Геоэкология как система наук о взаимодействии геосфер Земли

Размещено на http://www.allbest.ru

Тема 1. Геоэкология как система наук о взаимодействии геосфер Земли

Цель занятия: рассмотреть основные понятия, объект, предмет, методы, эволюцию взглядов, связь с другими науками.

Ключевые слова: геоэкология, экосфера, мониторинг, картографический, математический, геохимический, геофизический методы

Вопросы лекции:

1. Геоэкология в системе наук о земле.

2. Основные понятия, объект, предмет, методы, эволюция взглядов.

3. Связь геоэкологии с другими науками.

1. Геоэкология в системе наук о земле

Понятие о геоэкологии как новой самостоятельной науке географического цикла было введено в конце 30-х гг. ХХ в. К. Троллем в качестве синонима двух терминов предложенного им ранее термина «ландшафтная экология» и идентичного, по его представлениям, термина «биогеоценология». В рамках этой науки предполагалось объединение «горизонтального» и «вертикального» подходов исследования ландшафтов, изучение взаимодействия составных частей природного комплекса и воздействия общества на природную составляющую ландшафта путем анализа баланса вещества и энергии.

Затем, уже с другой смысловой нагрузкой, это понятие стало использоваться не только географами, но и биологами и геологами. Впервые термин «геоэкология» был опубликован в 1966 г. В настоящее время он применяется в географических, геологических, социальных и других науках при решении проблем природоохранной направленности. По сути, «геоэкология» - термин свободного пользования, требующий при его употреблении комментария, отражающего точку зрения автора.

Современные географы - сторонники нового научного направления - трактуют содержание геоэкологии более широко, чем К. Тролль. Во-первых, в объект исследования включаются не только природные, но и антропогенные ландшафты. Во-вторых, обозначается целевая направленность науки - оптимизация природопользования. Во всех случаях геоэкология определяется как наука о взаимоотношениях человека с окружающей средой, общества с природой, хотя не всегда четко формулируется предмет ее исследования, цели и задачи.

По мнению автора, геоэкология это область географической науки, занимающаяся изучением географической среды и слагающих ее природных и природно-антропогенных геосистем с использованием гуманитарно-экологического подхода с целью разработки теоретических основ, принципов и нормативов рационального природопользования, устойчивого развития общества и оптимизации его взаимодействия с окружающей средой.

В территориальных системах множество элементов гео-, эко- и социосистем пересекаются. Пространство, в котором они находятся во взаимодействии, составляет объект геоэкологических (=географо-экологических или эколого-географических) исследований.

Геоэкология - наука о взаимодействии географических, биологических (экологических) и социально-производственных систем. Особое внимание геоэкология обращает на отрицательные последствия хозяйственной деятельности человека, разработку рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природы.

Геоэкология является теоретической и методологической основой рационального природопользования, она призвана решать проблемы, связанные с созданием и сохранением оптимальной среды жизнедеятельности человеческого общества при минимальных изменениях окружающей среды.

Три корня греческого происхождения связываются воедино в слове «геоэкология»: ГЕО/ЭКО/ЛОГ/ия. Корень слова можно рассматривать как иероглиф, обозначающий понятие. В середине находится корень, происходящий от греческого "ойкос", т.е. "дом". Это дом для живых существ разных уровней: видов, их комбинаций, складывающихся в экосистемы, биомов как крупных пространственных биологических систем, и всей совокупности живого вещества Земли, составляющего биосферу. В данном случае имеются в виду взаимоотношения и взаимосвязи как внутри "дома", так и между "домом" и окружающим его миром. Отсюда основа геоэкологии: исследование Земли как системы, с особым интересом к глобальным (общемировым) вопросам, неизбежно находящимся в пересекающихся сферах как естественных, так и общественных наук.

Это "дом" и для человеческого общества с самого начала его возникновения. Однако в последнее время, в особенности в последние десятилетия, человечество превратилось в столь мощную, стихийную, общемировую силу, что оно не просто живет в своем доме, но и своими действиями преобразует его, вплоть до разрушения отдельных его компонентов. Важность понятий, стоящих за корнем "ойкос" и связанных с человечеством, в историческом масштабе времени экспоненциально возрастает. Антропогенные воздействия все в большей степени приобретают необратимый, и даже катастрофический характер. Слово "экология" стало преимущественно отражать комплекс взаимоотношений человека и природы. Другое значение этого слова, используемое еще с 1866 г. Э. Геккелем, обозначает раздел биологии, исследующий взаимозависимости между живыми существами и их окружением.

