Крупнейшие конурбации мира

Наимено- вание и страна	Основные города, конурбации	Площадь тыс. км^2	Население, млн чел.	Плотность, чел./км^2	Протяжен- ность км
Токайдо, Япония	Токио, Иокогама, Кавасаки, Нагоя, Киото, Осака, Кобе
Мидландс Англия	Лондон, Бирминген, Манчестер, Ливерпуль
Рейнский Германия	Ранштадт, Рейн- Рур, Рур-Майн
Северо- Восточный, США	Бостон, Нью- Йорк, Филадельфия, Балтимор, Вашингтон
Приозер-ный, США	Детройт, Кливленд, Питсбург, Чикаго
Калифор- нийский, США	Сан-Франциско, Лос-Анжелес, Сан-Диего

Города являются особыми экосистемами, характеризующимися не только высокой концентрацией населения, но и производств, высокой энергетической насыщенностью и другими особенностями, которые делают их объектами повышенного экологического риска, вплоть до критических. В связи с высоким потреблением воды они расположены как правило на побережьях рек, в связи с чем проблема загрязнений вод приобретает исключительную остроту. А поскольку свыше 1 млрд. человек живет на морском побережье - необходимость в питьевой воде приобрела характер глобальной безопасности человечества.

3. Этногенез и понятие демографического перехода

Если в жизни людей наблюдаются периоды детства, зрелости и старости, то не применима ли близкая периодизация к жизни поколений, к жизни народов? И каковы закономерности, характеризующие этапы развития любого народа? По существу с этих позиций и зародилась наука этногенез (ethnos - народ), разработанная в трудах Л.Н. Гумилева.

Для анализа этногенеза он использовал системный анализ - метод, когда острие внимания обращается не на отдельные особи, составляющие вид, а на отношение между данными особями. Л.Н. Гумилев считал, что для планетарных явлений следует использовать первичные обобщенные категории системных связей, исключив детализацию, которая несущественна для понимания целого.

Выделяется 4 типа системных связей: открытые и закрытые, жесткие и дискретные (корпускулярные).

Примером открытой системы является Земля, получающая энергию извне от Солнца. Благодаря этому происходит фотосинтез, с переводом энергии в пищу для животных и передачей, с их смертью, тел земле. В случае замкнутой (закрытой) системы запас энергии для нее передается разово и после ее расходования процесс завершается.

Примером жесткой системы является хорошо отлаженная машина, в которой для эффективной работы все детали имеют существенное значение. В корпускулярной системе все части системы нуждаются друг в друге и система взаимодействует между частями, которые связаны между собой не жестко, а гибко.

Когда закрытые системы превращаются в открытые - они гибнут.

Этнос, как замкнутая система, получает единственный заряд энергии, и после его расхода или переходит к равновесному состоянию с природой, или распадается на части.

На создание этноса влияют пространство и время. Пространство - это ландшафтное и этническое окружение. Первое влияет на формы хозяйства, на уклад этноса, на его возможности и перспективы. Этнические связи влияют на характер культуры. Время - это фазы этногенеза.

Но кроме времени и пространства есть и третий компонент - энергия. Этногенез происходит за счет пассионарности (пассия - страсть). И именно ее энергия растрачивается в процессе этногенеза.

Этносы, с этих позиций, - биофизические реальности, обличенные в ту или другую социальную оболочку.

В.И. Вернадский определил энергию живого вещества биосферы как биогеохимическую. Она заставляет все живое расширяться путем размножения до определенного предела. Энергия эта разнонаправленная, так как одна система живет за счет другой. Но если эта энергия - двигатель событий, то она должна вести себя согласно всем энергетическим законам.

Движение может осуществляться в поступательной, вращательной и колебательной формах.

В связи со сказанным, этническая история имеет три основных параметра:

"1. Соотношение каждого этноса с его вмещающим и кормящим ландшафтом, причем утрата этого соотношения непоправима: упрощаются, а вернее, искажаются и ландшафт и культура этноса.

2. Вспышка и последующая утрата пассионарности; этногенез - как энтропийный процесс. Диссипация биохимической энергии живого вещества биосферы происходит с выбросом свободной энергии.

