Реймерс Н.Ф. Теоремы экологии

 
 
 
ТЕОРЕМЫ ЭКОЛОГИИ
 
Н.Ф. Реймерс
 

Николай Федорович Реймерс - советский зоолог, эколог, один из главных участников становления заповедного дела в СССР. Доктор биологических наук, профессор.  Тремя основными работами, в которых подведен итог многолетним теоретическим и практическим изысканиям Реймерса, стали словарь-справочник «Природопользование» (1990), «Популярный биологический словарь» (1991) и монография «Надежды на выживание человечества. Концептуальная экология» (1992; переизд., 1994). В последней книге, впервые в русскоязычной литературе, он дал формулировки и систематизировал более 200 экологических законов, правил и принципов.
 

Люди повинуются законам природы,
 даже когда действуют против них.
 
И. В. Гёте.
 

Николай Федорович РеймерсЭкология так же, как и расширяющаяся Вселенная, и молода, и вечна. Формально эта область знания может быть названа вполне зрелой — «крещена» с присвоением имени в 1866 году. «Крещение» биологии произошло всего на 64 года раньше — в 1802 году.

Молодость экологии ощущается в ее современном буйном развитии. Вместо одной первоначальной ветви — биоэкологии, которая была названа в 1922 году, возникло около 100 «экологии». Современное экологическое знание сравнялось по объему с самыми обширными научными сферами, такими как науки о Земле или биология, не говоря уж о физике, химии и других фундаментальных патриархах большой Науки.

Взрыв экологического знания привел к смятению в умах и невероятной неразберихе в терминологии. Экологией стали называть всё. Можно слышать призывы «бороться за экологию» или, наоборот, «бороться против экологии» (имеется в виду за чистую среду жизни). Но ведь улучшение среды жизни — это уже не экология, а, если угодно, средология. Появился удивительный словесный гибрид «промышленная экология». Экология без живого немыслима!

Ч. Дарвин в письме к А. Уоллесу заметил: «Я твердо убежден, что без обобщений невозможны хорошие или оригинальные наблюдения». В рамках биоэкологии основополагающих обобщений сделано немало. В широко известной в нашей стране книге Ю. Одума «Основы экологии» перечислены 66 основных биоэкологических принципов и концепций. В книге К. Уатта «Принципы науки об окружающей среде», она у нас менее известна, так как не переведена на русский язык, названы 38 обобщений. В «Экологический энциклопедический словарь» И.И. Дедю включено около 140 законов, теорий, аксиом, правил и принципов этой науки. Примерно столько же, но в другом «ассортименте», их дано в моем словаре. (* Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. — М.: Мысль, 1990.) И вот получается, что экология, упрекаемая некоторыми в отсутствии обобщающих положений, в эмпирике и безмыслии, буквально переполнена именно тем, что, казалось, в ней отсутствует. Свыше 275 фундаментальных обобщений!

Любая развитая наука непременно базируется именно на стройной теории. В отличие от физики или химии, которые имеют дела со строго детерминированными (четко обусловленными) системами и явлениями, экология оперирует с множеством стохастических, т. е. случайных, вероятностных процессов. Их характер часто почти непредсказуем и вместе с тем подчиняется общим законам бытия. Формально-философски те же физика или химия изучают лишь одну форму движения материи. Экология — практически все уровни и формы этого движения.

Чтобы «объять необъятное», составлены таблицы, их 25, в каждой — перечень обобщений, имеющих отношение к тому или иному экологическому циклу знания. ( Реймерс Н.Ф. Надежды на выживание человечества: Концептуальная экология. — М: ИЦ «Россия Молодая» — Экология, 1992) В книге эти обобщения подробно рассмотрены. А здесь расшифруем лишь одно из эмпирических обобщений — закон биогенной миграции атомов В.И. Вернадского: что из него следует и что сулит человечеству пренебрежение им.