Корень "гео" в слове "геоэкология" восходит к греческой богине Земли Гее. Он традиционно охватывает науки о Земле, подчеркивая их единство и взаимозависимость. Корень "гео" ставит на первое место Землю в целом, подчеркивая необходимость понимания, прежде всего, общеземных, глобальных процессов, а затем уже, на этой базе, явлений более низкого иерархического уровня, относящихся к отдельным регионам и местностям, или же процессам. геоэкология наука географический

В простейшем случае, корень "гео" как бы представляет неживую природу, в то время как корень "эко" обозначает ее живую часть. В этом смысле комбинация "геоэко" фактически отражает единство неживой и живой природы. Комбинация "геоэко" напоминает также о зависимости состояния нашего "дома", то есть Земли, от деятельности человека.

Корень "логос" обозначает науку, или изучение чего-либо, и в естественных, и в общественных науках, и в таком смысле чрезвычайно широко употребляется.

Геоэкология имеет дело не с Землей в целом, а лишь с относительно тонкой поверхностной оболочкой, где пересекаются геосферы (атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера), и где живет и действует человек. Из имеющихся нескольких названий этой комплексной оболочки, термин экосфера наиболее точно отражает ее суть, и потому является наиболее подходящим, хотя пока не общепринятым.

Экосфера представляет собой всемирную область интеграции геосфер и общества. Экосфера есть объект геоэкологии. Геоэкология - это междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее интеграции с обществом. Геоэкология появилась, когда деятельность человека стала существенным фактором преобразования Земли. Она основывается на глобальном, общемировом подходе, но на этой основе не меньшее значение имеют проблемы регионального и локального характера.

В рамках широкого понятия "геоэкология" находятся многие, весьма разнообразные, мультидисциплинарные научные направления и практические проблемы. Неудивительно, что термин "геоэкология" не получил еще общепринятого определения. Потребуется еще некоторое, может быть, значительное время на то, чтобы геоэкология выкристаллизовалась как область научного познания.

В настоящее время складываются два междисциплинарных научных направления, переплетенных друг с другом и пока еще слабо дифференцированных. Это геоэкология и природопользование.

Природопользование это междисциплинарное научное направление, исследующее общие принципы использования обществом природных ресурсов и геоэкологических "услуг". При этом в понятие экологических "услуг" входят разнообразные явления, такие как процессы поддержания устойчивости экологических и других природных систем, как механизмы естественной самоочистки природных и природно-техногенных систем от загрязнения, как комплексная роль биологических систем в качестве источника возобновимых ресурсов, резервуара биологического разнообразия, механизма поддержания качества воды и воздуха, объекта наслаждения природой и пр.

Геоэкология и природопользование тесно взаимосвязаны: без понимания процессов (как естественных, так и антропогенных) на глобальном уровне невозможно устойчивое использование природных ресурсов, тогда как без понимания проблем использования ресурсов геоэкология оказывается недостаточной. Основное различие между геоэкологией и природопользованием в том, что первое в большей степени направлено на понимание сверхсложной системы, называемой экосфера, в то время как второе больше ориентировано на рациональное использование ее ресурсов. Можно сказать, что геоэкология в большей степени основана на естественных науках о Земле, в то время как природопользование в такой же степени базируется на экономических науках, но в том и другом случае это междисциплинарные направления, относящиеся и к естественным, и к общественным наукам.

Наряду с понятием "экосфера" существует еще несколько подобных понятий, употребляемых в литературе. Как правило, они плохо определены, и границы между ними нечетки. Это такие понятия как окружающая среда, природная среда, географическая оболочка, биосфера и др. Поскольку экосфера это общемировая область интеграции природы и общества, она отличается от понятия "географическая оболочка", в котором на первое место ставится взаимосвязь и взаимодействие различных природных сфер, или геосфер (атмосферы, гидросферы, биосферы и литосферы).

