Валерий Савченко - Начала современного естествознания - концепции и принципы

Но дело не только в малой эффективности культурных садов и полей для поддержания сбалансированности природной среды. Уничтожая естественные сообщества организмов, человек обедняет видовой состав биоты, причем не только на данном участке земной поверхности, но и на Земле в целом — в мире ежегодно исчезают благодаря человеку тысячи видов. А обеднение видового состава резко ослабляет способность биоты компенсировать случайные резкие нарушения баланса. Любая естественная природная катастрофа с каждым годом становится все опаснее для биосферы.

Полученные к настоящему времени результаты говорят, что биосфера способна работать в соответствии с принципом Ле Шателье в компенсаторном режиме, только если изъятие человеком ее продуктов не превышает 1 %. Эти условия пока еще существуют только в океане. Океан еще нормально реагирует на нарушение состава атмосферы, но и он уже «на грани». На суше еще остались сбалансированные биоценозы, которые работают в нужном направлении. Но таких сбалансированных систем осталось мало, и площадь их катастрофически сокращается.

Устойчивость биосферы поддерживается очень точной сбалансированностью процессов продукции и деструкции и огромной мощностью этих процессов, превосходящих в 10000 раз среднюю мощность естественных процессов, нарушающих баланс. Сбалансированность процессов обеспечивается огромным видовым разнообразием как продуцентов так и деструкторов. Разнообразие и конкурентность обеспечивают быструю и адекватную реакцию системы на внешние флуктуации и относительную малость внутренних случайных флуктуаций — замкнутый круговорот веществ быстро восстанавливается.

Человек уничтожает естественные замкнутые, богатые и сбалансированные природные сообщества и заменяет их разомкнутыми, несбалансированными, не способными гасить внешние флуктуации. Эти искусственные сообщества не обладают внутренней устойчивостью и способны сами быть источником огромных флуктуаций. Именно эта неустойчивость искусственных сообществ, создаваемых человеком, и есть неминуемый источник катастрофы, если замена ими естественных зайдет слишком далеко.

Наиболее продуктивные сообщества биосферы — это леса и болота. И стабилизаторами естественной среды они могут быть только в естественном состоянии. Если лес уничтожить на какой-то площади, круговорот вещества на ней разомкнётся. Природа восстанавливает его следующим образом: сначала поврежденный участок зарастает быстрорастущими породами, которые образуют временное сообщество, которое уже через 10 лет уменьшает разомкнутость кругооборота со 100 % до 10 %, затем сообщества последовательно сменяют друг друга и примерно через 300 лет восстанавливается первоначальный девственный лес, сбалансированный до 99,99 %. Человек, занимаясь культурным лесопользованием, обрывает этот процесс, производя рубки каждые 50 лет, когда подрастают искусственно посаженные ценные породы деревьев. При этом разомкнутость круговорота остается и такой лес не может выполнять свою стабилизирующую функцию. Необходимо рубить не чаще, чем раз в 300 лет.

Совсем недавно, когда начали бить в набат по поводу уничтожения тропических лесов, их называли «легкими планеты», так как они дают наибольшую продукцию кислорода. Но вскоре стало ясно, что другим регионам планеты они в этом смысле ничего не дают, ибо весь произведенный кислород они сами же и потребляют на разложение растительных остатков. Тропический дождевой лес — замкнутая экосистема. Однако именно поэтому роль его в жизни биосферы огромна — он является стабилизатором состава атмосферы, реагируя должным образом на вызванные разными факторами отклонения. Недавно было подтверждено точными измерениями, что дождевой тропический лес в бассейне Амазонки отреагировал на повышение концентрации СО 2в атмосфере сдвигом баланса в пользу преимущественного поглощения этого газа. Но в масштабах планеты вклад оставшихся к настоящему времени как тропических, так и северных лесов совершенно недостаточен.

Вообще стабильность биосферы возможна лишь если человеком используется не более 1 % продукции биосферы. Остальные 99 % должны работать на стабилизацию природной среды в замкнутых, не дающих ничего «на рынок» циклах. Это необходимая плата, своеобразный природный налог ради стабильности.

Что же делать человечеству? Если оставить 99 % биосферы в естественном состоянии, нынешнее население Земли не прокормить. Выход можно искать в двух направлениях, причем гарантированный результат, по-видимому, может дать все-таки только одно.