Рациональное использование природных ресурсов и охрана биосферы

Как уже было сказано, охрана природы является одной из прикладных областей современной биологии; здесь можно добавить: также и физических, химических и технических наук, наук о Земле и (поскольку для эффективной охраны природы нужно воспитание людей в соответствующем духе) гуманитарных наук.

Между тем реально далеко не всегда (скорее наоборот!) деятельность человека является благотворной для окружающей среды. Например, в значительной мере вредным и создающим для многих организмов совершенно непривычную, часто губительную среду обитания является парниковый эффект, вызванный увеличением содержания в атмосфере таких компонентов, как СО, СО₂ и СН₄. Приведем только одно возможное последствие парникового эффекта: подъем уровня моря всего на 1м приведет к затоплению 25% дельты Нила и до 30% территорий такой страны, как Бангладеш. Нарушение озонного слоя атмосферы уже сейчас ведет к росту ультрафиолетового излучения и соответственно заболеваемости раком. Воздух загрязняется многими примесями, вплоть до ядовитых тяжелых металлов и сернистого газа, порождающего кислотные дожди, которые делают безжизненными внутренние водоемы. Неумеренное расширение орошаемых территорий уже вызвало гибель многих водоемов, в том числе таких крупных, как Аральское море. Истребление лесов ведет к размыванию почвы и к загрязнению внутренних водоемов, в конечном счете, и мирового океана.

Рациональное использование природных ресурсов и охрана биосферы представляют собой две стороны единой задачи, стоящей сейчас перед человечеством. Из всей площади суши почти половина уже занята пахотными, пастбищными и другими угодьями и плантациями, т.е. ее природный режим резко деформирован. В атмосферу ежедневно выбрасывается огромное количество углекислоты и других газов, что ведет, помимо загрязнения воздуха, к опасному потеплению климата вследствие парникового эффекта. Сельскохозяйственное использование ресурсов по крайней мере оставляет открытый путь для их возобновления, в то время как добыча каустобиолитов, металлов и т.д. истощает их запасы. Только рациональная система природопользования может спасти человека от опасности загрязнения среды и истощения ее ресурсов. В эту систему входит создание широкой сети охраняемых территорий всех рангов, внедрение давно уже разработанных технологий переработки отходов и создание новых, правовая регуляция охраны среды и природопользования. Природа Земли - наше невозместимое ничем достояние, и все страны, все человечество должны объединиться для решения труднейшей задачи сохранения и оптимального использования этого достояния.

Задачами рационального использования природных ресурсов является овладение экологически чистыми источниками энергии (ветром, геотермальными водами, солнечной энергией и т.д.), ограничение вредных выбросов, налаживание цикличного повторного использования отходов производства. Применяя биологические методы борьбы с вредителями, мы снижаем применение ядохимикатов. Редкие или вообще стоящие под угрозой виды организмов во многих случаях удается сохранить путем создания заповедников и заказников. Но пожалуй, наиболее общей и эффективной мерой в области охраны природы является воспитание у людей экологического сознания, включая понимание того, насколько - при современных технических средствах - легко нарушить и насколько трудно восстановить биосферу.

Нелинейная динамика

В "доквантовую" эпоху развития наука, техника и общество довольно неплохо обходились законами классической механики и математической логичными моделями расчетов, не обращая внимания на якобы незначительные вопросы, не подчиняющиеся расчетам. Но как ограниченные возможности экономики заставили экономить на значительных научно-технических проектах, вынудив с помощью системного подхода виртуально проигрывать большое число вариантов решений без их натурной реализации, так и возможности ограниченные прежних подходов к моделированию хаотических процессов заставили искать новые средства для их описания. Активное изучение подобных процессов, насчитывающее около двух десятилетий, осуществляется в рамках новой дисциплины, называемой нелинейной динамикой.

Достижения в этой среде позволяют говорить о возможности управления сложными системами. "Эффект бабочки" из рассказа Рея Брэдбери "И грянул гром" подводит к идее о возможности направления развития целого государства "по другой траектории" одним телефонным звонком. Эти же достижения помимо необычайных возможностей в компьютерной графике, в создании искусственного интеллекта, в более достоверном описании законов рынка в экономике, привели к созданию целой индустрии прогноза, Модели, созданные на основе нелинейной динамики, предложенные американским ученым Дж. Маейр-Крессом и его коллегами, стали в свое время важным аргументом в пользу отказа от планов США по созданию СОИ. Выяснилось, что развертывание такой системы не повысит, а существенно понизит безопасность США.

Кроме того, при изучении хаотических процессов было выявлено явление их равновесия при определенных условия, т.е. при этих условиях происходит самоорганизация системы. Изучением таких систем занимается синергетика. Возможности синергетики помимо предсказания условий наступления состояний равновесия в хаотических системах открывает необычайные перспективы по эффективному сжатию и хранению огромных массивов информации.