Экологические законы Б. Коммонера

На современном этапе развития природы и общества экология становится дисциплиной связующей интересы различных направлений естествознания, социологии и техники. Во весь рост встали проблемы глобального загрязнения окружающей среды, что делает выживание человечества проблемным. В силах человечества соединить интересы человека и природы, жить и эволюционировать совместно, или встать на грань гибели всего живого.

Б. Коммонером были предложены понятные и простые законы экологии, помогающие определить совместное развитие человека и природы.

Все связано со всем.

Это закон об экосистемах и биосфере.

Все надо куда-то девать. Закон о хозяйственной деятельности человека, отходы от которой неизбежны, и потому нужно думать и об уменьшении их количества и последующем захоронении этих отходов.

За все надо платить.

Это всеобщий закон рационального природопользования. Платить надо энергией за дополнительную очистку отходов, удобрением - за повышение урожая, санаториями и лекарствами - за ухудшение здоровья человека.

Природа знает лучше.

Нельзя покорять природу, нужно сотрудничать с ней, используя биологические механизмы и для очистки стоков, и для повышения урожая культурных растений. И не забывать о том, что сам человек - тоже биологический вид, что он сам часть природы, а не ее властелин.

Закон незаменимости биосферы.

«Нет никаких оснований для надежд на построение искусственных сообществ, которые обеспечивали бы стабилизацию окружающей среды с той же степенью, что и естественные сообщества». Биосфера – единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при возникающих возмущениях. Необходимо сохранить естественную природу на большей части земли.

Закон обратимости биосферы

До тех пор, пока человечество не составляло единого глобального образования биосфера «работала» в рамках принципа Ле Шателье – Брауна, что для этой фазы сформулировано в виде закона обратимости биосферы (П. Дансеро): «биосфера стремится к восстановлению экологического равновесия, тем сильнее, чем больше давление на нее: это стремление продолжается до достижения климаксовых фаз развития».

Закон необратимости взаимодействия человек – биосфера.

Ныне человечество стало общеземной «геологической силой», способной нацело разрушить сразу своего обитания. Сбои в действии принципа Ле Шателье – Брауна, искажения в процессе биогенной миграции атомов в связи с применением глобальной биоты, нарушения во многих других фундаментальных закономерностях функционирования экосистем планеты, приводят к тому, что вступает в действие закон необратимости взаимодействия человек – биосфера. Именно такова фаза развития взаимоотношения человек – природа в наши дни.

Правила мер преобразования природы.

Экологические законы столь же объективны, как любые естественно – исторические и социально – экономические закономерности. Как уже отмечалось в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, которые позволяют сохранять системам свойства самоподдержания. Это свойство поддерживается двумя основными механизмами:

- соотношение экологических компонентов внутри системы.

- взаимодействие систем того же уровня и подсистем в их иерархии.

Надсистема более высокого уровня иерархии может только поддержать некоторые подсистемы разрушенных систем низшего уровня, но не восстанавливать их, т.е. природой диктуются определенные ограничения, правила меры преобразования природных систем.

Из правила меры преобразования природных систем следует ряд выводов:

1. Единица (возобновимого) ресурса может быть получена лишь в некоторый отрезок времени, определяемый скоростью функционирования системы. В течении этого отрезка нельзя переходить в рубежи ограничений, диктуемые законами экологии.

2. Перешагнуть через фазу последовательного развития, природной системы с участием живого –невозможно.

3. Поведение хозяйственных мероприятий лишь в рационально в рамках некоторых оптимальных размеров, выход за которые в меньшую или большую сторону снижает их хозяйственную эффективность.

4. Преобразовательная деятельность не должна выводить природные системы из равновесия путем избытка какого-то из средообразующих компонентов, т.е. если это необходимо, требуется достаточная компенсация в виде относительно неопреобразованных природных систем.

5. Преобразования природы дает локальный или региональный выигрыш за счет ухудшения каких-то показателей в смежных местностях или в биосфере в целом

(Закон внутреннего динамического равновесия и закон бумеранга и необратимости взаимодействия человек – биосфера).

6. Хозяйственное воздействие затрагивает не только ту систему на которое она направлено, но и на ее надсистемы, которые согласно принципу Ле-Шателье «стремится» нивелировать производимые изменения. В связи с этим расходы на преобразование природы никогда не ограничиваются лишь затратами на непосредственно планируемое воздействие (закон внутреннего динамического равновесия).

7. Природные ценные реакции никогда не ограничиваются изменением вещества и энергии, но и затрагивают динамические качеств системы.

8. Вторичное постепенно сложившееся экологическое равновесие, как правило устойчивее чем первое, но потенциальный запас преобразований, т.е. будущих их возможностей при этом сокращается.

9. Несоответствие «целей» естественно – системной регуляции и целей хозяйства может приводить к деструкции природного образования.