Закон В.И. Вернадского звучит так: «В биосфере миграция химических элементов происходит при обязательном непосредственном или опосредованном участии живых организмов». Более полно позднее это сформулировал А.Н. Перельман: «Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (02, С02, Н2 и т. д.) обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории».
 
Сейчас под влиянием хозяйственной деятельности людей происходит быстрое исчезновение видов живого. Причем этот процесс идет в десять, а в некоторых случаях и в сто тысяч раз интенсивней, чем шло 65 миллионов лет назад вымирание динозавров. Ныне виды уходят со сцены биосферы примерно в тысячу раз чаще, чем пять-семь тысяч лет назад, в эпоху палеолитической революции, приведшей к огромным перестройкам мира природы и мира людей. Тогда присваивающее хозяйство сменилось производящим, развились земледелие и скотоводство.

Каковы нынешние прогнозы?
Виды не просто исчезают, меняется вся структура живого вещества. Крупных животных и растения сменяют более мелкие: копытных — грызуны, грызунов — растительноядные насекомые и т. п. Более эволюционно изменчивые организмы вытесняют менее функционально подвижных. Если прибегнуть к технической аналогии, то получится: энергия Солнца, падая на поверхность Земли, проходит не по толстому проводу из внушительных жил, а через более тонкий шнур из тонюсеньких проводочков. Так экосистема сохраняет надежность — одни виды дублируют другие. Но при этом меняются энергетические свойства биоэкологической системы. Мелкие особи требуют для жизни относительно больше энергии, чем крупные.

Вместе с тем зрелые экосистемы для своего поддержания потребляют больше энергии, чем развивающиеся, находящиеся в переходных фазах.

Составить числовой энергетический баланс едва ли доступно: слишком много переменных. Однако о результирующей можно судить по индикаторам. Три из них достаточно очевидны. Это изменение климата, опустынивание планеты и сбои в действии системного принципа Ле Шателье—Брауна.

Климатологи очень редко обращают внимание на глобальные биоэкологические процессы. Между тем изменение климата, видимо, самоусиливающийся процесс, имеющий не одну какую-то причину, скажем, изменения концентрации углекислого газа, метана или плотности озонового экрана и каких-либо других атмосферных явлений, но многофакторную основу. В нее могут входить и биоэнергетические изменения. Климатообразующими, безусловно, выступают сложные общесистемные изменения в биосфере. Их результирующая (в совокупности с прямыми антропогенными воздействиями) — нарастающее глобальное опустынивание.

Под угрозой опустынивания в наше время находится примерно 19% поверхности суши. Около 6,7% площади континентов уже превратилось в пустыню. Этот процесс также саморазвивается. Высказанная много лет назад мысль о пропорциональности биосферных процессов: «чем больше пустынь мы превратим в цветущие сады, тем более цветущих садов мы превратим в пустыни», к сожалению, подтверждается. Живая природа, увы, не следует принципу Ле Шателье — Брауна: вместо того чтобы всемерно сопротивляться воздействию человека, идет по пути саморазрушения.

Покров живого вещества на планете резко меняется. Он сжимается подобно бальзаковской шагреневой коже. Да и сама кожа истончается, даже в чисто механическом смысле — исчезают леса, идет процесс деградации черноземов и т. п. Из-под ног человечества уходит фундамент как непосредственной среды его жизни, так и экономического развития.

Каждый биологический вид (и человек тут не исключение) может жить в довольно узких рамках той среды, к которой он генетически приспособлен. Если среда жизни изменяется быстрее, чем может наступить адаптация или переформирование вида в новое образование, организм неизбежно вымирает. Происходит это не вдруг, но в определенной последовательности, как принято говорить, согласно фиксированному алгоритму. Обычно снижается иммунитет, возникает эволюционная «апатия» (вновь нарушение принципа Ле Шателье — Брауна, на этот раз на уровне индивида, популяции и вида), распространяются новые, ранее неведомые заболевания... Едва ли сейчас уже можно что-то утверждать с полной определенностью, но некоторые симптомы (распространение СПИДа, синдрома хронической усталости и др.) должны бы нас заставить насторожиться.
 
