От экокризиса к экоустойчивости: три принципиальных момента

Print PDF Продолжая рассказ о механике перехода от экологического кризиса к экоустойчивости Резюме. На основе природно-ресурсных циклов И.В.Комара показано, что экологический кризис делают глобальным, а проблемы — растущими в геометрической […]

Print Friendly Version of this pagePrint Get a PDF version of this webpagePDF

«Честно говоря, свободное предпринимательство и человеческие потребности едва ли можно совмещать на протяжении длительного времени. С точки зрения длительной эволюции свободное предпринимательство при использовании природы – близорукая и непростительная роскошь... Если мы не поймѐм [законы социального развития] и не будем действовать достаточно быстро, то нас опрокинет социальная и экономическая система, созданная, но не управляемая нами». Джей Райт Форрестер. Мировая динамика.

«Честно говоря, свободное предпринимательство и человеческие потребности едва ли можно совмещать на протяжении длительного времени. С точки зрения длительной эволюции свободное предпринимательство при использовании природы – близорукая и непростительная роскошь… Если мы не поймѐм [законы социального развития] и не будем действовать достаточно быстро, то нас
опрокинет социальная и экономическая система, созданная, но не управляемая нами». Джей Райт Форрестер. Мировая динамика.

Продолжая рассказ о механике перехода от экологического кризиса к экоустойчивости

Резюме. На основе природно-ресурсных циклов И.В.Комара показано, что экологический кризис делают глобальным, а проблемы — растущими в геометрической прогрессии всеобщая экономия на регенерационных затратах, присущая капитализму, и «невидимость» для экономики «экосистемных услуг», почему до сих пор охрана или восстановление природных территорий — благотворительность, досуг, но не область общественного производства (каковой оно должно стать для прекращения кризиса). Обоснованы три необходимых условия для перехода с кризисной траектории развития человечества на экологически устойчивую — ускоренное увеличение регенерационных затрат сравнительно с затратами на добычу ресурсов; последовательное предпочтение «экосистемных услуг» (т. е. охраны или восстановления природных сообществ) решению тех же проблем техническими средствами; превращение охраны и восстановления природных сообществ в область общественного производства благодаря использованию в экономике стоимостей производимых ею «услуг» наравне с прочими стоимостями.

Возможно, этого не достаточно, однако описанное — необходимый минимум действий.

***

Принципиальных причин нынешнего экологического кризиса всего две, но каждая обеспечивает его развитие в геометрической прогрессии, включая экспансию проблем в новые области, их мультипликацию и утяжеление последствий. Первая, более общая, следует из нынешнего природно-ресурсного цикла человечества («природа-соратник», рис.1Б)1. Ему предшествовал цикл «природа — мать» (рис.1А), а если экологический кризис не остановить, его сменил » природа — экспонат» (рис.1В). Последнего нельзя допустить, человечество такого не выдержит: проблемы жизнеобеспечения людей, от базового (пища, вода, воздух) до комфорта, безопасности, ментального здоровья и счастья, не обеспечить одними техническими средствами, нужно эксплуатировать естественные экосистемы, а для этого они должны сохраняться не разрушаясь, в том числе внутри современного города.

Цикл показывают процесс «с точки зрения» человеческого хозяйства, где анаболизм (фаза «добычи-переделки-потребления») и катаболизм (фаза регенерации ресурсов из отходов и репарации нарушений Природы) взаимно сменяют друг друга2. Всякий произведённый товар есть отложенный отход, в каковой превращается сразу после выбрасывания; всякое вещество, излучение или воздействие «не на своём месте» суть загрязнения, разрушающие экосистемы и требующие очистки.

эк1Рис.1. Природно-ресурсные циклы на разных этапах развития взаимоотношений в системе «природа-общество». А. Природа-мать. Б. Природа-соратник. В. Природа-экспонат. Из: Д.И.Люри. «Кризисы в системе природа-общество»//Анатомия кризисов. Гл.8-9. М.: Наука, 1998. См. популярный пересказ: «Экологический кризис: варианты и возможности выхода».

