Век бифуркации. Постижение изменяющегося мира

Ласло Эрвин

Деградация окружающей среды породила бы опасности для здоровья человека. Наиболее распространенной из них вероятнее всего стал бы рак кожи, вызываемый ультрафиолетовым излучением. Обычно нас защищает от губительного действия ультрафиолетового излучения озоновый слой, но если под воздействием загрязнения атмосферы хлоро- и фтороуглеродным и соединениями озоновый щит утончится, то ультрафиолетовое излучение будет воздействовать на Землю в больших дозах. Выброс в атмосферу вредных для озонового слоя газов (основным источником которых может быть обычный аэрозоль) можно было бы сократить и даже полностью прекратить, но восстановить озоновый слой нам не удастся до тех пор, пока число деревьев не станет значительно больше того, которое мы будем иметь, если будет продолжаться уничтожение лесов.

Остановить уничтожение лесов отнюдь не просто. Вырубка лесов напрямую связана с энергетическими потребностями растущего населения Земли (более 2 миллиардов людей все еще используют дрова для отопления и приготовления пищи) и с продолжающимся загрязнением окружающей среды. Сжигание дерева, как и сжигание горючих ископаемых, приводит к накоплению СО₂ в атмосфере, а это, как мы уже знаем, существенно влияет на климат и изменения в распределении осадков. Изменение климата в свою очередь сказывается на росте и выживании деревьев. Поскольку новые климаты оказывают

влияние на старые зоны растительности, существующая растительность неизбежно пострадает от изменения климата. Хотя в конце концов исчезновение одного из видов деревьев приведет к его замене новыми видами, циклы жизнедеятельности леса довольно продолжительны, и ближайшая перспектива не из блестящих. Особенно это относится к тропикам, где деревья обладают весьма ограниченной толерантностью: сезонные вариации температуры и осадков весьма незначительны. Как следствие, тропические леса обладают особой чувствительностью к водоснабжению. Критические области — влажные леса Центральной Африки и Бразилии — в результате климатических изменений быстро опустели бы. Ученые, работавшие над проектом «Биосфера» в Международном институте прикладного системного анализа (МИПСА), обнаружили, что именно так и произошло бы, если бы содержание СО₂ увеличилось вдвое по сравнению с существующим. Но исчезли бы не только влажные тропические леса. Изрядно поредели бы и северные леса, опоясывающие северное полушарие лентой, ширина которой достигает 1900 км. Как показали исследования, проведенные в МИПСА, почти 40 процентов северных лесов не смогли бы сохранить то разнообразие видов деревьев, которое наблюдается ныне. Но при длительных (занимающих 30, 50 и более лет) циклах роста деревьев тенденция к потеплению могла бы привести к слишком быстрым изменениям, при которых леса не успевали бы восстанавливаться: у вытесняющих видов было бы мало времени для миграции с юга, а у существующих в данном регионе видов — для миграции дальше на север. Не помогло бы делу и искусственное восстановление лесов: саженцы существующих ныне видов деревьев, которые могли бы выжить в момент высадки в грунт, погибли бы, так и не достигнув зрелого возраста, в то время как саженцы мигрантов не выжили бы, если бы были высажены в грунт сейчас. Таким образом, почти вся растительность, покрывающая ныне планету, находится под угрозой гибели.

Всякому должно быть ясно, что недостаточно прекратить рубку леса; необходимо также сократить загрязнение атмосферы, вызванное сжиганием дров (а также нефти, каменного угля и природного газа). Но ни один из процессов невозможно обратить легко и просто. Подавляющая часть мировой экономики по-прежнему опирается на горючие ископаемые — сюда относится, например, почти весь частный и коммерческий транспорт. Накопление СО₂ в атмосфере в лучшем, случае можно замедлить, но не остановить. Аналогично обстоит дело и с вырубкой леса. Около 80% лесов в развивающихся странах используются как топливо для отопления и приготовления пищи. Этот процесс может быть остановлен только в том случае, если появятся альтернативные источники энергии, доступные для бедных. Помимо замены дров как вида топлива, необходимо также остановить чрезмерную эксплуатацию лесных массивов — коммерческий лесоповал и расчистку леса под пахотные и пастбищные земли. И наконец, последнее замечание (не менее значимое, чем предыдущие): необходимо полностью отказаться от широко распространенной практики ведения сельского хозяйства на вырубках и гарях; ежегодно примерно половину лесов мы теряем вследствие этого примитивного способа производства пищевых продуктов. Лесной покров сжигается, а некогда тонко сбалансированные экосистемы превращаются в пустынные земли.