3. Выделение из этноса отдельных персон и консорций (сект), изменяющих стереотип поведения и отношения к природной среде на обратное... Только в этом, последнем параметре решающую роль играет свободная воля человека...

В эти три формулы умещается вся теория, необходимая этнологии для объяснения, почему история народов и государств идет не прямо по пути прогресса, а зигзагами и частыми обрывами в никуда" (Гумилев - Этносы и антиэтносы // Звезда, 1990, N 3, с.156).

Наблюдаемая в природных процессах вспышка энергии (антиэнтропия) представляет с последующей ее растратой универсальный механизм взаимодействия системы со средой.

Таким образом, "... на биосферном уровне развитие осуществляется не эволюционно, а дискретными переходами - от равновесия к неравновесию и обратно. Возникающая структура всегда ведет себя иначе, нежели прежняя, уже растратившая первоначальный импульс и близкая к равновесию со средой. Значит, импульс - начало процесса диссипации, ведущей систему к неизбежному распаду" (там же, с. 168).

Л.Н. Гумилев считал открытие И.С. Пригожина о вспышках энергии и последующей растрате ее при взаимодействии со средой - обоснованием принципов защиты окружающей среды, так как оптимальна "дружба с природой, а не победа над ней".

Продолжительность этногенезов оценивалась автором в диапазоне от 1100 до 1500 лет и характеризовалась выделением ряда фаз, от момента пассионарного толчка до памятной, когда энергия этого толчка оказалась израсходованной до и ниже начального уровня (рис. 14.2). Цикл этногенеза, как горение костра, включает фазы: возникновения, перегрева (акматическая), надлома, инерции, обскурации (мракобесия) и мемориальную, с заключительной - реликтовой подфазой.

Но если циклы этногенеза включают периоды жизни от рождения до смерти данной народной общности, характеризуют определенное подобие их развития, то вероятно можно предполагать, что и население Земли, где социальной формой существования этносов являются государства, могут быть проанализированы с этих позиций и в отношении роста народонаселения.

Подобный анализ на междисциплионарной основе, при системном подходе, путем создания математической модели для феноменологического описания мирового демографического процесса был выполнен С.П. Капицей. В основе модели представление о демографических переходах.

Данные демографии были интерпретированы с помощью понятий современной нелинейной механики и синергетики - методами науки о сложных системах. При этом численность населения мира N(T) является ведущей переменной, подчиняющей все остальные. Такое выделение главной переменной характерно для системного подхода и получило свое обоснование в асимптоматических методах синергетики.

Рис. 14.2. Фазы этногенеза (по Л.Н. Гумилеву, 1989)

Ранее была предложена следующая эмпирическая формула

С 1 200×10⁹

N= -- = ¾¾¾,

T₁±T 2025±T

которая с удивительной точностью описывает рост населения Земли в течение сотен и даже многих тысяч лет. Поэтому это - математически и физически корректное описание самоподобного развития, следующего гиперболическому закону роста. Такое развитие известно как режим с обострением, каким и представляется демографический взрыв.

Фактор, который при этом не учтен, - это время, характеризующее репродуктивную способность и продолжительность жизни человека. Этот фактор как раз и проявляется при прохождении через демографический переход (рис. 14.3).

Рис. 14.3. Прохождение населения стран через демографический переход (по С. Капице, 2002)

1 – Швеция; 2 – Германия; 3 – СНГ; 4 – США; 5 – Маврикий; 6 – Шри-Ланка; 7 – Коста-Рика; 8 – модель

Единовременность и острота перехода объясняются именно силой взаимодействия между странами и сообществами в системе населения Земли. Отсюда синхронизация, несмотря на существенную дифференциацию социально-экономических условий (обострение перехода - явление хорошо известное в физике для нелинейных явлений). Это подтверждает гипотезу о существенно нелинейном поведении системы.

С.П. Капица приходит к выводам:

"... Полагая закон развития неизменным, что видно из неизменности роста населения мира до демографического перехода, следует предполагать, что не исчерпывание ресурсов, перенаселение или развитие науки и медицины станут определяющими в изменении алгоритма роста. Его изменение определяется не граничными условиями, а внутренними причинами - в первую очередь ограниченной скоростью роста, определяемой природой человека и количественно выраженной в характеристическом времени τ» (Капица, 2001, с. 52).