Примечание. Ситуация «Природа-экспонат» несовместна с жизнью: при неспособности производить искусственную пищу и искусственную почву решить проблемы жизнеобеспечения даже небольшого количества людей «как на подводной лодке» (только техническими средствами) принципиально нельзя. Что показал опыт замкнутых систем жизнеобеспечения, вроде БИОС-3 и «Биосферы-2».

Задействуя разные виды природопользования, человек добывает ресурсы, и в разного рода производственных цепочках переделывает их в потребляемые полезности: вещи, услуги и информацию. И при добыче, и на каждом этапе цепочки появляются разного рода отходы и разрушения природных сообществ, как возникающие непосредственно в связи с деятельностью такого этапа, так и в связи с  распространением возникших отходов водой, воздухом, почвой, живыми организмами через цепи питания, с последующим складированием их в экосистемах, всегда разрушительным для последних.

«Загрязнения» можно «очистить» и/или «рециклировать», превратив отходы в ресурсы, скажем использовав в качестве вторсырья вместо новой добычи. «Нарушения» можно восстановить, если их «пятен» немного, или воссоздать уничтоженные ими природные сообщества по большей части или полностью заново, если нарушения настолько изменили сообщество, что их прекращением его не восстановить: первое экообустройство территории, второе — экореставрация.

Понятно, что каждый товар — это отложенный отход, в который и превращается, когда данная вещь отслужила своё, или закрылось учреждение, предоставлявшее услуги или дававшее информацию, подобно рекламкам, сразу выбрасываемым в ведро из почтового ящика, заброшенным магазинам в Америке, выброшенной одежде в пустыне Атакама или в Гане и пр. (рис.2).

эк2фА.

эк2бБ.

эк2вВ.

эк2г

Г.

Рис.2. Бессмысленная растрата ресурсов на конкуренцию субъектов рыночной экономики (тем более что она при прочих равных снижает качество). А. Рекламки, отправляемые сразу в мусорное ведро — но на хорошей бумаге, красочные и пр. Б. Заброшенные мегамоллы в США. Закат капитализма. В. Гана — это крупнейший в мире рынок секонд-хенда, куда каждую неделю прибывает по 15 млн единиц одежды, 40% которой оказывается не пригодной для продажи и ее выкидывают. Местные называют это «obroni W’awu» ( «одежда мертвого белого человека»). Г. Спутниковый снимок свалки ношеной одежды в пустыне Атакама.

Главное правило экологически устойчивого хозяйства сформулировала Донелла Медоуз: не проедать «основной капитал» Природы, а «жить на %» с него, т. е. для всех территорий, видов ресурсов и форм эксплуатации замкнуть круговороты природно-ресурсных циклов. Это значит — отходы рис.1 нужно регенерировать снова в  ресурсы: нарушенные экосистемы восстановить, разрушенные ландшафты экообустроить заново3, загрязнения очистить, свалки отходов использовать как месторождения  вторсырья. И регенерировать с той скоростью, с какой они образуются, не откладывая сие на потом, не перекладывая эту задачу на следующие поколения4, как делает это капитализм везде и всегда, даже в «экологических» странах ЕС.

Глобальный экологический кризис, собственно, порождён этой всеобщей экономией на регенерационных затратах, когда социальные акторы, могущие противодействовать этой тенденции, или отсутствуют, или заведомо и сильно слабее, поскольку

а) капитализм подчинил себе демократию: самом экологически настроенном обществе он умеет «пробить» изменения природно-ресурсного цикла рис.1 в свою пользу, т. е. добиться избыточного изъятия ресурсов или недостаточной регенерации их из отходов, пример см. рис.3 про подрыв капиталом рыбных запасов европейских морей из статьи Bethan C. O,Leary et al. (2011) с характерным названием «Fisheries mismanagement».