10. Технические системы воздействия в конечном итоге (в длительном интервале времени) всегда менее эффективны, чем направляемые естественные. Существует так называемый принцип естественности или правило старого автомобиля: со временем эколого – социально-экономическая эффективность технических устройств снижается, экономические (материальные, трудовые, денежные) расходы и их поддержание возрастает, т.е. дряхлеющие системы в конечном счете становятся нерентабельными и их необходимо заменять.

В то же время саморазвивающие и самовозобновляющиеся природные системы представляют из себя «вечный» двигатель не требующий экономических вложений до тех пор пока степень давления на них не превышает их возможностей к восстановлению.

Таким образом, антропогенные преобразования имеют достаточно четкие ограничения.

Закон убывающей отдачи (Тюрго – Мальтуса).

Этот закон формулируется следующим образом: повышение удельного вложения энергии в агросистемы не даст адекватного пропорционального увеличения ее продуктивности. Длительные споры давно прекратились: этот закон стал азбучной истиной сельхозной экологии.

Это Явление связано с заменой ручного труда механическим, а естественного плодородия почв искусственным, кроме того увеличение урожаев требует сдвига в соотношении экологических факторов, подавление консументов и активизация продуцентов, что дается только значительным вложением энергии.

Закон или правило демографического насыщения.

Существует эколого-организменный закон – максимального «давления жизни». Эта закономерность свойственна и человеческой популяции.

В глобальной или регионально изолированной совокупности количество населения всегда соответствует максимальной возможности поддержания его жизнедеятельности, включая все аспекты сложившихся потребностей человека.

Это отражение максимального давления жизни и давления среды жизни однако человечество создает давление не столько биологически, сколько техногенно, этот принцип назван «технико – социально – экономического насыщения».

Фактически в мире наблюдается демографическое перенасыщение, произошел резкий дисбаланс «человек-природа».

К этому сдвигу равновесия может добавиться воздействие группы биоэкологических факторов, зависящих от плотности видового населения. Теоретически возможна ситуация когда оба механизма (ограничивающих реализуются одновременно – произойдет демографическая катастрофа (СПИД, новые вирусы и т.д.).

Отмечалось о «правиле ускорения исторического развития»: чем скорее под воздействием антропогенных причин изменяется среда обитания и условия ведения хозяйства, тем скорее (по принципу обратной связи) происходит перемена в социально – экологических свойствах человеческого общества, т.е. система природа – производительные силы – производственные отношения развивается с тенденцией к самоускорению процессов.

Ухудшаются показатели среды – возникают механизмы, стремящиеся ее улучшить (смена поколений техники, ресурсосберегающие производства демографическое регулирование; биотехнология). Вопрос стоит лишь в том, насколько ускорение исторического развития человечества будет соответствовать правилу демографического насыщения и принципу Лешателье. Пока явно историческое развитие отстает.

Здесь также значимо «общесистемное правило» – равномерности развития (изменения) подсистем в больших системах. Если наиболее развитые страны перейдут на новый уровень отношения и подтянут «слабые», то ситуация может избежать кризис. Но для этого необходимо включение новых глобально – политических, экономических, правовых механизмов. Сейчас положение зыбкое. Специалисты полагают, что если человечество хочет сохранить цивилизацию, должно решить экологические проблемы в ближайшее десятилетие.

Человечество должно переходить к целенаправленному демографическому управлению и планированию относительного и абсолютного перенаселения планеты.

При стремлении следует исходить из следующего принципа:

- возможна лишь на базе повышения благосостояния, культурного уровня;

- социально – экономические и культурные механизмы должны содействовать снижению общей численности населения;

- требует компенсировать потребности в повышения обеспечения других потребностей человека;

- снижение числа людей не должно вести к исчезновению рас, этносов, народностей.

«Вместимость космического корабля «Земля» не бесконечно.

Пространство тоже ресурс».

Закон природопользования

Закон ограниченности исчерпаемости природных ресурсов.

Во многих учебниках по охране окружающей среды производят деление на

- возобновляемые ресурсы и невозобновляемые

- истощимые или исчерпаемые - неистощимые (неисчерпаемые).

Возобновляемые зависят от условий образования. Неисчерпаемые природные ресурсы – стойкое заблуждение. Неисчерпаемость – подразумевает бесконечность хотя бы в сравнении с потребностями в нем. Например, условно неисчерпаемые для первобытного человека была территория земли. Для современного человека территория имеет не только не может считаться необъятной, но и делается даже малой, не смотря на ее громадную величину.

Даже те ресурсы, которые кажутся неисчерпаемыми (например поток солнечной энергии и другие природные явления по сравнению с энергопотреблением человека) оказываются редко ограниченными. Энергетику тропосферы нельзя возмущать более, чем на тысячную доли энергопотока.

