Три временных экологических периода в системе Природа - Человек - Производство

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Три временных экологических периода в системе природа - человек - производство

Папенов Константин Владимирович,

МГУ имени М. В. Ломоносова, Экономический факультет, заведующий кафедрой экономики природопользования, д.э.н., профессор



Введение

Палеобиологи из Калифорнийского университета в Беркли пришли к выводу, что биосфера Земли стоит на пороге нового массового вымирания, сравнив доисторические и сегодняшние темпы вымирания млекопитающих. Оказалось, что до того, как человечество, примерно 500 лет назад начало активно осваивать и изменять разные экосистемы Земли, в среднем за миллион лет с поверхности планеты исчезало всего два вида зверей. Зато с начала человеческой экспансии вымерло уже как минимум 80 из известных 5570. Похожая ситуация наблюдается в остальных группах животных и растений. Ситуация окажется еще безрадостней, если учесть, что научно-технический прогресс нередко усугубляет проблему сохранения природной среды, ландшафта, истощая запасы природных ресурсов и ассимиляционные возможности природы во многих регионах нашей планеты Земля. Можно выделить четыре главных направления воздействия человека на биосферу: изменение структуры Земной поверхности; изменение состава биосферы; изменение энергетического теплового баланса планеты; изменения, вносимые в биоту. Современное человечество расходует потенциальную энергию биосферы почти в 10 раз быстрее, чем происходит ее накопление деятельностью организмов, связывающих энергию на Земле.

На всем протяжении своего существования человечество стремилось созидать и развиваться, нередко не имея полного представления возникновения и развития системы: «Природа-Человек-Производство» а, решал лишь сиюминутные задачи, будь то добыча пропитания или строительство современных электростанций. И всякий раз процесс созидания и развития был направлен в сторону Природы, которую Человек эксплуатировал и продолжает эксплуатировать в быту и производстве в соответствии с насущными и далеко ненасущными потребностями.

В результате, в конце ХХ века и начале XXI века рельефно обозначились многочисленные опасные последствия человеческой деятельности, проявившиеся в угрозе появления критического состояния и даже экологической катастрофы, и представляющих опасность существования всего человечества Критическое состояние -- это состояние крайней неустойчивости, достигаемое от-крытой неравновесной системой в ходе предшествующего плавного, эволюционного пе-риода развития.. Встал вопрос об углублении и обобщения научного мировоззрения на Природу, переосмысление старых и поиск новых путей решения со стороны общества (Человека и Производства), с целью избежать надвигающейся экологической катастрофы.

У современного общества нет единой экологической политики нарастания экологической проблемы, в какой-то мере объясняется отсутствием мирового правительства и международных нормативных документов, обязательных к исполнению всеми странами Земли. Попытки управления мировым сообществом, естественными процессами одним государством, хотя и сильным в экономическом и военном отношениях, на практике не оправдываются, так как наша планета сильно дифференцирована по экономическим, социальным, религиозным и другим характеристикам. Подтверждение этого факта являются результаты предпринимательских действий ООН.

Попытки ООН решить проблемы нищеты и голода, на планете в начале XXI века, не увенчались успехом, не говоря о проблеме охраны окружающей среды, которая также записана в Декларации XXI века на ряду с другими задачами и целями, одна из причин такого итога работы мирового сообщества, в течение первых полутора десятилетий XXI века во многом лежат в неоптимальном распределении материальных средств производства и негуманном отношении со стороны «золотого» миллиарда к оставшейся части населения.

Например, потребление на душу населения только в США в 50 раз больше, чем средняя по миру- с одной стороны, с другой - высок удельный вес в мировом ВВП расходы на вооружение и содержание армий. В этом вопросе так же Америка впереди Планеты всей, расходуя на военные «нужды» столько же, сколько расходуют десять мировых стран, следующих за США по объему ВВП. Высвобождение средств, идущих на гонку вооружений сделало бы решение экологических и экономических, а вместе с этим и социальными проблемами более близкими и реальными.

В целом, в мире на военные цели в 2015 году предполагается израсходовать около 2,0 триллионов долларов. С учетом расходов на роскошь и содержание домашних животных, в основном «золотым» миллиардом ежегодно тратится в объеме почти годового прироста мирового ВВП. Тем самым все рельефнее проявляется обратный процесс «декаплингу», усилившийся в начале XXI века между развитыми и развивающимися странами Декаплинг - «стратегическая» основа движения к экологически устойчивой эко-номике, позволяющей рассогласовывать темпы роста благосостояния людей, с одной стороны, и потребления ресурсов и экологического воздействия, с другой. Эффект «де- каплинга» предполагает использование меньшего количества ресурсов на единицу эко-номического результата и сокращение негативного экологического воздействия. В част-ности, этот эффект отражается в опережении темпов роста валового внутреннего продукта (ВВП) над темпами потребления энергетических ресурсов. Поэтому его можно выразить в показателях природоемкости, поражающих объемы затрат природных ресурсов и загряз-нений на единицу конечного результата, ВВП (см. Лимарева Д. А. «Декаплинг как фактор разрешения противоречия между увеличением народонаселения и реализацией концеп-ции «зеленой» экономики).

С другой точки зрения, понятие декамплинг (decoupling) означает отделение, разме-жевание. Известно то, что взаимосвязь между странами достаточно сильна, но в неко-торых регионах мира наблюдается некоторая обратная тенденция сближения (снижение зависимости от чего-либо и кого-либо) (см. Сущность мировой экономики). Особенно это характерно в уровне использования достижений НТП.