Во всех странах ЕС прикладная наука развита превосходна, умеет точно определить оптимально допустимый уровень вылова (ОДУ), при максимуме добычи обеспечивающий сохранение опромышляемой популяции. Однако рыбопромышленники, и чуткая к их желаниям пресса, юристы, законодатели и т. д. обслуга буржуазии во все годы, во всех странах ЕС, по всем 11 промысловым видам рыб/морским районам умеет «пробить» избыточное квоты на вылов, так что научно обоснованные ОДУ превышаются в среднем на треть — две трети (за исключением лишь Исландии5);

б) средства для охраны природы поступают (в виде грантов и налогов и других «запаздывающих» форм выделения средств) как некий весьма небольшой % от прибыли тех, чьё хозяйствование природу уже разрушило. И наоборот: плановая экономика советского образца требовала одновременности производства затрат на добычу ресурсов и регенерацию их из отходов,  соблюдала данное правило в большинстве случаев и задач развития городов, территорий и пр.

эк3аА.

эк3бБ.

Рис.3. Постоянное превышение квот вылова рыбопромышленниками стран ЕС, вопреки установленным ОДУ. А. % решений Совета Министров ЕС в 1987-2011 гг., принявших (зелёный) или изменивших в угоду политике (красный) научно обоснованные ОДУ. Б. Динамика политически-обусловленных изменений научно обоснованных норм вылова в 1987-2011 гг., средняя и вариация вокруг средней: видно, что почти всегда они увеличивались. Источник. «Рыбные запасы Европы могут быть уничтожены к середине 21 века».

Резюмируя, экокризис возникает, ускоряется и утяжеляется всеобщей экономией на регенерационных затратах, присущей капитализму как общественному строю. Собственники «отселектированы» рынком так поступать везде и всегда при хозяйственной деятельности, работники в потреблении и быту. Благодаря этому производство и потребление людей растут «в долг», перекладывая всё больший % необходимой очистки загрязнений, регенерации сырья из отходов и восстановления нарушенных природных сообществ на следующие поколения (одновременно ухудшая условия для всех трёх). А пока существует первое, второе и третье, они все вместе разрушают природу «соратника» человечества по очистке среды обитания и регенерации ресурсов.

Сегодня «соратник» разрушен примерно наполовинуна треть, сообразно оценкам доли трансформированных природных ландшафтов, и ликвидирован вовсе на всё возрастающей площади городов и их зоны влияния в регионе (рис.4). Ввиду общей экономии на регенерационных затратах взваливаемая на него «работа» по очистке отходов и восстановлению исходных сообществ в местах нарушений, постоянно растёт. По этой причине оставшаяся часть природных биомов ускоренно разрушается, всё хуже справляясь с подобной нагрузкой. Контур положительной обратной связи замыкается, способствуя ещё большему нарушению. Это так называемые «контуры разрушения»6

эк4аА.

эк4бБ.

Рис.4. Глобальная модификация человеком биомов суши. Сделано на основе 13 форм антропогенной трансформации (stressors): Поселения: плотность популяции, застроенные территории; сельское хозяйство: сельскохозяйственные земли, скот; транспорт: главные дороги, второстепенные дороги, двухпутные автомагистрали, железные дороги; добыча полезных ископаемых и получение электроэнергии: карьеры, нефтяные скважины, ветровые турбины; электроэнергетика: линии электропередача, световое загрязнение.

Ханнах Кёр оценил роль всех 13 в трансформации земной поверхности по шкале от 0 до 1 и построил карту, с разрешением ячейки 1 км2. Выяснилось, что лишь 5% земной поверхности нашей планеты не затронуто деятельностью человека (~ только лишь 7 млн кв км земной поверхности). При этом 44% поверхности Земли имеет признаки умеренного антропогенного воздействия (46000000 км2), 13% — несёт следы высокого уровня воздействия (17000000 км2), а 4% поверхности нашей планеты трансформировано в сильнейшей степени (5.5 млн км2). Такие сильно трансформированные участки земной поверхности хорошо заметны на территории Китая, Индии и Италии.