Водные ресурсы: конечны и качественно и количественно.

Эта конечность возникает либо в силу прямой исчерпаемости, либо в результате возмущения среды обитания, делающейся не пригодной для сложившегося хозяйства и жизни человека.

Закон соответствия между развитием производительных сил и природно-ресурсным потенциалом.

Ограниченность природных ресурсов, включая в это понятие и естественные условия развития человечества в историческом процессе, не могут не воздействовать на производительные силы общества, а через них на социальные отношения. Всегда наблюдалось соответствие между развитием производительных сил и природно-ресурсным потенциалом.

Природно-ресурсный ® Производительные Производственные

потенциал силы отношения

Кризисные ситуации возникают не только при дисбалансе производительных сил и производственных отношений, но и при дисбалансе природно-ресурсного потенциала и производительных сил. Этот дисбаланс называют экологическим кризисом. Эта динамика в конечном счете служит внешней причиной общественного кризиса, подвергавшегося неоднократным испытаниям экологического кризиса. Их было множество:

- доантропогенный экологический кризис, давший толчок к возникновению разумных существ рада – человек.

- кризис продуцентов, заставивший человечество начать интенсивное использование минеральных энергетических источников

- кризис перепромысла крупных животных – консументов

- кризис перепромысла и современный экологический кризис

- современный кризис наряду с чертами всех предшествующих оказался кризисом редуцентов, которые не в состоянии разлагать весь «букет» загрязнений, производимых человечеством.

Закон (правило) основного обмена.

Любая большая динамическая система в стационарном состоянии использует приход энергии, вещества и главным образом для своего самоподдержания и саморазвития.

Рост материально – энергетических затрат происходит в связи с рассматриваемым правилом. Его не редко не осознают, сетуя на то, что какая-то отрасль хозяйства работают только на себя. Соотношения между самодостаточным основным обменом и полезной работой в хозяйстве можно улучшить как и любой КПД. Однако КПД – это показатель для механических устройств, а не для динамических систем. Если для механических он может быть близок к 100%, то эффективность сложных систем может лишь на короткое время может достигать относительно больших значений. Обычно КПД экосистем не превышает 30%. Остальное идет на основной обмен.

Закон увеличения наукоемкости общественного развития.

Человечество стало приближаться к ноосфере. Но традиционная наука, разделенная на отдельные части, оказалась не в состоянии охватить весь процесс развития человечества в целом. Биосфера неизбежно превратиться в ноосферу, т.е. в сферу где разум человека будет играть основную роль в развитии системы человек – природа. Хаотичное развитие, основанное на процессах естественной саморегуляции будет заменено разумной деятельностью, базирующей на прогнозах регулирования естественного развития, управления «мягкое», т.е. базироваться и следовать на законах природы и развития общества.

Правило мягкого управления природой

Как любые дипломатические переговоры лучше войны, так и «мягкое» управление природными процессами эффективной грубых технологических вмешательств. Управление должно быть построено на инициации полезных природных ценных реакций, в том числе процессов восстановления, возобновления ресурсов.

Например, биодинамического ведение хозяйства, использование только органического сырья для получения почв.

Закон максимальной равновесной урожайности.

(правило территориального компонентного экономического равновесия и закона оптимальности).

Выше уровня диктуемого этими закономерностями урожай получить невозможно.

Закон максимума.

В данном географическом месте при существующих природных условиях экосистема может произвести биомассу и иметь биологическую продуктивность не выше, чем это свойственно самым продуктивным ее элементам в их идеальном сочетании. Дальнейшее стимулирование ведет лишь к разрушению ее структур.

Закон (правило) интегрального ресурса.

Правило интегрального ресурса: конкурирующее в сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства наносит ущерб друг другу, тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно эксплуатируемый экологический компонент или всю экосистему в целом.

Закон падения природно-ресурсного потенциала

В рамках одной экономической формации, способа производства и одного типа технологий природные ресурсы делаются все менее доступными и требуют увеличения затрат труда и энергии на извлечение, транспортировку и воспроизводство.

В рамках закона падения природно-ресурсного потенциала энергетической эффективности природопользования.

Мы уже говорили, что входе исторического развития энергетические расходы на жизнь одного человека возрастает.

Расход энергии на 1 человека в сутки в ккал.:

В каменном веке – 4 тыс.

В аграрном обществе – 12 тыс.

В индустриальную эпоху – 70 тыс.

А в настоящее время в развитых странах 230-250 тыс.

Совершенно очевидно: пост энергетических затрат не может продолжаться бесконечно.

Следует ожидать перехода на новые технологии промышленного и сельскохозяйственного производства, это позволит ослабить ход экологического кризиса.

Между тем кризис явно усиливается за счет попыток коренных преобразований систем с помощью технических устройств.