Во многих развивающихся странах уровень используемой техники и технологии в производстве не только далек от наилучших достижений технологии, а даже во многих случаях соответствует уровню средневековья, что сдерживает экологизацию экономики. Другой, не менее значимой причиной ухудшения экологической ситуации в мере является отсутствие обоснованной теории комплексного развития системы «Природа -- Человек -- Производство», которая помогла бы выбрать главные природосохраняющие направления развития человеческой цивилизации.

Так, что дальнейшее поступательное развитие цивилизации обусловлено необходимостью качественного совершенствования системы управления Производством, в широком смысле этого слова, соответственно с требованиями не только социально-экономических задач, но и экологических, нужна новая социально-эколого-экономическая парадигма тесно увязывающая естественные процессы развития (взаимоотношения Природы и общества) и ноосферные процессы, на базе междисциплинарных соответствующих научных направлений.

Это не может произойти стихийно. Хотя подобное утверждение не абсолютно, если исходить из теории синергетики, которая широко обсуждается со второй половины XX столетия.

Задачей этого междисциплинарного направления научных исследований является изучение природных явлений и процессов, именно на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из n-подсистем), изучением процессов самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной природы, принципы, управляющие процессами самоорганизации, представляются одними и теми же (безотносительно природы системы) и для их описания должен быть пригоден общий математический аппарат.

Автор статьи делает попытку описать самоорганизующуюся (в широком смысле этого слова) систему «Природа-Человек-Производство» с использованием несложной трехкомпонентной модели. Для этого необходимо общее представление о развитии цивилизации в прошлом и широкое видение будущей эволюции цивилизации в планетарном масштабе, влияние самоорганизации Универсума и роли, как коллективной воли людей Универсум -- совокупность объектов и явлений в целом, рассматриваемая в каче-стве единой системы, то есть объективная реальность во времени и пространстве. в естественных процессах, необходимой в решении обострившихся социально -- эколого -- экономических проблем не только на местном, региональном, но и глобальном уровне.

Необходимость комплексного анализа социально-эколого-экономических проблем

Коллективная воля людей нужна еще и потому, что как следствие проблемы не эффективного управления производством в последней четверти ХХ столетия четко обозначилась экологическая проблема. Осознание в необходимости усилить внимание к Природе, ОС охватившее в настоящее время общественные движения, недостаточно, нужно стремиться к тому, чтобы оно (осознание) охватило и государственных деятелей.

Хотя осознание важности Природы для Человека и общества в целом происходило постепенно, на протяжении многих столетий, но экологическое осознание сложилось только лишь в конце ХХ - начале XXI веков. Его особенностью является не только в том, что оно отражает сложную, противоречивую и крайне опасную ситуацию, но и возникшую возможность гибели человеческой цивилизации на планете в результате нарушения социально-эколого-экономического естественного эволюционного равновесного изменения в триединой системе: «Природа-Человек-Производство».

И хотя экономика (Производство) являясь главной компонентой в развитии всей цивилизации на протяжении всего антропогенеза Человека, возникает необходимость принимать во внимание и такие сопутствующие процессы развития как экологические изменения состояния окружающей среды, ассимиляционные возможностей надвигающийся дефицит традиционного углеводородного топлива многих цветных металлов и других полезных ископаемых.

Уже в настоящее время на каждого жителя Земли требуется 2,70 гектаров продуктивной поверхности Земли (экологический след), возможности биосферы Земли производить возобновляемые ресурсы (биологический потенциал) на душу населения составляет 1,78 гектаров. Таким образом, по предложенной схеме расчета условных показателей (экологического следа и биологического потенциала), то получаем в результате почти один гектар дефицита (0,97). (См. Экологический след и биологический потенциал: Alexey, 3-02,11)

Причем, как отмечается в докладе LivingPlanet (См. Report 2014, «Speciesandspaces, peopleandplaces») главный индекс средств существования на планете показывает, что площадь возделывания сельхоз хозяйственных культур имеет тенденцию к снижению (на 52% между 1970 и 2010 гг..). В сравнении с ранними публикациями наблюдается также падение на 76% популяции пресноводных видов. Наиболее драматичное падение региональных индекса имеет место в южной Америке.

Таким образов, если ранее говорилось, что людям нужны: хлеб и зрелище, то в настоящее время к этим двум понятиям добавляется третье -- экология (людям нужны: хлеб, зрелище и экология (нормальная окружающая среда для проживания и комфорта). Поэтому возникает острая необходимость увязывания этих насущных проблем современности в единый процесс исследования.

Объективное и субъективное в системе «Природа -- Человек -- Производство»

экологический природа человек производство

Но прежде, чем представить взаимодействие трех компонент системы «Природа - Человек - Производство» рассмотрим сущность процесса обмена веществ между Человеком и Природой, опосредованный через создание Продукта (ВВП). Именно с точки зрения создания продукта привлекает особое внимание не только участие Человека в этом процессе, но и роль Природы.

В создании (производстве) продукта участвуют не только Человек с его трудовыми качествами, не только Производство (средства труда и предметы труда), но и предметы, процессы, материалы Природы с их природными (биологическими) закономерностями, как нечто относительно самостоятельно участвующее в процессе, биологическом круговороте обмена веществ между Человеком и Природой.

Именно в обмене веществ между Природой и Человеком, с точки зрения Продукта (Производства) выявляется необходимость специального фиксирования участия Природы во взаимном обмене Природы и Человека. С учетом этого факта становится важным выделять различие внутри социального (человеческого) между социальным и природным. В производстве продукта Человек выступает и как социальное (субъективное), и как природное (объективное) существо. Таким образом три компоненты системы «Природа -- Человек -- Производство» объединяются в единый комплекс под действием субъективных и объективных процессов. И все же Производство есть преобразование Природы и ее компонент Человеком.