Выражение "окружающая среда" употребляется чаще всех других подобных понятий. Оно возникло в русском языке для обозначения понятий, отражающих новые для науки междисциплинарные области знания, касающиеся взаимоотношений человека с окружающей его средой. Ему соответствуют: "environment" по-английски и по-французски, "umwelt" по-немецки, "medio ambiente" по-испански, "ambiente" по- итальянски. Часто возникает необходимость образовать прилагательное от словосочетания "окружающая среда". В русском языке термину "окружающая среда" и термину "экология" соответствует прилагательное "экологический". Это создает определенную путаницу в понятиях. В английском языке ситуация проще: слову "environment" соответствует прилагательное "environmental", отличающееся по смыслу от слова "ecological", происходящего от "ecology".

Как и экосфера, термин "окружающая среда" подчеркивает взаимоотношения общества с окружающей его природой. В отличие от экосферы, где основа - глобальная, а на ее базе возникают локальные задачи, экологические проблемы в понятии "окружающая среда" носят скорее локальный характер, а из них уже выстраиваются глобальные проблемы. Кроме того, в названии "окружающая среда" просвечивают интересы, ориентированные на человека. Часто даже говорят и пишут "окружающая человека среда". Таким образом, понятие "окружающая среда" антропоцентрично, то есть оно ставит в центр нашего мира человека, забывая о том, что человек это часть природы. Термин "экосфера" более нейтрален или даже биоцентричен.

Если представить окружающую среду в виде двух основных компонентов, естественного и общественного, то термин "природная среда" относится к первому.

Иногда экосферу Земли представляют в виде трех основных компонентов: геосферы, техносферы и социосферы, отражающих, соответственно, природную, техногенную и общественную части единой системы Земля. Такое деление представляется несколько искусственным, механистичным.

Термин "геологическая среда", чаще употребляемый в геологии, отражает интерес и вовлеченность этой науки в геоэкологические проблемы, особенно в проблемы взаимодействия верхних горизонтов литосферы и деятельности человека. Отсюда более корректный термин "экологическая геология".

В литературе, в особенности публицистической и научно популярной, часто используется понятие "биосфера" в приложении ко всей совокупности природных явлений и процессов, взаимодействующих с обществом. Термин "биосфера" ближе всего соответствует понятию "природная среда". Он получил широкое распространение благодаря В.И. Вернадскому, который, используя его, справедливо подчеркивал, таким образом исключительную роль живого вещества в формировании и функционировании Земли как системы. Однако роль человека в этом термине в явном виде не определена. Кроме того, понятие "биосфера" часто обозначает также сферу живого вещества как одну из геосфер Земли, наряду с литосферой, атмосферой и гидросферой, а путаница в основных понятиях нежелательна. В этой книге, как и во многих других публикациях, слово "биосфера" обозначает одну из геосфер Земли.

2. Основные понятия, объект, предмет, методы, эволюция взглядов

Геоэкология - это область географической науки, занимающаяся изучением географической среды и слагающих ее природных и природно-антропогенных геосистем с использованием гуманитарно-экологического подхода с целью разработки теоретических основ, принципов и нормативов рационального природопользования, устойчивого развития общества и оптимизации его взаимодействия с окружающей средой.

Объект изучения геоэкологии - географическая среда как часть географической оболочки, преобразованная человеком. Предмет геоэкологии - изучение природных и природно-антропогенных геосистем различного иерархического уровня на основе гуманитарно-экологического подхода. Гуманитарно-экологический подход - это совокупность взглядов и действий, выражающихся в уважении достоинства и прав человека, его ценности как личности, заботе о благе людей, их всестороннем развитии, создании благоприятных для человека условий среды жизнедеятельности с учетом экологических ограничений.

Данная трактовка геоэкологии позволяет устанавливать границы исследуемых геосистем в зависимости от решаемой задачи, объединить две ветви географии (физическую и социально-экономическую) для решения насущных практических задач рационального природопользования.

Геоэкология является теоретической и методологической основой рационального природопользования, она призвана решать проблемы, связанные с созданием и сохранением оптимальной среды жизнедеятельности человеческого общества при минимальных изменениях окружающей среды.