Обозначения: А. Степень нарушенности разных биомов планеты, Б — разных континентов и стран. более тёмный синий — степень модификации падает, более светлый, сперва малиновый, потом бежевый — растёт. Биомы сверху вниз: тундра; пустыни и сухие кустарниковые заросли, хвойные леса умеренной зоны; растительность альпийского и субальпийского пояса гор; тропические и субтропические саванны/травянистые ландшафты; влажные тропические и субтропические лиственные леса; затапливаемые травянистые ландшафты и саванны; тропические и субтропические хвойные леса; степи, лесостепи, кустарниковые заросли умеренного пояса; мангры; средиземноморские леса и кустарники; тропические и субтропические сухие широколиственные леса; умеренные широколиственные и смешанные леса.

Источники. Kennedy C.M., Oakleaf J.R., Theobald D.M., Baruch-Mordo S., Kiesecker J., 2020. Documentation for the global human modification of terrestrial systems. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC): Palisades, NY, USA. 17 pp.; Theobald, D. M., Kennedy, C., Chen, B., Oakleaf, J., Baruch-Mordo, S., & Kiesecker, J., 2020. Earth transformed: detailed mapping of global human modification from 1990 to 2017 // Earth System Science Data. V.12. №3. Р.1953-1972.

Экологическая устойчивость хозяйства и быта требует не перекладывать  «цену» развития (неочищенные загрязнения, скопившиеся отходы, разрушенные экосистемы и трансформированные ландшафты) на следующие поколения, передать им не меньше природных благ, чем сегодня используем сами. Обычно в числе этих благ называют только ресурсы, биолог же непременно добавит «услуги экосистем7«, и даже поставит их на первое место. Во многом они важнее ресурсов, ибо

1) незаменимы техническими средствами: города под стеклянным колпаком с искусственным климатом и регенерацией воздуха, воды и пр. жизнеобеспечения остались утопией;

2) они выступают необходимым условием получения ресурсов, прежде всего пищевых, в сельском, охотничьем, лесном хозяйстве, других видах промысла. Искусственная пища и почва, о которых так много говорили технооптимисты в 1960-х, также осталась утопией.

Следовательно, экоустойчивость предполагает затраты  на регенерацию ресурсов одновременно с затратами на добычу текущей партии этих последних (ещё лучше заблаговременно, как было в плановой экономике советского образца), в количестве позволяющем регенерированным ресурсам полностью компенсировать их потреблённый объём без увеличения общей суммы отходов и/или нарушений природных биомов. Сегодня, в условиях ускоряющегося экокризиса, вторые не только значительно больше первых, но и продолжают расти.

Чтобы переломить эту негативную тенденцию, затраты на регенерацию ресурсов из отходов и восстановления нарушенных природных сообществ должны не просто значительно вырасти, но для всех территорий, видов ресурсов, типов природных сообществ и форм их хозяйственной эксплуатации темпы роста регенерационных затрат должны опережать темпы роста затрат на добычу ресурсов, потребление «услуг» и переделку тех и других в потребляемые полезности (ещё лучше, чтобы вторые вообще не росли, или росли с замедлением, реализуя так называемую «цивилизацию старьёвщика»).

Отсюда следуют два граничных условия перехода от нынешней кризисной траектории развития цивилизации к экоустойчивой

1) рост затрат на рециклинг отходов, с перестройкой технологических цепочек/производств на использование вторсырья опережает образование соответствующих отходов;

2) рост затрат на восстановление экосистем/природных ландшафтов опережает их нарушение, связанное с получением в соответствующих ресурсов/экосистемных услуг.

Одновременное осуществление того и другого убивает двух зайцев одним выстрелом: ликвидация «нарушений» и «загрязнений» одновременно усиливает природу-«соратника» человечества в том и другом, улучшает её функционирование в природно-ресурсных циклах, выгодное и необходимое всем нам. 