Воздействие Человека на Природу в последние десятилетия ХХ в. и начале текущего столетия стало решающим, определяющим для характеристики Производства. Производство, собственно говоря, присуще лишь человеку, а не животным, не Природе самой по себе, хотя это утверждение относительно заужает понятие Производство, ибо процесс создания продуктов наблюдается в период собирательства, т.е. на зоре человеческой цивилизации, если учитывается не только в негативной, но и в позитивной форме «участие» Природы в создании продуктов, то рельефно выступает объективность Производства, независимость Производства от воли, желания, сознания людей, несмотря на то, что производят люди и производят для себя.... А так как Природа существует до и независимо от Человека и Человечества и поскольку есть внешнее Человеку, то она, вступая в обмен веществ с Человеком, никогда не становится абсолютно зависимой от Человека, она остается и внутри Производства вместе с тем чем-то внешним, случайным по отношению к Человеку (см. «Сущность общества: труд и производство как процесс обмена веществ между Человеком и Природой»).

Из выше сказанного следует, в основе обмена процессами и веществами между Природой и Человеком присутствует объективность, самоорганизация в живой и неживой природе.

Самоорганизация в живой и неживой природе

На этой же объективной основе действуют законы развития Человека и Производства (общества), но реализуются через деятельность людей, обладающих сознанием. Взаимодействуя с Природой люди должны учитывать как законы развития общества, так и законы Природы, даже те, которые действовали тогда, когда во Вселенной (на Земле) не было живых организмов, но открытые Человеком много миллиардов лет спустя, как это произошло с теорией относительности самоорганизации и т.п.

Самоорганизация -- наиболее точная характеристика современного общества, достигшего критического состояния в своем развитии. Это состояние крайней неустойчивости, достигаемого открытой, неравновесной системе в ходе предшествующего периода плавного эволюционного развития готово к переходу в хаотическое состояние. Ключ к пониманию процессов самоорганизации находится в исследовании взаимодействия открытых систем (Человек и Производство) с окружающей средой (Природой).

Фундаментальным принципом самоорганизации служит возникновение нового порядка (через хаос) и усложнение систем через флуктуации (случайного отклонения) состояний их элементов и подсистем и адаптивных систем (примером которых может быть система «Природа-Человек-Производство») за счет отрицательных обратных связей, обеспечивающих сохранение структуры и близкого к равновесию состояния системы. Поскольку флуктуации носят случайный характер, то появление любых новаций, а их число с каждым годом в мире растет (эволюция, революция, катастрофы), то возникает необходимость комплексного анализа социально -- эколого -- экономических проблем, с учетом прямых и обратных связей, чтобы подготовиться к переходу от порядка к беспорядку.

При анализе и видении дальнейшего развития нашей системы, необходимо учитывать и другие моменты (процессы), происходящие и происходившие ранее в отдельных компонентах системы и в целом в системе. В частности, в самоорганизующейся, в эволюционирующейся нашей системе, возникающие изменения не самоустраняются, а накапливаются в следствие общей положительной реактивности системы «Природа-Человек-Производство», что может привести и приводит к возникновению нового порядка и новых структур, образованы из элементов прежних разрушенных компонент и всей системы (пример образования новых социальных формаций). К этому общество всегда должно быть готовым.

И еще, самоорганизация в сложных и открытых системах (диссипативных системах), к которым относятся и Человек и Производство, а «согласно общей теории относительности и вся Вселенная в целом, приводит к необратимому разрушению старых и к возникновению новых структур и систем, что наряду с явлением неубывания энтропии в закрытых системах обуславливает «стрелы времени» в Природе» («векторы времени» в Природе).

Это все обуславливает рассмотрение современной системы «Природа-Чело- век-Производство» в едином комплексе как диссипативную систему с момента зарождения (см. Теории: Г. Хакена, И. Пригожена, М. Эйгена, Е. Лоренца, Р. Тома Г. Хакен, создатель синергетики; И. Пригожин, основатель направленной термо-динамики; М. Эйген, изучал синергетические процессы в биологии; Е. Лоренц -- в мете-орологии; Р. Том -- автор теории катастроф. Постепенно эти ученые начали выходить за рамки своих узких дисциплин, стали замечать аналогично между математическими моде-лями и концептуальными системами, описывающими разные на первый взгляд процессы.) ее отдельных компонент и до наших дней, с целью предсказать будущее Согласно новым представлениям наша Вселенная возникла 15-20 млрд лет назад. Эволюция шла от простейшего хаотического состояния к современному упорядоченному..



Три периода в системе экологического развития

Самоорганизация и хаос См. Самоорганизация в живой и неживой природе.

Вселенная в целом с момента ее рождения Большого Взрыва (начало первого периода-подготовительного периода экологического развития) характеризуется многими константами, но они действовали и в рамках неживой среды, в отсутствие экологических процессов. Мир представлял гигантский пространственновременной фрактал структур, состоящих из фрагментов Большого взрыва.

После Большого взрыва, вплоть до появления живых организмов на Земле (начало второго периода - периода бурных процессов экологического развития) с характерными экологическими процессами мир развивался под влиянием больших и малых круговоротов из неорганической среды через растительные и животные организмы с использованием солнечной энергии, химических реакций, биохимические циклы, находясь в рамках определенных характеристик (констант).

Один из основателей теории ноосферы А. Кажибский так охарактеризовал основное эволюционное назначение разных форм жизни: «Растения осваивают энергию (например, фотосинтез). Животные осваивают пространство (поиск пищи, раздел территории и т.д.). Человек осваивает время, как существо социальное, он связывает его в культуре и наследует свой опыт потомкам.» В современных исследованиях по философии природы приоритетными становят-ся историко-культурологический подход, который явственно присутствует в работах 80-90-х гг. ХХв., т.к. в них социоприродное взаимодействие препарируется через понимание культуры как особого регулятивного механизма общества, как средства адаптации Чело-века к среде обитания.