Некоторые ученые отрицают возможность соединения в учебно-научном направлении таких понятий, как «экология и природопользование». Поскольку, по их мнению, экология - это наука о природе для живых организмов, об их взаимоотношениях и зависимостях, а природопользование - это учение об использовании природы, о способах ее разрушения, освоении природных ресурсов, реализации мероприятий для блага человека за счет природы. Но эти несовместимые вещи тесно взаимосвязаны и требуют совместного изучения именно с точки зрения их противоположности, с применением новых теоретических подходов, методологии исследования и анализа эффектов.

Рассмотрим основные методы в геоэкологии. Мониторинг - система наблюдений, оценки и контроля за состоянием окружающей человека природной средой с целью разработки мероприятий по ее охране, рациональному использованию природных ресурсов и предупреждению о критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей, за существованием живых организмов и их сообществ, природных объектов и комплексов, прогнозирования масштабов неизбежных изменений. В настоящее время классы, или уровни, мониторинга выделяются либо в соответствии с пространственно-временными параметрами контролируемых процессов (при этом выделяют три класса систем мониторинга - локальный, региональный, глобальный), либо в соответствии с целями контроля (предполагают выделять три уровня- биоэкологический (санитарно-гигиенический), геоэкологический (геосистемный) и биосферный. Кроме этого, мониторинг различают по методам ведения и объектам наблюдения (авиационный, космический, окружающей среды и др.).

Картографический метод позволяет воспроизвести основные геоэкологические объекты и явления в естественной пространственной последовательности. В целом картографический метод исследования заключается в использовании карт с целью познания отраженных на них объектов и явлений: получения сведений (качественных и количественных характеристик), изучения взаимосвязей и взаимозависимостей, установления их динамики и эволюции, составления прогнозов.

Картографическое изображение абстрактно, генерализовано за счет целенаправленного отбора и идеализации объектов, исключения незначительных и малосущественных деталей, избирательно акцентирует внимание на главных чертах явлений. Абстрактность, с одной стороны, упрощает и схематизирует геоэкологический объект, а с другой, позволяет воспроизвести его целостный характер. Но в отличие от математической абстракции карта сохраняет конкретные свойства геосистем. Уровень абстрактности карты по сравнению с чисто знаковыми моделями менее значителен.

В геоэкологии картографическому методу исследования по праву принадлежит важная роль, ибо анализ строения и динамики географической среды в значительной степени производится по картам. Собственно геоэкологическое картографирование образует новое направление в тематическом картографировании, главная цель которого - системное отображение взаимоотношений общества и природы.

Математические методы. В той или иной форме математические методы, имея в виду и количественные характеристики, применяются практически во всех естественных, точных и в ряде социальных наук. Проблемы внедрения математических методов в геоэкологию в первую очередь связаны со сложностью объекта изучения и недостаточностью собранного по единой программе материала. Полезность дальнейшей математизации геоэкологии бесспорна. Но не следует забывать, что математические методы в геоэкологии не более чем вспомогательные.

Геохимический метод используется в геоэкологии для изучения особенностей круговорота, миграции, пространственного распространения химических элементов в географической среде. Он является одним из важнейших методов по определению уровня и возможностей загрязнения геосистем антропогенными воздействиями: промышленными и автомобильными выбросами, внесенными на поля минеральными удобрениями и т. п.

Геофизический метод предполагает изучение геосистем физическими методами. В центре внимания этого метода находится изучение энерго- и массообмена, связывающего геосистемы в единое целое. Уровень современной физики с помощью применения сложных приборов позволяет определять радиационные и тепловые условия подстилающей поверхности, условия увлажнения, термический и водный режим почв, продуктивность биоценозов и т. д.

3. Связь геоэкологии с другими науками

Геоэкология имеет четко выраженную междисциплинарную направленность, что отражает две взаимосвязанные особенности современного развития науки: с одной стороны, оно характеризуется все большей спецификацией, с другой - его отличает стремление к интеграции, объединению разных отраслей научного знания к исследованию проблемы сохранения окружающей среды для обеспечения жизнедеятельности нынешних и будущих поколений людей.

Геоэкология - сравнительно молодая наука, усилия ученых, направленные на развитие ее теории, способствуют поиску решений геоэкологических проблем на глобальном, региональном и локальном уровнях.

В настоящее время геоэкология делится на части, научные направления, отрасли и области знания. В геоэкологии, развивающейся научной и учебной дисциплине, выделяются основные разделы: общая геоэкология, глобальная геоэкология, региональная геоэкология, динамическая геоэкология, прикладная геоэкология.

