Понятия, совершенно очевидные для одних ученых, порой кажутся другим глубочайшей ошибкой1. Такова судьба и представлений об экологическом равновесии. Причина отсутствия взаимопонимания лежит в области различного толкования слова «равновесие». В механике (статике) оно обозначает состояние покоя, неподвижности, стационарности. Это физическое понимание отражено во многих словарях без упоминания о иных толкованиях. Между тем динамическое равновесие в других разделах физики и в химии означает состояние не покоя, а подвижного баланса в ходе одновременно идущих противоположных процессов, например, испарения и конденсации или синтеза — распада при обратимых химических реакциях. «Равновесие» в данном случае означает сохранение определенного состояния, взаимоотношения. Продолжительность такого равновесия специально не оговаривается, но подразумевается, что она в открытых системах длительна, а в закрытых условно бесконечна.[ ...]
В еще более динамичном понимании слово «равновесие» рассматривается биологией, экологией и географией. Тут оно нацело теряет свой физический смысл и значительную часть признаков «химического» толкования, прежде всего в количественных характеристиках. Вместо условно абсолютного равенства противоположных процессов рассматривается медленно изменяющееся неравенство, например ассимиляция и диссимиляция, баланс вод между сушей и океаном и т. п. Взамен неопределенного времени подразумевается его эволюционные, исторические, даже системно-индивидуальные отрезки. В абсолютных величинах они колеблются от миллиардов и миллионов лет (для космических и геологических систем) до немногих минут (индивидуальное «равновесие» для одноклеточных организмов, существование которых длится несколько более часа). Сохраняется лишь самый существенный признак динамического равновесия — относительная неизменность определенного состояния, или качества рассматриваемой системы. В экосистемах это состояние возникает в результате динамического сопряжения взаимосвязанных экологических компонентов (энергии, газового состава, воды и т. д.) и происходящих в них процессов в пределах, диктуемых внутренними связями и внешними воздействиями. Если происходит смена качества и прежнее равновесие нарушено, может наступить новый его этап или даже весьма отличающаяся форма. Следовательно, экологическое равновесие — сохранение природной или природно-антропо-генной системы в качественно определенном состоянии в течение системнохарактерного для нее времени (например, для биосферы в рамках крупного эволюционного этапа ее развития — в течение геологического периода).[ ...]
Глава подготовлена в соавторстве с Ар. Н. Реймерсом.[ ...]
Природный баланс имеет геофизические, геохимические и биологические аспекты. При этом в приложении в человеку биологический аспект приобретает индивидуальное и общественное звучание, начиная от здоровья людей и кончая их социально-экономическими устремлениями. Противоречивость естественных процессов и множества целей человечества столь велика, что наука еще очень далека от разработки окончательных рецептов. Ясен лишь общий принцип: человек как составляющее биосферы и ее живого вещества всецело зависит от благополучия того эволюционного состояния системы в целом, в котором он возник и развивался. Следовательно, глобальное нарушение экологического равновесия, переход биосферы в иное качественное состояние означало бы для человечества геофизическую, геохимическую и биологическую катастрофу. Социальные механизмы как вторичные могут ее отдалить или приблизить, но не ликвидировать. В данном случае имеется полная аналогия с продолжительностью индивидуальной жизни — все формы активного сохранения здоровья не могут сделать человека бессмертным, но способны значительно отдалить роковой момент.[ ...]
Осознание факта «смертности человечества» нередко с порога отметается как порок «финализма». Между тем именно вера в «бессмертие» разоружает науку, заменяет точное знание слепым верованием, что все само собой как-то уладится. Не вера в то, что «кривая вывезет», а активное, как правило, «мягкое» управленческое вмешательство в ход идущих процессов, часто весьма далеких от оптимальных для человечества, с целью направления их саморазвития — задача науки. Это касается и поддержания необходимого людям экологического баланса.[ ...]
Физический, а скорее энергетический аспект экологического баланса наиболее полно разработан Одумами2. Не абсолютизируя значения энергетического подхода, разработанного указанными авторами, следует признать справедливым их утверждение о стремлении природных систем к «нулевому» энергетическому балансу с переносом энергии в одном направлении и равенством ее поступления, расхода и стока. С рядом оговорок можно принять и положение о преимуществе системы, способной к наилучшему приему и использованию энергии. Напомню, что механизмы и пути оптимизации в энергетике системы, по Г. и Э. Одумам (с. 72—73), сводятся к: 1) созданию накопителей энергии, 2) затратам накопленной энергии на обеспечение поступления ее новых порций, 3) затратам энергии на биогеохимический круговорот, 4) адаптационным и гомеостатическим затратам и 5) обмену энергией с другими системами (разд. 3.2.3, 3.8.1 и 3.9.1).[ ...]
На экосистемной «ступеньке» происходит сдвиг в соотношении звеньев экологической (в данном случае — энергетической) пирамиды. Например, общий энергетический баланс двух аналогичных (скажем, луговых) экосистем, в одной из которых доминирующими первичными консументами служат крупные копытные животные, а в другой мелкие беспозвоночные-фитофаги (после того, как в экосистеме были уничтожены крупные травоядные млекопитающие, большая часть грызунов и даже значительная доля членистоногих), может быть аналогичен. Но относительные затраты энергии у мелких особей выше, чем у крупных (разд. 3.8.1), механизмы накопления энергии — другие, интенсивность и характер биогеохимическо-го круговорота в экосистеме иная, адаптационные реакции резко отличны, а обмен энергией с другими экосистемами подчиняется особым правилам, не совпадающим у двух рассматриваемых аналогов.[ ...]
Физическое состояние всей ткани биосферы, таким образом, может оказаться очень далеким от исходного. Ход этого процесса управляем лишь до определенной грани, количественная характеристика которой выражается функциональным и территориальным соотношением природных систем различной степени организованности и сложности.[ ...]
Г. Ф. Хильми, исследуя физику биосферы, сформулировал закон обеднения «разнородного живого вещества в островных его сгущениях»1 (разд. 3.2.5 и 3.7.3). Напомним, что этот закон гласит: «индивидуальная система, работающая в... среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена: постепенно теряя свою структуру, система через некоторое время растворится в окружающей... среде»2.[ ...]
Следовательно, физическое состояние сложных природных систем всецело зависит от общего уровня организации среды. Ее структурная поляризация в ходе освоения человечеством с перенесением центра тяжести на упрощение (монокультуры — максимально упрещенные ценозы) таит в себе потенциальные опасности для людей.[ ...]
Вернуться к оглавлению