С появлением Человека (начало третьего экологического периода -- периода охвата (затухания) в развитии экологического процесса) многое стало меняться под его действием без учета констант, естественного хода развития, действуя исходя из динамической теории. Однако, известно в Природе не существует однозначных связей, которые рассматриваются динамическими теориями. В реальных процессах всегда происходят неизбежные отклонения от необходимых средних (намеченных) величин.

Случайные флуктуации, которые только при определенных условиях не играют существенные роли и могут не учитываться. В этом случае можно использовать динамическое описание, что и делалось на протяжении многих веков при определении перспектив развития цивилизации. Однако, динамическое описание непригодно при определение перспектив развития современной цивилизации. При наличии людей, наделенных властными полномочиями, принимающих решения в разрез с естественными константами, динамическая теория, как утверждают многие ученые не работает, дает сбой.

Переход от одних структур к другим, возникновение новых уровней организации материи сопровождается нарушением симметрии. При описании эволюционных процессов необходимо отказаться от симметрии времени, характерной для полностью детерминированных и обратимых процессов в классическом понимании.

В последнее время в обществе и в целом мире (а следовательно, и в Природе) нарастает хаос, подтверждая тем самым наступление его нового периода и периода самоорганизации, рождения новых структур, расширение ноосферы, меняющей процесс взаимоотношения Природы и Общества в системе «Природа- Человек-Производство». Самоорганизация и хаос, или в более общем виде -- порядок и беспорядок -- это основные структурные характеристики материи в настоящее время Теория Хаоса -- это первый подход, успешно моделирующий сложные формы (жи-вые и неживые) и турбонентные потоки в соответствии со строгими канонами математи-ческой методологии..

Открытые (диссипативные) системы и в том числе большая часть экономик мира, в наш период глобализации и декаплинга, самоорганизуются, а стохастические и коллективные (однородные) эффекты уравновешиваются, порождая самоорганизующиеся структуры из хаоса, заставляя человечество коэволюци- онировать.

С этой точки зрения современные чисто экономические парадигмы, теории (неоклассическая, кейнсианская, институциональная, современные, марксистские) в «чистом» виде не отвечают требованиям современного плюралистического, междисциплинарного развития науки. Движущие мотивы этой науки должны быть: изменчивость «мутация»; отбор (оценка); эффективность этой изменчивости и наследственность (передача этих изменений) во всей системе.

Новая междисциплинарная парадигма должна базироваться на основе триединой теории: социально -- эколого -- экономическом, органически объединяющая экономические социальные и экологические процессы в единых рамках и способную отразить принципы оптимума между природой -- с одной стороны -- человека и производство -- с другой, на коэволюционной основе.

Компоненты триединой системы

Согласно принципу коэволюции человек, для того, чтобы обеспечить свое будущее, должен не только изменять биосферу без оглядки на прошлое, как он это делает до сих пор, но и он должен измениться сам, приспосабливаясь к объективным требованиям природы. Для реализации этого принципа возникает необходимость изучения прямых и обратных связей между природой, с одной стороны и человеком и производством -- с другой, как в прошлом, так и в настоящем, чтобы заглянуть в будущее всей системы «Природа -- Человека -- Производство». Каждая компонента системы развивалась по разному во времени и пространстве.

Природа рассматривается как развивающаяся форма материи находилась и находится под воздействием природных факторов: природных ресурсов, сил и явлений. К ним относится: климатические, погодные, геологические условия; состав и структура территории, местных почв, ресурсов; их качество и другие естественные факторы. Особенность природных ресурсов, сил и явлений заключается в том, что они являются результатом первичных природных процессов, истоки которых заложены без вмешательства человека.

Человек прошел процесс биологической, культурной и социальной эволюции. Существенным его признаком является деятельность, предполагающая осознание личностных и общественных потребностей, выдвижение целей и их реализацию.

Деятельность человека, как видим развивается от социальной до социальнотехногенной, может существенно оказывать влияние на формы, направления и масштаб, так же как и Природа, во времени и пространстве, а также на интенсивность как природных, так и природно-антропогенных процессов. Человек создает все богатства цивилизации, но и сам оказывается в зависимости от них, сталкиваясь как мы видели выше, с обостряющимися глобальными проблемами.

Человек активно использует ресурсы, а так же их производит и создает, причем его деятельность целенаправленна, имеет ценностный смысл. В этом понимании Человек стал Человеком, когда заложил основы искусственного Производства, сделал орудие Производства, средство воспроизводства некоторых природных процессов. Воспроизводственная природная деятельность Человека составляет основу движения общества к его сбалансированному взаимодействию с Природой и природными факторами.

Производство, в экономическом смысле -- процесс создания какого-либо продукта. Этот процесс наблюдался в период до появления Человека. Действительно, «метан, основная часть природного газа, уже готовое блюдо для питания особых бактерий, которые соседствуют с ними и появились на Земле за сотни миллионов лет до появления первого генетика. Эти микроорганизмы питаются метаном, извлекая из него углерод для своего существования. Они являются первичным звеном пищевой цепи в океане, потому их использование в искусственном производстве кормов, что вполне логично.» См. Наука превращения сырья в материал.

Производство характеризует также специфический человеческий тип обмена веществами с природой, или, более точно -- процесс преобразования людьми природных ресурсов в какой-либо продукт, тем самым участвует в изменении (развитии) природных факторов.

В развитии природных факторов все в большей мере проявляется социальнотехногенный фактор, в связи с этим можно утверждать о его преобразовании в результате социально-техногенного воздействия на Природу в обратном ноо- техногенный фактор. В результате появляется качественно новая форма организованности, ноосферная, возникающая при взаимодействии природы и общества (Человека и Производства).