Какие общественные изменения обеспечат 1) и 2) — вопрос политический, как всякое столкновение интересов.

Вторая причина частная, но и более важная, обусловлена тем, что на Земле сегодня «нет места для биосферы».  Emily Elchacham et al. (2020) показали, что техносистемы и созданная ими искусственная среда (здания, сооружения, коммуникации, сконцентрированные первую очередь в урболандшафте) всё больше теснят живую природу, она сокращается как шагреневая кожа, ибо этот процесс также идёт с ускорением, как и предыдущий. В 2020 г. общая масса техносистемы сравнялась с таковой всей биосферы, тогда как в 1900 г. она составляла 3% (рис.5).

эк5аРис.5. Динамика совокупной биомассы vs массы техносистемы с начала ХХ века до современности, в пересчете на сухой вес. Вся биомасса — зелёная линия (пунктиром, ± 1 sd). Масса разных компонентов техносистемы — диаграммы с площадями, меняющимися во времени, их высота соответствует массе каждого компонента, накапливаемой от 1900 до 2020 г. Каждый их них показан окраской: снизу вверх — бетон, наполнители (например, гравий), кирпич, асфальт, металлы, другие (например, пластик). 2020 ± 6 год — момент, общая масса техносистемы превзойдёт биомассу планеты и продолжит расти экспоненциально (см.тренды). Источник этого и следующих двух рисунков Elchacham et al., 2020.

Масса дорог и зданий несколько больше, чем всех деревьев и кустарников планеты (1100 и 800 гт), а вот пластика — в 2 раза больше массы всех животных вместе с людьми, 8 и 4 гт. (рис.6). Однако с учётом отходов, вроде брошенных зданий, сооружений, техники, отвалов выброшенных горных пород и золы, превышение общей массы биосферы произошло ещё в 2013 г.  Вес созданных людьми объектов (в них преобладали бетон, металл, кирпичи, асфальт и стройматериалы, вроде песка и щебня) удваивается каждые 20 лет, а в последние 5 каждый год рос на 30 Гт.

эк5бРис.6. Вес разных живых объектов в сравнении с техносистемой, Гт. По часовой стрелке: животные, пластик, здания и сооружения с инфраструктурой, деревья и кустарники.

Если ничего не изменится, и вытеснение биосферы продолжится дальше, к 2040 г. техносистема в 3 раза превысит биосферу по сухой массе. Сырой биомассы планеты сейчас 2,2 млн т. Общая масса антропогенных объектов её превзойдёт в 2037 г., если брать без учёта отходов8, и в 2031 г. — с учётом (рис.7).

эк5вРис.7. Экспоненциальный рост общей массы техносистемы (тёмно-синий) вместе с её отходами (тёмно-серый) в сравнении с общей массой биосферы, сухой и сырой вес (зелёные линии ± 1 s.d.), более тёмные цвета — реализованная динамика, более светлая — прогноз.

Ускоренное вытеснение «природных» составляющих ландшафта наиболее явственно в городах, где предстаёт наглядней всего: неживое — бетон, камень, пластик, металл теснят живое, и даже посаженное человеком (рост большинства городов «съедает» зелёные территории внутри и вокруг них, хотя для экоустойчивости их площадь должна расти быстрее города в целом). Ещё хуже, что эта гибельная тенденция продолжается далеко за пределы городов и их зон влияния, в «сельскую» и даже «природную» часть ойкумены: глобальный экологический кризис не «размазан» равномерно по планете, но сконцентрирован в городах, чей экономический рост (что проявляется в том числе в росте площади городов, опережающем рост их людности) управляет развитием обоих периферий, не говоря уж о зонах влияния, эксплуатирует их людские, природные, территориальные и иные ресурсы.

