Страница 2 из 49
Компромиссные, буферные механизмы во взаимодействующих системах позволяют равновесию сохраняться даже при значительном изменении условий — внешних и внутренних. Познать до конца его причины и механизмы — значит глубже проникнуть в законы природы, взять в свои руки управление ими.
Английский ученый Д. Марш, автор первой фундаментальной книги о воздействии человека на природу, вышедшей в Лондоне более ста лет назад, высказал примечательную мысль. По его словам, деятельность людей приводит к рубежу, за которым необратимо нарушается природное равновесие, в то время как отклонения, возникшие под влиянием животных, имеют временный характер. Без вмешательства человека через определенное время все вновь станет на свои места.
Общеизвестен пример с триединством: лес, дикие копытные животные и крупные хищники. Олени и лоси объедают побеги деревьев, кустарников, траву. В свою очередь, на копытных охотятся волки, медведи, тигры, рыси. Когда оленей и лосей становится слишком много, они сильно повреждают лес. Но копытные «вскармливают» хищников, тех также становится больше нормы, и постепенно они притормаживают рост стада. Наступает суровая зима, выпадает глубокий снег, наст ограничивает свободу передвижения оленей и лосей, и хищники уничтожают большинство из них. Лес на некоторое время «вздыхает свободно», залечивает раны, а численность хищных зверей быстро скатывается вниз: они подорвали свою кормовую базу и теперь «расплачиваются» за это.
Между тем копытные, освободившиеся, как говорят экологи, из-под пресса хищников, постепенно восстанавливают прежнее поголовье. Все начинается сначала.
Не правда ли, такое равновесие можно в какой-то мере сравнить с колебаниями маятника? Лишь мгновение бывает он в «нормальном» положении, посредине двух крайних точек: Но амплитуда маятника определенна, его колебания почти одинаковы, поэтому мы имеем право говорить об относительном равновесии.
Что же происходит, когда в триединство: лес, копытные, хищники вклинивается человек?
Один из авторов этой книги несколько лет работал в Воронежском заповеднике и был свидетелем большого бедствия, постигшего тамошнее стадо оленей.
Эти звери появились в Уманском бору после Великой Октябрьской революции. Их выпустили на волю из зверинца принцессы Ольденбургской, большой любительницы природы и охоты (ее замок до сих пор высится над обширной поймой Воронежа, на окраине поселка Рамонь). После организации резервата численность животных стала увеличиваться. Научные сотрудники, егеря охраняли и подкармливали оленей, а их естественных врагов — волков — истребляли.
И вот в середине 50-х годов сложилось положение, хорошо известное в экологической науке: уничтожив волков, человек не сумел полностью «заменить» их и взять контроль над стадом в свои руки. Оленей отлавливали, но недостаточно. Их развелось много, очень много, на тысячу гектаров — в среднем более 25 животных. Они съели наиболее доступные корма и стали голодать. Люди не замечали этого, они гордились постоянным ростом стада копытных. И трагедия наступила.
В 1965 году необычно рано выпало много снега. А в конце декабря установился антициклон: больше месяца температура воздуха была около 30 градусов мороза. Олени встретили зиму недостаточно упитанными (не уродились желуди, на которых они обычно откармливались осенью). Глубокий снег ограничил их передвижение. Голодные звери выходили к дорогам, к человеческому жилью, собирали клочки сена.
Работники заповедника, население поселков, окружающих заповедник, пришли на помощь бедствующим оленям, спасли многих животных. Но велик был и урон. Маятник слишком далеко качнулся в одну сторону. Разрушив естественное триединство, люди не позаботились о создании триединства искусственного.
«…Первоначально существовавшее в природе равновесие было нарушено с того времени, как человек стал располагать более совершенными техническими средствами, а плотность народонаселения перешагнула известный предел», — пишет автор трагической и в то же время оптимистической книги «До того, как умрет природа», французский профессор Ж. Дорст, один из руководителей Международного союза охраны природы.
«С нашим появлением континенты быстро дряхлеют», — констатирует в «Зеленых холмах Африки» Э. Хемингуэй.
Дать полное представление о Великом Равновесии природы невозможно. Поэтому мы попытаемся показать, как неупорядоченная деятельность человека нарушила отдельные, более или менее значительные, звенья равновесия, изменила кругооборот веществ или энергии в нежелательном для нас направлении.
Все звенья равновесия как зерна в четках: каждое — первое, и оно же последнее. Не будем стараться найти конец и начало бесконечной цепи природных процессов. Возьмем несколько «зерен».
Существует тепловой баланс Земли, причем его приходная и расходная части должны быть более или менее уравновешенными. То, что это действительно так, доказывает наше с вами присутствие на планете. Если бы она получала значительно больше тепла, чем расходовала, то мы бы, попросту говоря, давно уже поджарились; в противном случае у нас возникли бы серьезные трудности с «отоплением» планеты.
В приходной части естественного теплового баланса прежде всего значится солнечная энергия. Земля получает от Солнца 5 · 1020 больших калорий в год. Немного «подогревает» Землю энергия, выделяемая в процессах естественного радиоактивного распада, в результате вулканических извержений, лесных пожаров и т. д. В расходной части — энергия, постоянно рассеиваемая Землей в мировое пространство.
Конечно, баланс тепла никогда не был абсолютно стабильным и в целом для Земли, и для крупных ее областей. Известны периоды длительного потепления и похолодания, великие оледенения и прочие неприятности, от которых немало натерпелись наши отдаленные предки. Но тогда отклонения были лишь составными частями динамического равновесия. Своим последующим изменением тепловой баланс планеты, как и следовало ожидать, обязан людям. Они сумели значительно «подогреть» атмосферу.
Вплоть до XIX века человек использовал только энергию Солнца, употребляя в пищу растения и животных и сжигая древесину и жиры растительного и животного происхождения.
В настоящее время в США потребление всех видов энергии составляет 10 тысяч ватт на человека в сутки. За 200 лет оно увеличилось в 100 раз и продолжает ежегодно увеличиваться на 2,5 процента! При этом львиную долю составляет сжигание горючих ископаемых. Энергия ежегодно добываемого во всем мире топлива достигла 4,2 · 1015 больших калорий.
Ученые подсчитали, что, если численность населения Земли возрастет до 10 миллиардов, а потребление энергии достигнет современного уровня США, ее мировое производство составит колоссальную величину: 110 миллионов мегаватт в год! Угрожает ли такой рост нарушению общего теплового баланса атмосферы? Сам по себе скорее всего нет, производимая энергия будет все-таки в 1000 раз меньше той, которую Земля рассеивает в мировое пространство.
Если мы возьмем более отдаленную перспективу, положение может выглядеть менее радужным. Потребление энергии во всем мире в конце 60-х годов составляло примерно 2,93 · 1013 киловатт-часов. Средние ежегодные темпы роста энергетики равны 4 процентам. Предположим, что они еще очень долго останутся неизменными. Тогда через 160 лет энергия, вырабатываемая человечеством, сравняется с отражаемой Землей солнечной радиацией. Однако и сейчас возможны серьезные местные нарушения, вызванные концентрацией тепла. С ними мы сталкиваемся в крупных населенных пунктах, в промышленных зонах.
…Постоянство газового состава атмосферы совершенно необходимо для существования современной жизни на Земле. 21 процент кислорода, немного более 0,03 процента углекислого газа, азот. Если кислорода становится меньше, а углекислого газа больше обычного уровня, дыхание затрудняется. Резкое изменение содержания этих газов ведет к губительным последствиям для большинства высокоразвитых организмов.