Ноосфера (как высшая форма Производства)- эволюционизирующая биосфера - сфера взаимодействия природы и общества, в пределах которой разумная человеческая деятельность, по утверждению В. И. Вернадского становится главным определяющим фактором развития.

Однако следует заметить тот факт, что превращение человеческой деятельности в главный фактор развития потребовалось не один миллиард лет.

Исторический аспект становления экологических процессов

Выше было отмечено наличие трех экологических периодов: первый период характеризуется отсутствием экологических процессов; второй знаменуется началом экологических процессов; третий характеризуется бурным развитием экологических процессов, затрагивающих все стороны человеческой жизни. Данное деление очень условно и исторически, и экономически. Особое значение для утверждения такого подхода в науке сыграла модель развивающейся Вселенной, в соответствии с которой в ее развитии ясно просматривается нарастающее усложнение строения. В начале после Большого взрыва Вселенная, как утверждают многие ученые, представляла смесь элементарных частиц, произвольно превращающихся друг в друга. После снижения температуры, появились имеющиеся на сегодня элементарные частицы, ядра водорода и гелия и, затем, сами атомы этих веществ. Далее появились, после уплот-нения простых элементов, галактики и звезды. В их пределах образовались все остальные химические элементы таблицы Менделеева, которые сформировали планеты. На некото-рых из них смогла появиться жизнь и разум. Т. О. самоорганизация и эволюция являются фундаментальными принципами Природы, лежащие в основе развития всего от простых к более сложным и упорядоченным формам организации веществ при активном участии энергетических процессов.

К тому же следует заметить, что по вопросам отношения Человека к Природе суще-ствует достаточное количество классификаций исторических этапов, которым присущи соответствующие типы отношений к природе и основанные на их формы природополь-зования:

- архаическое отношение к природе;

- индустриально-технологическая;

- коэволюционная форма взаимодействия Общества и Природы;

- историко-культурологический подход.

Рассмотрим кратко основные характерные стороны, присущие каждому периоду.

Первый период включает раннюю фазу истории Вселенной и Земли. В этот период господствовали функции геосферы образование первых галактик, Солнечной системы, Земли и других планет. Геосфера состоит из концентрически расположенных слоев различных по химическому составу и агрегатному состоянию.

С географических позиций выделяют внутренние и внешние геосферы. В число внутренних слоев входит земная кора, мантия и ядро. Дифференциация внутренних геосфер и пополнение ее продуктами атмосферы, гидросферы и отчасти земной коры продолжается до настоящего времени. А следовательно, как и в отсутствии экологических процессов геосфера является пока доминантой в изменении ОС и в настоящее время.

Периодическая активизация геосферы способствует увеличению биопродуктивности, позволяет регулировать миграционные процессы на макро- и микроуровнях в экосистеме «Природа-Человек-Производство». Кроме того, данные процессы создают условия для изменения климата и уменьшения избыточной напряженности геомагнитного поля. В направлении от периферийных слоев к центру Земли различают магнитосферу, атмосферу, земную кору, мантию Земли и ядро Земли.

Человеческая роль и экологические функции геосфер весьма разнообразны и заключаются в сохранении повышения почвенного плодородия; в обеспечении условий: жизнедеятельности живых организмов; функционировании гидросферы, литосферы и почвы; формировании климата; источник возникновения экстремальных явлений и стихийных бедствий, появления и развития человечества (см. Геологическая роль и экологические функции геосферы).

Общая картина изменений такова:

— появление примитивных одноклеточных организмов;

— кислородная катастрофа;

— суперконтинент Родиния;

— суперокеан Мировия;

— начало распада суперконтинента Родиния.

На этот эволюционный путь потребовалось свыше 2,5 миллиарда лет. В оставшиеся 2 с лишним миллиарда лет, преддверье второго экологического периода с момента появления Планеты Земля произошли следующие события:

— 850 млн. лет назад произошло одно из самых масштабных оледенений Земли, а после него 200 млн. лет спустя появились первые многоклеточные животные, еще 200 млн. лет спустя -- выход жизни на сушу, появление челюстноротных, появление земноводных и споровых растений, появление деревьев и пресмыкающихся;

— 150 млн. лет назад -- вымерло около 95% всех существовавших видов. Первое вымирание после ледникового периода;

— 250 млн. лет назад -- первые динозавры и яйцекладущие млекопитающие, появление сумчатых млекопитающих и первых птиц;

— 100 млн. лет спустя датируется появление «первых» современных млекопитающих; появление первых человекообразных обезьян;

— 2,588 млн. лет назад произошло вымирание многих крупных млекопитающих; середина этого периода характеризуется началом третьего экологического периода.

— появление человекообразных; 11,7 тысяч лет назад возникла современная цивилизация.

Второй период включает раннюю фазу появления и развития живых организмов и растительности на основе эволюционного процесса со всеми свойствами и характеристиками ему присущими. Основным моментом на этом этапе является появление человека (homosapiens), который в наше время инициировал появление ноосферы.

История человечества в свою очередь подразделяется на два основных подпериода:

— эру становления человека и общества, время праобщества и праистории (1,6 - 0,04млн. лет назад);

— эру развития сформировавшегося, готового человеческого общества (4035 тыс. лет тому назад до современности).

Внутри последнего подпериода отчетливо выделяются две основные эпохи:

— эпоха доклассового (первобытного, примитивного, эгалитарного и тп.) общества;

— классового (цивилизованного) общества (от 5 тыс. лет тому назад до наших дней).