Восстановление лесов на планете потребовало бы беспрецедентных глобальных усилий. Технологии, используемые в сельском хозяйстве, промышленности и в частной сфере, загрязняющие окружающую среду и дающие множество отходов, пришлось бы заменить чистыми безотходными технологиями; необходимо было бы изыскать альтернативные источники энергии и, вырвав свыше 2 миллиардов людей из тисков крайней нищеты, ввести их в надлежащим образом обустроенные экономики. В конечном счете требуемое усилие предполагает глубокий и радикальный сдвиг в ценностях и мотивациях, которыми руководствуются люди. До тех пор, пока обитатели пригородов будут настаивать на своем праве ездить на личных машинах на работу, за покупками или в поисках развлечений, содержание СО₂ в атмосфере будет расти; до тех пор, пока люди будут отдавать предпочтение овощам без единого пятнышка, фермеры будут использовать на своих полях пестициды; до тех пор, пока средний потребитель будет предпочитать жареное мясо и требовать мебель из красного дерева, лесные массивы во всем мире будут сокращаться.

Порочный круг — уничтожение лесов и изменение климатический условий — также снижает глобальное производство пищевых продуктов. Чтобы накормить растущее население Земли, необходимо значительное расширение пахотных земель и увеличение продуктивности единицы возделываемой земли. По подсчетам авторитетного Международного исследовательского института Раиса на Филиппинах, для обеспечения адекватного питания населения Земли численностью 8 миллиардов человек в следующие 50 лет пахотные земли должны увеличиться на 50 процентов при одновременном удвоении производительности — отдачи с каждой единицы возделываемых земель. Исследователи оптимистично надеются, что подобная задача разрешима — при существующих ныне трендах и технологиях. Но за ближайшие полвека численность населения Земли может вырасти больше, чем до 8 миллиардов человек; расширение пахотных земель скорее всего заметно сократится по причине превращения плодородных территорий в пустыни; климатические изменения вполне вероятно могут привести к неблагоприятным погодным условиям и, следовательно, к уменьшению урожайности. Оптимизм, порожденный достигнутым в последние годы увеличением производства пищевых продуктов, оставляет без внимания, сколь велика неустойчивая компонента этого роста: распахивание подверженных эрозии почв неспособно обеспечить устойчивое ведение сельского хозяйства на протяжении длительного периода. Примером тому могут служить Китай, Латинская Америка и африканские земли, примыкающие к пустыне Сахара. В последнем случае стадо в 5 миллионов голов крупного рогатого скота, овец и коз быстро уничтожает растительность и способствует деградации почвы. Сильное оскудение водных ресурсов наблюдается в Индии, то же бедствие надвигается и на Китай. Море не в состоянии восполнить то, что теряет суша: добыча рыбы в мировом масштабе имеет верхний предел, за которым нарушается равновесие. Если рыбы вылавливать больше, чем может восполнить естественный процесс восстановления, уловы неизбежно будут падать. Так уже произошло во многих местах: например, добыча анчоуса в Перу упала с 13 миллионов тонн в 1970 г. до 2 миллионов тонн в настоящее время.

Чтобы не отстать от все еще, взрывного роста численности народонаселения, необходимо изменить структуру мирового сельского хозяйства —

расширить пахотные земли и увеличить производительность возделываемых земель. Для этого нужно уменьшить давление со стороны человека и животных на окружающую среду, сохранить верхний слой почвы, стабилизировать климат и остановить превращение некогда плодородных земель в пустыню. В свою очередь все эти процессы требуют снижения уровня загрязнения окружающей среды и уменьшения количества отходов — следовательно, изменения ориентации с валовых показателей и экстенсивной практики на качественную и ориентированную на человека политику и мотивацию.

Энергетическая проблема — еще одна причина нестабильности современных обществ. Энергетический кризис 1972–1973 гг. был вызван искусственно, но энергетическая проблема сама по себе отнюдь не является искусственной. Если не принять специальных мер, то энергетический кризис может разразиться из-за неизбежных естественных причин. Мнение, будто энергия — дар природы и потребность в ней — явление естественное, более нетерпимо. Неограниченный спрос на энергию не может быть удовлетворен в будущем: мы не сможем поддерживать на прежнем уровне исторически сложившуюся скорость роста потребления энергии. Причина заключается в исчерпании горючих ископаемых и запасов древесного топлива, а также в стоимости еще недостаточно развитых альтернативных энергетических технологий и связанном с ними риске. Если существующие ныне тенденции сохранятся, то более 2 миллиардов людей, живущих в бедности и использующих дрова на топливо, доведут до полного истощения мировые запасы древесины, идущей на топливо, еще до конца текущего столетия, в то время как более состоятельное население модернизированного сектора израсходует первичные запасы нефти к середине следующего столетия. Низкие цены на нефть создают иллюзию практической неисчерпаемости (по крайней мере на какое-то время) мощных залежей сырьевых ресурсов. Но даже если бы всех разведанных месторождений хватило до середины двадцать первого века, первичные месторождения, эксплуатируемые для нужд экономики, были бы исчерпаны за ближайшее десятилетие. Введение же в эксплуатацию вторичных месторождений привело бы к — повышению стоимости добычи нефти и, как следствие, к повышению мировых цен на нефть. По докладам, представленным на авторитетной Всемирной конференции по энергии, состоявшейся в Монреале в 1989 г., цена одного барреля нефти в 2000 г. составит 30 долларов — по причинам чисто природного, а не геополитического свойства.