Ресурсный базис любой экономики — природа. Она служит человеку средой обитания. Из нее люди черпают все необходимое для себя. Глобальное искажение биогеохимических циклов грозит тем, что природа станет иной, не той, к которой адаптировано современное хозяйство. Понадобится грандиозная перестройка. Мировое сообщество сейчас активно обсуждает, как добиться устойчивого, неистощимого развития хозяйства. Но почва буквально уходит из-под ног людей. Потомкам в результате нынешних воздействий человека грозит природно-ресурсная нищета, истощение естественных ресурсов. К этому добавляется медленная деградация природы в результате действия закона Вернадского. Если человеку еще более или менее доступно административно-экономическими методами изменить, замедлить темпы нарушения природы от хозяйственной деятельности, то заставить атомы химических веществ перемещаться как-то иначе, не так, как это трактует закон Вернадского, нельзя, не под силу человечеству. Можно лишь попытаться сохранить биогеохимические  циклы. Для этого живое вещество планеты должно остаться в относительной целостности: видовой состав мировой биоты необходимо спасти. Не потому что «ах, зайчики, ах кошечки» и т. п., а затем чтобы выжить человечеству.
 
Принципиальное отличие прошлых, уже случавшихся в истории людей экологических кризисов от нынешней ситуации в том, что раньше эти кризисы не были глобально-одновременными и столь быстротечными. Социально-экономическая адаптация протекала сравнительно постепенно, и изменения, происходящие в природе, не угрожали физическому существованию людей в целом. Ныне острота проблем безмерно выше. Но и возможности человечества заметно возросли. Однако они не беспредельны. Кроме того, раньше социально-экономическая адаптация шла вслед за изменениями среды, теперь она должна им предшествовать, так как запаса прочности у природы, в том числе и у человека как биологического существа, нет. Свидетельства тому: деградация среды от кислотных дождей, образование озоновых «дыр» и тому подобное.

Спасти виды живых организмов можно, только если сохранить места их обитания — перестать сводить леса в темпах, превышающих их способность к восстановлению, уменьшить площади под распашку и т. п. В экологии это называется снижением давления человека на среду жизни.

Какие есть возможности снизить это давление?
Вариант 1: прекращение экономического развития.
Вариант 2: технико-технологическая перестройка.
Вариант 3: депопуляция людского населения.

Чем оборачивается сворачивание промышленности и сельского хозяйства, мы в последние годы ощущаем в полной мере на себе. Звать весь мир на этот путь едва ли разумно. Любая технологическая перестройка способна дать лишь временный успех. Растущее население планеты увеличивает давление на среду обитания примерно в таком соотношении: один процент прироста населения — пятипроцентное увеличение давления. Плюс еще примерно столько же на рост общего качества жизни — все люди стремятся жить на уровне граждан наиболее развитых стран мира. Такой нагрузки природа Земли не выдержит.
 
Так где же выход? Не оставляя технологические усилия, необходимо стремиться к депопуляции — отрицательному росту населения. Это тоже рост — «качества» за счет количества. Он достижим только на путях улучшения всех сторон жизни человека — экономической, социальной, экологической. Максимум продолжительности жизни при минимуме болезней. А это возможно лишь при соблюдении закона Вернадского и других законов природы. Значит вывод такой: человечеству, чтобы выжить, необходимо спасти видовой состав биоты — исторически сложившийся комплекс живых организмов, обитающих вместе с ним на Земле. Люди непременно должны дать жить «братьям нашим меньшим» (на самом-то деле старшим по эволюционному возрасту).