В свою очередь в истории человечества с момента появления первых цивилизаций сменились:

— Эпоха Древнего Востока (111-11 тысячелетие до н.э.);

— Эпоха Античная (VIII в. до н.э. -- V в. до н.э.);

— Эпоха Средних веков (VI - XV в.н.э.);

— Эпоха Новая (XVI в. - 1917 г.);

— Эпоха Новейшая (с 1917 г.).

Третий период характеризуется бурным развитием производства с его негативными сторонами для жизни на Планете Земля. Наше общество, с немалой долей беспокойства осознало, что вымирание (гибель) человечества не является такой уж надуманной проблемой:

— ядерная конфронтация;

— экологические катастрофы;

— распространяющиеся вирусы -- вот далеко не все перспективы конца света, на которые обращают всеобщее внимание осторожные политики, склонные к паранойе и думающие только о выгоде.

Несмотря на то, что у нас нет прочной теоретической парадигмы, описывающей эволюцию Вселенной, нам необходима хотя бы какая-то рабочая модель, которая позволила бы систематизировать нашу оценку перспектив сохранения и распространения жизни. Разработка модели, описывающей экологические, социальные и экономические процессы одновременно -- это требование времени.

Непосредственной причиной возникновения эколого-социально-экономической модели являются тревожащие человечество процессы изменения в окружающей среде, связанные с происходящей в мире научно-технической революцией, и соответственно потребность в целенаправленных действиях по сдерживанию этих процессов в глобальном масштабе.

Степень участия экологических и экономических факторов в социально- эколого-эконмической модели может быть различной. Нередко моделируются взаимосвязи экологических факторов, однако результаты расчетов могут использоваться только в тех или иных прогнозных или плановых производственных задачах. Такова, например, предлагаемая социально-эколого-экономическая модель всей экосистемы в целом, содержащая уравнение баланса живого органического вещества (биомассы -- количество взятой из Природы биомассы для производства благ, сравнивается с количеством отходов жизнедеятельности Человека в целом).

Модель: Природа-Человек-Производства

Диалог Человека с Природой начинается с абстрактного описания взаимоотношения между ними, опосредованное Производством. Абстрактное описание взаимоотношений Человека с Природой опирается на природу динамических моделей и опыт развития естественных наук в процессах моделирования.

А именно, на первом этапе абстрагируемся от многочисленных деталей и построим простую модель, которая правильно отражает основные закономерности и позволяет работать с ней. А затем можно будет ее уточнить и усложнять для учета всех новых деталей.

Три подсистемы Земли (Природа, Человек, Производство) «работает» во взаимодействии, дополняя друг друга и, казалось бы, увеличивают эффективность и надежность всей системы в целом. С формальной стороны зависимость Природы состояние общества можно выразить так: у (х) (где у --Природа; х -- общество).

Но следует заметить в математике функция у(х) может быть преобразована в обратную функциональную зависимость х(у). Для отображения одновременно прямых и обратных связей подходит раздел высшей математики: высшая алгебра (матричная модель) С т.з. системного подхода, объекты, входящие в данную систему, должны рассма-триваться и сами по себе и в связи со многими другими объектами и явлениями. Ни одно живое существо, ни один коллектив, ни одна машина не могут существовать без связи со своим окружением. Но описать и учесть все связи практически невозможно, и теоре-тически бессмысленно. Достаточно выделить только наиболее устойчивые связи, непос-редственно и значительно влияющие на решение поставленной задачи и поддающиеся реальной оценке..

Если взаимоотношения общества и Природы рассматривать в рамках идеи, предложенной в 1992 г. в Рио-де-Женейро и зафиксированная в документе 2012 г., как «согласованного» управления тремя взаимосвязанными сферами: экология, социология, экономика, то трехмерная матрица может описать эколого-социально-экономические стороны системы: Природа -- Человек -- Производство. (Триада) С точки зрения дискретности (хаоса).

Формально это можно представить так:

Где:

А11 -- косная и живая материя, которая находится в процессе эволюции или постоянного изменения, представляющего собой непрерывное усложнение ее структуры (или расширение нашего познания о ней), синтез который идет с непрерывным убыванием энергии, как способностей материи к совершению работы. Этот синтез обусловлен исключительно силами притяжения и сопровождается непрерывным убыванием энергии, ассоциируется с пониманием возрастанием равновесия (энтропии), как стремление материи к состоянию покоя.

А12; А13 -- ускоренный (безудержный) переход биомассы и всего, что Человек использует в хозяйственно-бытовой деятельности в течение анализируемого периода (года). Безудержный переход биомассы от А11 можно наблюдать при обезлесении. В доисторические времена лесами было покрыто 70% суши. Лес значительно пострадал в период древних цивилизаций (оголение горных склонов гор в Ливане началось 5000 лет назад; наибольшей части Китая и Индии леса были почти также полностью вырублены, хотя это произошло в XIX веке. В последнее время наблюдается ускоренная потеря биомассы морей и океанов).

Сокращение естественной биоты, в объеме превышающим пороговое значение, лишает устойчивости оси рано или поздно «перевернет» пирамиду Элтона. Поэтому в ходе эксплуатации природных систем нужно придерживаться реализации двух механизмов -- равновесности и механизма, нарушающего ее.

А22- человек, связанный в нашей модели по вертикали и горизонтали. Вертикальное направление, характеризует потоки, которые человек получает от Природы (А12) и Производства (А32), а по горизонтали это все то, что человек передает Природе (А21) и Производству (А23);

А33 -- искусственная среда (Производство). Оно также связано, как и предшествующие компоненты системы с Человеком и Производством: (А13) и (А23) -- Производство получает от Природы и Человека соответственно и (А31) и (А32) -- передает Природе и Производству.

Передаваться может энергия, биомасса, различные химические и органические вещества и т.п. То есть, мы выходим на круговорот веществ и энергии, как по горизонтали: продуценты, консументы, редуценты; так и по вертикали; пищевые (трофические) цепи.