Региональная геоэкология изучает конкретные геоэкологические ситуации и проблемы, факторы их возникновения и тенденции изменения с целью выявления возможностей для гармоничного сбалансированного развития отдельного района.

В качестве методов исследования региональной геоэкологии выступает геоэкологический мониторинг, геоэкологическое картирование, геоэкологическое прогнозирование, геоэкологическая экспертиза, геоэкологический подход.

В развитии и становлении геоэкологии как самостоятельной науки принимали участие не только географы, но и многие представители других наук - биологии и экологии, геологии, философии, социологии и ряда других наук, которые также могут претендовать на использование данного термина. Геоэкология - интегративная наука и в геоэкологических исследованиях просто необходимо участие самых разнообразных специалистов. Но подобно биологам, которые, занимаясь вопросами преимущественно экологической тематики, стали именовать себя экологами, подобным специалистам-исследователям стоило бы именовать себя геоэкологами, там более, что геоэкология как наука (или научное направление) и образовательная дисциплина утверждена еще в 1994 г., хотя некоторые из географов (например, Ю. П. Селиверстов) отрицают правомочность данного решения.

Необходимо также объективно оценить и весьма значительный вклад геологов в становление и развитие геоэкологии как науки. Именно геологи первыми «подхватили» и стали широко использовать термин «геоэкология» для обозначения им научного направления, «возникшего на стыке экологии и геологии и изучающего закономерные связи между живыми организмами, в том числе человеком, техногенными сооружениями и геологической средой». В своей речи на XXVIII сессии Международного геологического конгресса в июле 1989 г. в Вашингтоне бывший министр геологии Е.А. Козловский предложил основной задачей геоэкологии считать «изучение и опенку изменений геологической средьг в результате хозяйственной деятельности в том числе ее загрязнения, в неразрывной связи с изменением (загрязнением) других компонентов природы (атмосферы, растительности, пота, воды) и возможным влиянием на здоровье людей и животный мир»). Данное высказывание созвучно с предложением еще одного бывшего министра геологии А.В. Сидоренко, высказанным им еще в 1967 г. в своей брошюре "Человек, тexника, Земля", содержащей достаточно смелые мысли для своего времени, - решением экологических проблем должна заняться новая научная отрасль - ''техническая геология" (термин предложен еще В.Л. Обручевым в начале века), "рожденная на стыке геологии, инженерии, географии и экономических наук".

«Геоэкология является междисциплинарной геологической наукой, нацеленной на решение экологических проблем разного уровня и масштаба, проявляющихся в литосфере или в процессах, обусловленных взаимодействием литосферы с глубинными сферами, в частности, с астеносферой» (С.В. Клубов, Л.Л. Прозоров). Также следует особо отметить вклад геоморфологии в развитие геоэкологии: разработанные А.Н. Ласточкиным и др. основы геотопологической концепции (учения о местоположениях) стали теоретическим и методологическим обоснованием важнейшего для геоэкологических исследований геотопологического подхода, предполагающего первоначальное рассмотрение свойств местоположения изучаемого объекта или субъекта антропогенного воздействия и лишь затем - его экологических свойств, ввиду того, что первые являются определяющими по отношению ко вторым. Кроме того, к процессу становления и развития геоэкологии имеют отношение представители философии и истории, социологии и медицины, технических и экономических наук и др. Геоэкология - наука интегративная, возникшая на стыке многих наук и, в первую очередь, наук о Земле; она наука не геологическая, не географическая и даже не биологическая, а скорее - экологическая, ибо нацелена на решение экологических проблем человечества, на гармонизацию взаимоотношений общества и окружающей среды, что никоим образом не препятствует участию как геологов, так географов и биологов в геоэкологических исследованиях. Справедливость данного утверждения признают и сами геологи, говоря, что весьма полезным является выделение «из многочисленного разнообразия ответвлений (разделов) экологической науки в целом геоэкологии как самостоятельной науки и установление «границ ее взаимодействия с другими направлениями экологии», а при «изучении конкретного объекта руководство исследованиями и принятием решения должно осуществляться представителем доминирующего направления с участием специалистов других направлений.

Размещено на Allbest.ru