Своевременное смещение акцента на возобновляемые или избыточные источники энергии — настоятельная необходимость; это требует продолжения исследований и развития в гораздо большем объеме и гибкого сочетания наиболее удачных из новых энергетических технологий. Одна лишь ядерная энергия, в существующей ныне форме реакторов на расщеплении атомов урана, не в состоянии решить проблему энергетического голода. Как показывают оценки, только для замены ныне действующих тепловых электростанций, работающих на каменном угле, атомными электростанциями — в предположении умеренного роста потребностей в энергии — на протяжении 38 лет каждые 2,4 дня пришлось бы вводить в строй по одному реактору! Даже если оставить в стороне головокружительные финансовые и технические ресурсы, которые бы потребовались для реализации подобного проекта, выбор в пользу ядерной энергии таит в себе значительные факторы риска. Стандартные разновидности атомных реакторов, работающих на основе деления урана, опасны и устарели. Безопасность реактора — серьезная проблема даже в мирных условиях и при надежном и высококвалифицированном персонале. В условиях же беспорядков, когда существует потенциальная опасность террористических актов и враждебных действий, эта проблема еще более осложняется. Существует также проблема захоронения ядерных отходов и внепланового старения реакторов. Бридерные реакторы и заводы по переработке ядерного топлива, увеличивая долю энергии, извлекаемой из расщепляющихся материалов, также увеличивают риск: плутониевый цикл и охладительная система на жидком натрии обладают дополнительным разрушительным потенциалом.

Важную роль могли бы сыграть исследования и разработка новых термоядерных технологий. Возможно, термоядерный синтез еще не скоро решит энергетическую проблему, но он сравнительно безопасен и использует обычную морскую воду вместо таких редких и требующих особой осторожности в обращении веществ, как уран или плутоний. Существующие в настоящее время проблемы относятся к коммерческому использованию термоядерного реактора, способного конкурировать по цене с другими источниками энергии. «Горячие» термоядерные технологии на деле далеко ушли в настоящее время от переломной точки (в которой количество энергии, извлекаемой в процессе, не намного превосходит количество энергии, израсходованной на поддержание процесса), в то время как холодный термоядерный синтез основан на не до конца понятной реакции, которая то ли может, то ли не может выделять значительное количество энергии. Но даже в самом благоприятном случае термоядерный синтез не мог бы стать главным источником энергии для человечества прежде, чем будет разрешена фундаментальная проблема — проблема теплового загрязнения окружающей среды. Из законов (начал) термодинамики следует, что если в открытую систему накачивать большие количества свободной энергии, то система перейдет в более высокое энергетическое состояние. Это означает, что если из ядра атома высвободятся значительные количества энергии и распространятся по поверхности Земли, то атмосфера нагреется и затем перейдет в новое тепловое равновесие. Более высокий уровень глобального теплового равновесия, порожденного парниковым эффектом или потоками ядерной энергии, дал бы толчок серьезным и временами даже катастрофическим глобальным изменениям климата. Эта проблема не затрагивает технологии, использующие энергию солнечного излучения, которая ежедневно достигает атмосферы Земли. Технологии на основе солнечной энергии ничего не вносят в общую сумму свободных энергий в биосфере, а лишь позволяют использовать на благо человеку большую часть этих энергий. Отсюда возникает необходимость в подходящем сочетании разных видов энергии при оптимальном развитии новейших ядерных технологий.

Даже безопасные и возобновляемые источники энергии имеют свои слабые стороны и недостатки. Например, плотины гидроэлектростанций породили крупные экологические катастрофы, изменяя чувствительные биологические циклы на многие мили вверх и вниз по течению. Технологии, основанные на прямом превращении солнечного света в тепло или электричество, сами по себе не приводят к экологическим катастрофам, но заставляют полагаться на сильно рассеянное излучение, приходящее на Землю от Солнца. Трудно понять, каким образом такие технологии смогут обеспечить энергией крупные промышленно-урбанистические центры, не говоря уже о таких возникающих мегакомплексах, как Нью-Йорк — Вашингтон и Токио — Иокогама. Чтобы обеспечить достаточное количество энергий, необходимо было бы покрыть солнечными батареями огромные площади размером со штат Аризона или использовать для сбора солнечных лучей и передачи их на принимающие станции на Земле гирлянды геостационарных спутников. И все эти крупномасштабные энергопроизводящие технологии отнюдь не свободны от опасностей случайного или умышленного неправильного использования или даже злоупотребления.