Знание круговорота энергии и веществ по объему и качеству его составляющих открывает путь к выявлению равновесной ситуации в целом в любой системе. Примером одного из направлений можно наглядно объяснить как идет обмен по линии Природа-Производство и обратно Производство-Природа. В нашей модели это элементы А13 и А31.

Согласно модели из экосистем в экономическую сферу поступают высококачественные виды топлива и других природных ресурсов. Они используются в сельском хозяйстве и промышленном производстве, а также для улучшения качества природной среды (А13).

После «отработки» деградировавшие топливо и вещества, материалы возвращаются в экосистемы в виде низкокачественных видов топлива и материи, на основе которых экосистемы вновь и регенерируют ресурсы (А31).

Несомненно, биогеофизические аспекты функционирование такой модели требует основополагающих проработок прежде всего с позиции термодинамизма.

Главное достоинство модели в том, что в ней сделана попытка синтезировать экоцентризм, отказаться от господства человечества над Природой.

Вообще, предложенную модель развития цивилизации можно использовать для исследования процессов, происходящих в горизонтальном направлении, как это складывалось исторически: Природа -- Производство -- Человек. Затем это исследование можно дополнить исследованием процессов, происходящих по вертикали.

Вообще предложенную модель можно использовать для исследования процессов отдельно на 4-х уровнях.

— первый уровень: Природа-Человек-Производство;

— второй производные Природы (экология), Человека (социология) и Производство (экономика);

— третий уровень: парные комбинации компонент второго уровня типа: социально-экономические проблемы; эколого-экономические проблемы; социально-экологические проблемы по линии прямых и обратных связей;

— четвертый уровень: социально-эколого-экономические проблемы, также по линии прямых и обратных связей как прямо, так и опосредованно, схематично это выглядит так:

Основы Зеленой экономики в модельном варианте

В последние два с половиной десятилетия сформировалось направление в экономической науке так называемая “Зеленая Экономика”. Хотя по сравнению с более длительным периодом развития экономики без учета природных взаимосвязей с ней - это шаг вперед в развитии в целом. И тем не менее этого

недостаточно, чтобы понять весь цикл движения цивилизации. Зеленая экономика забыла одну из важнейших частей развития, а именно Человека, рассматривает его вскользь, так по необходимости. Хотя следует сказать, что теория «Зеленой экономики» базируется на 3 аксиомах: три (3) “не”, есть шаг вперед к разработке Новой парадигме.

1) Невозможно бесконечно развивать сферу влияния в ограниченном пространстве;

2) Невозможно требовать удовлетворения бесконечно растущих потребностей в условиях ограниченности ресурсов;

3) Невозможно дальнейшее развитие без учета взаимосвязанности всего на Земле. Систематизировать эту взаимосвязь элементов системы “Приро- да-Человек-Производство” можно в виде трехмерной матрицы вида:

4)		П	Ч'	П”
(-)	Природа(П)	А11	А12	А13
(-)	Человек (Ч')	А21	А22	А23
(-)	Производство (П”)	А31	А32	А33
		(+)	(+)	(+)

Где: (-) негативные явления, связанные с Ан (изъятие, потеря)

(+) позитивные явления, связанные с Ау (накопления). При реализации схемы 1 в центре Человек и его потребности:

Схема1.

«Зеленые» сводят эту схему к тому, что в центре становится Природа и она выглядит так:

Схема 2

И третий вариант -- в центре внимания Производство. Эта схема выглядит так:

Схема 3

Исходя из трех возможных схем, в соответствии с которыми изучаются процессы развития цивилизации, строиться и политическая, экономическая и экологическая стратегия развития. Зеленая экономика положена в основу развития схему2, хотя по нашему мнению в основе развития совершенного мира лежит схема 1. Человек в центре всего внимания, а все остальные ему должны “подыгрывать”:

— поддержание сложившегося соотношения экологических компонент внутри системы (Аи)

— поддержание взаимодействия пространственно-временных подсистем, относящихся к системам того же уровня (Лд).

На соблюдение этого основополагающего момента в системе может обернуться не только экологическим кризисом, но и экологической катастрофой.

В таком случае необходимо учитывать круговорот веществ и энергии как по горизонтали (продуценты, консументы и редуценты), но и по вертикали (пищевым трофическим) цепям для каждого вида консумента, чтобы сохранять экологическое равновесие. К сожалению, в настоящее время это нарушается по многим экосистемным направлениям. Так например, человек сокращает площади, занимаемые естественными экосистемами (9-12% поверхности суши распахано; 22-25% составляет полностью или частично окультуренные пастбища; около 500 экваторов - такова протяженность дорог на планете.)

Современный Человек расходует потенциальную энергию биосферы почти в 10 раз быстрее, чем происходит ее накопление деятельностью организмов, связывающих энергию на Земле (в преднамеренных и попутных действиях)

Можно выделить четыре главные направления воздействия Человека на биосферу:

— изменение структуры земной поверхности;

— изменение состава биосферы;

— изменение энергетического, в частности, теплового баланса;

— изменения, вносимые в биоту.

Круговорот веществ и энергии

Основу биоценоза составляют растения - (продуценты) автотрофы, которые создают биомассу, используя потоки солнечной энергии, воду и органические вещества. Наполненная энергия в растениях, через использование их в пище, по трофическим цепям, передается тем, кто эти растения поедает - гетеротрофам, миксотрофам (консументами). Оставшаяся энергия после “используется” при разложении редуцентами. Таков круговорот веществ и энергии в Природе рассматриваемой как закрытая система.

На каждой стадии круговорота должно сохраняться равновесие. Отклонения в ту или другую сторону на одной из стадий должно вызвать соответствующие изменения на по следующей стадии, чтобы сохранить в целом в системе (в круговороте веществ и энергии) равновесие.