"Модель парадоксально указывает на глобальную независимость в течение всей истории развития, от внешних ресурсов, развития, при котором темп роста зависит от внутренних свойств системы, а не от внешних факторов. Это обстоятельство позволяет сформулировать принцип демографического императива...» (там же, с. 60).

Очевидно, что в любом случае, демографический фактор, наряду с военным, экономическим и собственно экологическим, является важнейшим фактором безопасности человечества.

Гл. 15. РЕСУРСНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОЭКОЛОГИИ

Любые живые организмы используют для своего существования необходимые природные ресурсы. Не исключение и человек, источником жизни которого являются воздух, вода, пища, энергия, предметы обихода и т.п. - то, что существует в природе и что способствует его появлению и развитию. Это и есть природные ресурсы - тела и животворные силы природы, используемые человеком для своего существования.

Без воздуха невозможно дыхание. Человек не способен провести без воздуха свыше 5 минут. Он потребляет 500 л кислорода (более 10 тыс. л воздуха) в сутки. За свою жизнь он делает 600 млн вздохов, для которых нужны 600 тыс. м³ воздуха.

Ему необходима вода. Непосредственно физиологические потребности в ней составляют 2,5 л в сутки. Без пищи мы можем прожить до 50 дней, без воды - лишь 5. Критической является потеря 10% веса живого организма.

Суточное потребление пищи, оцениваемой в калориях, сейчас составляет 2100-2700 кал/чел., но колеблется по странам от 1700 до 3400 кал. Расчетная норма питания, по данным ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), 2400 ккал/сут., а физическая деградация организма наступает при потреблении менее 1000 ккал/сут.

Человеку нужна одежда, предметы повседневного обихода, жилье и многое другое, что может дать окружающая нас природная среда.

Но запросы постоянно, а зачастую и неоправданно растут.

Каков же потенциал природных ресурсов?

Приведем краткий обзор этой проблемы, являющейся основой науки ресурсоведения (ресурсологии), раздельно по основным типам природных ресурсов, используя несколько модифицированную, по Н.Ф. Реймерсу, классификацию.

Атмосферные (газово-атмосферные) ресурсы огромны, но все живое на Земле адаптировано к тем соотношениям летучих компонентов, составляющих атмосферу, которые сформировались к появлению жизни и человека. Вместе с тем, мы являемся свидетелями резкого возрастания на локальном, региональном и глобальном уровнях целого ряда аэрозольных производных современной антропогенной деятельности. Общее количество загрязняющих веществ, постоянно содержащихся в атмосфере, достигло более 10 млн т. В приземном воздухе постоянно увеличиваются концентрации CO_x, NO_x, Cl, Br, Pb, S, Ra и многих других. Одновременно происходит снижение концентраций О₂, разложение О₃ и ряд других реакционных процессов дестабилизации и деструкции воздушной среды.

Динамика выброса углекислого газа такова, что только за период с 1950 г. выброшено в атмосферу за счет ископаемых топлив такое количество CO₂, которое эквивалентно 217 млрд. т углерода.

К 2020 г. ежегодные выбросы этого компонента могут достичь 9-12,1 млрд. т C.

Локальные загрязнения, быстро переросшие в региональные и приведшие к возникновению смогов, вначале не были даже осознаны. Звонок, раздавшийся в Доноре (штат Пенсильвания, США) 26 октября 1948 г., был услышан лишь при лондонском влажном смоге 3-10 декабря 1952 г., когда он привел к гибели около 4 тыс. жизней. Кислотность дождей была воспринята лишь тогда, когда обнаружилось исчезновение биоты во многих озерах Швеции. Афористичный вывод Луиса Дж. Баттана - "Одно из двух: либо люди сделают так, что в воздухе станет меньше дыма, или дым сделает так, что на Земле станет меньше людей" - звучит реальной предосторожностью.

Водные ресурсы еще менее столетия назад также представлялись неисчерпаемыми и возобновимыми. Но время и беспечное отношение к "дарам" природы заставили прийти к выводу, что именно вода может стать тем ресурсом, который положит верхний предел нашему индустриальному развитию.