Для этого нужны не просто разумные пожелания, а еще и трезвые экономические расчеты или хотя бы экспертные оценки. Они примерно такие. Если исходить из того, что каждый вид в составе живого вещества равнозначен для выполнения условий действия закона Вернадского, то чисто экономически можно считать общественно оправданной «ценой» вида (т. е. допустимыми издержками на его сохранение) соотношение валового продукта мировой экономики и числа видов на планете. Общие масштабы мирового хозяйства оцениваются числом около 13-1012 долл. Количество видов на Земле по различным оценкам — от 1 до 5 миллионов. Следовательно, на спасение одного отвлеченного вида живого человечеству разумно тратить от 2,6 до 13 млн долл. Это число растет по мере исчезновения видов (уменьшения знаменателя) и развития мировой экономики (увеличения числителя).

Действие закона Вернадского начинается с каких-то потерь в составе живого вещества, затем последует обвальная деструкция всей биогеохимической системы мира. Судя по ряду косвенных данных и по действию иных экологических закономерностей, можно полагать, что допустима единовременная потеря в глобальном видовом составе не более 20% от общемирового видового разнообразия. Безопасной считается потеря видов в конкретных экосистемах не более 5% от их числа. Нынешний темп выбывания видов из биосферы можно считать единовременным для нее.

«Цена» видов, когда число исчезнувших приближается к 20%, стремительно растет, к тому же не линейно, а по экспоненте (с удвоением за каждый следующий период времени). С середины 1970-х годов оценка вида возросла более чем в 3 раза. Период удвоения равен примерно 10 годам (темп роста около 7%). Это значит, что на начало следующего века общественно оправданными расходами на спасение каждого вида станет сумма около 75—80 млн долл. Стабилизировать биогеохимический круговорот будет все труднее. А если учесть, что виды исчезают с лица земли с темпом 1 вид в день, получается, что уже сейчас общемировые необходимые затраты на спасение видов равны примерно 14,5 млрд долл. в год. В конце 1990-х годов эта сумма достигнет почти 30 млрд долл. Но это, напомним, лишь ответ на угрозы сбоя в действии закона Вернадского. Остальные статьи глобальных природоохранных расходов на 1992 г. должны в мире составить 103 млрд долл., к концу века они возрастут до 140 млрд долл. в год. А с учетом действия всех экологических и эколого-экономических естественнонаучных законов это число будет еще выше, по крайней мере, в полтора-два раза.

Человечество неудержимо теряет право на бесплатное природопользование. Затраты на воспроизводство природной среды развития делаются неотвратимыми. И они катастрофически растут. Где взять средства?
Поскольку иных крупных непроизводительных расходов, кроме военных, человечество не делает, можно говорить о том, что сами законы природы диктуют нам темпы общемировой конверсии. Военные бюджеты — экологические бюджеты. Глобальные военные расходы оцениваются в размере около 900 млрд долл. Примерно треть этой суммы к концу века должна быть переключена на экологические нужды. Чем позже это будет сделано, тем стремительней, поспешнее, труднее придется проводить конверсию. Иного человечеству не дано: или быстрая перестройка, или всемирная трагедия. С неотвратимостью закона природы.

Тысячелетиями человечество шло путем экстенсивного освоения новых территорий, ресурсов и т. д. Столетия оно интенсифицировало свое хозяйство. На этих направлениях дальше путей уже почти не осталось. Мир должен повернуться на 180 градусов — к человеку. Раньше мы преобразовывали природу. Теперь настала пора преобразовывать человечество. Не по Марксу, по законам науки. Эта тема для специального разговора.

Людям необходимо, наконец, осознать, что у них есть две равные по значимости цели: во-первых, просто жить, во-вторых, жить хорошо. Экология и экономика на пути к этим целям выступают в едином сплаве. Политика лишь средство для достижения благородства этого сплава. Она вторична. Но так уж устроен мир, что именно политики определяют пути в будущее. Видят они это будущее чаще всего в искаженном свете потрясающего экологического неведения. Гадают, каково будет политическое устройство мира через 10, 20 лет. Но ведь прежде всего надо понять, будет ли вообще существовать мир людей в мире природы и каким будет это соотношение.

Сколько необходимо усилий, чтобы понять эту простую истину?
 

 
Реймерс Н.Ф. Теоремы экологии // Наука и жизнь. 1992. № 10. С. 130-137.