Для открытой системы социально-эколого-экономическое моделирование и должно учитывать флуктуации (случайные отклонения), которые обычно подавляются во всех динамически стабильных и адаптивных системах за счет отрицательных обратных связей, обеспечивающих сохранение структуры и близко к равновесию состояния системы.

Однако, в более сложных открытых системах, благодаря притоку энергии извне и усилению неравновесности, отклонения со временем возрастают, накапливается, вызывают эффект коллективного поведения элементов и подсистем и в конце концов приводят к «расшатыванию» прежнего порядка через относительно кратковременное хаотическое состояние системы, либо к разрушению прежней структуры, либо к возникновению нового порядка, под действием объективных процессов. Ее также можно использовать и для достижения других целей: Социально-эколого-экономическая открытая модель, учитывающая естественные законы накопления различных возможностей за определенный период, (например, накопление биомассы, а через нее используемой человеком энергии за период с 10 до Ш) можно скорректировать с помощью приростной диагональной матрицы вида:

Концепция потока энергии дает возможность не только сравнивать экосистемы между собой, но и позволяет оценить относительную роль каждой из компонент системы. Известно, что количество и масса организмов может поддерживать определенный уровень тех или иных условий, фиксируемый квадратной матрицей (Лд), зависит не от имеющейся в данный момент, на прежнем уровне фиксированной энергии (биомассы), а от скорости продуцирования ее. В противоположность массы, отражающей статику системы, т.е. количество биомассы К середине ХХ в. была сформулирована общая теория систем и основы кибернети-ки. В них было установлено, что все системы являются открытыми, т.е. постоянно обме-ниваются веществом, энергией и информацией с окружающей средой. При определенных условиях в открытых системах могут возникать процессы самоорганизации. Самооргани-зация -- это скачкообразные природные процессы, переводящие открытую неравновес-ную систему, достигшую в своем развитии критического состояния, в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем упорядоченности по сравнению с исходным.

Настоящая концепция отличается от ранее сформулированных концепций (фрон-тальная экономика, экотопия, охраны окружающей среды, умеренного развития, гармо-ничного развития общества, устойчивое и эффективное развитие общества), тем, что она рассматривает систему «Природа -- Человек -- Производство» как открытую систему с вы-текающими из этого последствиями. в данный момент, диагональная матрица биомассы (энергии) дает картину скорости ее нарастания:

Скорость нарастания биомассы. Возможная информация длямодели.

До некоторого времен, количественные оценки трофических уровней экосистемы указывают на наличие определенной закономерности в соответствии низшего трофического уровня относительно другого. Ч. Элтон установил: количество особей, образующих последовательную цепь, постоянно уменьшается. Это утверждение может быть в некоторой степени опровергнуто. Такая биологическая особь, как человек, растет быстрее, чем необходимые для его дальнейшего существования. Подтверждением тому является сокращение биологических компонент, нужных для дальнейшего ее существования, в естественных условиях, без вмешательства Человека и без учета заменителей, воспроизводимых с применением химических средств и веществ.

Человек научился получать энергию для своих производственных и бытовых нужд самым различным способом, но энергию для собственного питания он может получать только через фотосинтез. В пищевой цепи Человека в основном почти всегда оказываются продуценты, преобразующие энергию солнца в энергию биомассы органического вещества. Это как раз та энергия, которую в дальнейшем используют консументы и, в частности, Человек. Заметим также эти продуценты воспроизводят кислород и получают углекислый газ. Следует также отетить, скорость газообмена прямо пропорциональна биопродуктивности продуцентов. Таким образом, вопрос об эффективности экосистем формируется просто: какую энергию может запасти растительность основных типов экосистем.¹

Биопродуктивность может быть выражена определенной величиной -- продукцией за год (или в иную единицу времени) на единицу площади для наземных и данных водных организмов или на единицу объема (для организмов, обитающих в толще воды и в почве). Продукция определенной видовой популяции может быть отнесена также к ее численности или биомассе (см. таблицу)

Таблица

Сравнение трофических уровней по численности, биомассе и производительностью (Уиттекер, 1971)

Трофический уровень	Изготовители	Раститель ность	Хищники первичные	вторичные
Численность экз/м2	7,21010	15104	100	-15
Биомасса, г/м2	17,7	1,25	0,66	0,1
Производительность, мг/м2/день	280,0	26,8	1,2	0,1

В системе «Природа-Человек-Производство» - живую природу можно рассматривать как сложную целостную систему взаимосвязанных биологических ресурсов. Человек в своей физической ипостаси -- тоже ее часть. В предпола- Биологическая продуктивность, экологическая и общебиологическое понятие, обозначающее воспроизведение биомассы растений, микроорганизмов и животных, вхо-дящих в состав экосистем: в более узком понимании -- воспроизведение животных и рас-тений, используемых Человеком. гаемой модели «Компонента А» - представляет массу всех живых организмов, кроме массы Человека, который в модели обозначен через А22 и массы сельскохозяйственных угодий -- А33 Мировое производство электроэнергии составляет примерно 10 экал/год, а все-го человечество потребляет 50-100 экал/год (1 эксакалория = 1 миллиону миллиардов ккал=к) Мировая чистая продуктивность в год в разрезе трех компонент измеряется сле-дующими объемами: А11-эксакалориями) Производство (сельхозугодия) А33 -- 40 экал/ год. А11 (Природа) -- полупустыни, пустыни, открытый океан, тундра, шельф, озера и реки, лесостепи и степи, саванна, тайга, смешанные леса, влажные джунгли, эксуарии и биоты. Примерно 600 экал/год, а человек потребляет менее 10% от всего объема.