планеты и условия жизни всего человечества. Сегодня и в дальнейшем сложно ожидать плавного, устойчивого пути развития человечества и биосферы, так как благодаря имеющемуся росту народонаселения Земли возрастает и общая неустойчивость их взаимодействия. Данные палеоантропологии и палеодемографии показывают, что начальная эпоха (когда произошло разделение гоминид от гоимноидов) началась примерно 4,4 млн лет тому назад и продолжалась 2,8 млн лет. К концу этой эпохи появился Homo habillis, а сама его численность достигла величины 1,04-105. Следующая эпоха развития человечества (включала палеолит, неолит и историческое время) имеет продолжительность 1,6 млн лет. В течение каменного века человечество расселилось по всему земному шару, причем во время плейстоцена происходило до пяти оледенений, а уровень мирового океана изменялся на сотню метров. При этом перекраивалась и география Земли, соединялись и вновь разъединялись материки и острова, а человек, гонимый изменениями климата, занимал все новые и новые территории, а его численность сначала медленно, но затем с нарастающей скоростью увеличивалась. В начале нашей эры численность человечества составляла от 100 до 250 млн человек. А уже к 2135 г. ожидается 12,5 млрд человек. Другой проблемой является резкая дифференциации динамики роста населения на земном шаре. Так, в последние годы в России крайне осложнилась демографическая ситуация. Смертность превышает рождаемость в 1,7 раза. Ежегодно население России сокращается почти на 1 млн человек. «У нас нет даже сотен лет — счет идет на десятилетия», — так охарактеризовал сложившуюся на нашей планете экологическую ситуацию академик Н.Н. Моисеев. Аналогичные проблемы характерны и для многих развитых стран Европы. Проблема эволюционных кризисов носит общечеловеческий характер. Эволюционные кризисы и нестабильность угрожают не только России, но и всему миру. Так, мировые войны привели к общим потерям около 150 млн (или 10 населения мира. Перед лицом глобальных опасностей (падение астероидов, экологическая катастрофа, разгул терроризма, ядерный катаклизм) наша планета превращается в единое взаимосвязанное целое. Эволюционные кризисы в определенной мере неизбежны. Ибо режимы с обострением (например, сверхбыстрое развитие, когда определенные характерные величины неограниченно возрастают за конечное время) ведут к нестабильности, неустойчивости и угрозе вероятностного распада сложной структуры вблизи возникающего момента обострения. И.М. Дьяконов в книге «Пути истории» четко указал на экспоненциальное сокращение продолжительности исторических периодов — фаз развития общества по мере приближения к нашему времени. От появления Homo sapiens до конца I фазы прошло не менее 30 тыс. лет, II фаза длилась около 7 тыс. лет, III фаза--2 тыс., IV — около 1,5 тыс., V — около тысячи лет, VI--300 лет, VII фаза — немногим больше 100 лет. Имеющийся рост народонаселения нашей планеты во многом определяет характер современной стадии взаимодействия человечества с биосферой: ускорение мировых процессов, возрастающую нестабильность и множество возможных глобальных катастроф. Изучение этих проблем возможно на базе синергетической методологии, в основе которой лежит представление о широком спектре путей эволюции сложных систем (к которым относится и биосфера). Это означает неоднозначность будущего, существования моментов неустойчивости, связанных с выбором путей дальнейшего развития, и особую роль человека в нелинейных ситуациях разветвления путей и выбора желаемого, благоприятного пути развития. Важно осознать, что у современной биосферы (как у сложной открытой и нелинейной системы) имеется не один-единственный, а несколько альтернативных путей эволюции. Пути эволюции определяются спектрами структур-аттракторов взаимодействия человека с биосферой. Причем изменения человеческого общества приводят к перестройке возможных путей в будущее. Необходимо понять различные тенденции эволюции, а также неоднозначность прохода в будущее. Перспективы состояния сложных биосферных систем предсказуемы: существуют спектры потенциальных форм будущей организации, поле возможных путей в будущее. Направлений эволюции может быть много, но количество их не бесконечно. Спектр структур-аттракторов не является сплошным. Будущие формы биосферной организации открыты в виде веера предопределенных возможностей. Но все же проходы в будущее неоднозначны и узки, хотя существуют определенные «коридоры» эволюции. Отсюда появляется принципиальная возможность решения задачи коэволюции человека и биосферы или управляемой эволюции биосферы, т.е. оберегаемого и самоподдерживающегося развития. Встает также задача и выбора гармоничного пути в будущее. За миллионы лет эволюции растительного и животного мира под воздействием солнечной радиации на Земле образовалась сложная саморегулирующаяся система взаимодействия различных компонентов биосферы. Индустриальное воздействие на биосферу вызывает ответную ее реакцию, энергия которой зависит от степени вмешательства человека в естественно протекающие природные процессы и степени отторжения ею используемых видов природропользования.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Современное понимание биосферы как сложной системы» з дисципліни «Основи природокористування: екологічні, економічні та правові аспекти»
населения мира. Перед лицом глобальных опасностей (падение астероидов, экологическая катастрофа, разгул терроризма, ядерный катаклизм) наша планета превращается в единое взаимосвязанное целое. 