Общие годовые запасы пресных вод составляют около 40000 км³, безвозвратное изъятие близко к 5%. А стоки промышленных предприятий, загрязняющих природные воды, достигают 700 км³ в год.

Помимо прямого загрязнения вод существена их антропогенная трансформация. Высокая миграционная способность и активность воды обуславливают возможности загрязнений самого разнообразного характера: биологического (в том числе патогенного), механического, химического, теплового, радиоактивного и других. При химических загрязнениях наиболее коварно скрытое - углеводами, фенолами, галогенпроизводными, инсектицидами, гербицидами, детергентами и др., которые, помимо прямого токсического воздействия, приводят к торможению процессов самоочищения, явлениям синергизменного типа, к проявлению химических реакций, которые трудно предвидеть и которые могут быть значительно опаснее, чем исходные реагирующие компоненты. Идет направленное закисление вод водоемов и замедление водообмена всех акваторий. Возрастают масштабы и интенсивность эвтрофизации озер, морей и искусственных водохранилищ. Это вызвало появление целого комплекса таких необычных заболеваний как сутуризм, итай-итай, уровская болезнь, болезнь Минамата и многих других.

Наиболее существенным является не количественное, а качественное истощение вод. В частности, наиболее острым экологическим последствием этого является все настоятельней проявляющийся дефицит пресных питьевых вод, приобретший глобальное звучание.

Прежде чем охарактеризовать почвенные ресурсы, очень кратко остановимся на территориальных ресурсах Земли. Существует два альтернативных взгляда на эту проблему. По мнению одних ученых, значительным резервом для освоения являются так называемые "прочие" земли, по мнению других - свободных земель на Земле уже нет. Каков же на самом деле природно-ресурсный потенциал территорий?

Распределение на Земле биомных зон в настоящее время примерно следующее: пашен 11%, пастбищ и лугов 27%, лесов 32%, "прочих" земель 30%. Соотношение это достаточно устойчивое. За предпоследние 10 лет объем пашен увеличился на 1,3%, пастбищ - 3,6%; на столько же (3,6%) сократились леса и на 0,5% "прочие" земли.

Подвижки в создавшемся, далеком от первоначального, равновесии существуют. Так и не удается удержать от сокращения лесные массивы, являющиеся основным поставщиком кислорода в атмосферу. Но дальнейшее сокращение лесов, с экологической точки зрения, иначе как критическим не назовешь.

Устоявшийся характер указанных биомных соотношений может быть проиллюстрирован и на примере почвенных ресурсов, играющих чрезвычайно важную роль, как уникальная интегральная система растений, животных и микроорганизмов - основа генетического разнообразия жизни на нашей планете; как регуляторный механизм геохимического круговорота веществ и энергии; как символ биологической продуктивности.

Сейчас на Земле пашнями и плантациями занято 1,5 млрд. га, отчего на каждого жителя планеты приходится в среднем 0,2-0,3 га пахотных земель. Согласно почво-агроэкологическому районированию, потенциальная площадь обрабатываемых земель 2,7 млрд. га. Но человечество за предыдущую сельскохозяйственную практику уже потеряло около 2 млрд. га плодородных земель, превратив их преимущественно в антропогенные пустыни. А 1,2 млрд. га потенциально пахотных земель недалекого будущего существенно уступают по качеству уже освоенным. И каждый год к выбывшим из сельскохозяйственного оборота землям присоединяется 7-8 млн га пашен. Почвы стали невосстановимым ресурсом планеты. В этих условиях вряд ли можно рассчитывать на сколько-нибудь существенный рост пахотных земель, с дигрессией которых сельскохозяйственная продукция неизбежно пойдет на убыль, несмотря на развитие земледельческих технологий. Только рост эрозии приводит ежегодно к потерям 24 млрд. т плодородных земель.

Загрязнение почв тяжелыми металлами, вторичное засоление, загрязнение токсикогенными элементами, органометаллическими компонентами и другие антропогенные воздействия приводят к необходимости рекультивации, консервации и нетрадиционному их использованию.

Дата добавления: 2014-12-26