Сейчас это управление и эта эксплуатация структурированы так, что смертельно опасное «для дикой природы места нет» переносится на периферию и продолжается там. Так, вся биота, культивируемая  человеком — поля, пастбища, коммерческие и рекреационные леса с их обитателями (домашние животные, рудеральные растения и пр.) теснят экологически сравнимые с ними дикие виды. Так, не всякий лес — местообитание, коммерческий (exploited forest) им не является из-за сугубой структурной однородности, дополненной повышенной уязвимостью к любым шокам — пожарам, нападениям листогрызущих и стволовых «вредителей» и пр. (рис.8). То же верно для луга и поля, и даже болота.

эк8Рис.8. Принципиальные различия в распространении «пятен» лиственного леса (в таёжной зоне связанного с «окнами» нарушений в основном хвойном покрове) при естественной динамике лесного ландшафта (слева) и в эксплуатируемом лесу (справа). В природном ландшафте мелколиственный компонент встречается в виде примеси (отдельных деревьев или групп деревьев – точки), как преходящая стадия сукцессии (заштрихованные участки), как стабильные сети и полосы сырых лесов, протягивающихся вдоль водотоков.

Источник. Per Angelstam & Grzegorz Mikusinski. Woodpecker assemblages in natural and managed boreal and hemiboreal forest — a review// Ann. zool. Fennici. 1994. V.31. P.157-I72.

Чем дальше, тем больше домашнего скота становится на планете всё больше, диких копытных — всё меньше, это же верно для бродячих кошек с собаками vs «диких» видов хищных млекопитающих и т. д. Одновременно во всех группах биоты (насекомые вообще, дендрофильные виды птиц, морские птицы, мелкие млекопитающие, насекомые-опылители, пресноводные рыбы и пр.) падает численность и биомасса обычных и многочисленных видов, ослабляя их роль в «экономике природы», а редкие и малочисленные делаются функционально вымершими, т. е. исчезают на 90-99% ареала. Все эти проявления деградации биосферы развиваются с ускорением (см. доклад на конференции Союза охраны птиц России)

Хуже всего, что мультипликация техносистем на планете касается не только масс вещества, образующего мосты, здания, сооружения, плотины, дороги и пр., но площадей, занятых этими неживыми образованиями. Неживое не просто догнало живые системы и превзошло их по массе, а искусственно культивируемое живое: людей, домашних животных с растениями дикую природу. Нет, вовсю происходит пространственная экспансия неживого: антропогенных объектов, их компактных скоплений и протяжённых участков городов и других населённых пунктов поменьше, до хуторов или микроурботерриторий9 включительно, вместе со связывающими их дорогами и прочими коммуникациями.

Поэтому я пишу о вытеснении биосферы, дроблении сколько-нибудь крупных природных биомов и сокращении оставшихся «островов», показываемом афористически на рис.9.

эк9Рис.9. Блицкриг «рукотворных ландшафтов» по территории планеты.

Всё это способствует вымиранию одних видов и падению численность других, пока сохраняющихся, нарушая осуществление каждым из них своей роли в «экономике природы»: то и другое способствует недополучению ресурсов или «услуг» при эксплуатации соответствующих экосистем.

Эпицентр описанного процесса современные города. В урболандшафте представленность «второй природы» максимальна, а живого (природных и озеленённых территорий) — по минимуму, небольшими, изолированными, уязвимыми «островами». Выборка городов, крупнейших особенно, крайне гетерогенна по темпам роста и по развитости системы природных территорий и/или городского озеленения, в ряде из них первое сильно опережает второе, и эти тенденции они переносят на управляемую ими периферию планеты, «сельскую» и «природную».

Однако все города растут по площади сильней, чем по людности, а их влияние распространяется в «их» регион (у мега- и мегалополисов на всю страну или даже планету) сетью дорог, ж/д магистралей и прочих коммуникаций, индуктируя закономерный рост подчинённых городов и появление новых в определённых местах данной агломерации. Силы, обеспечивающие рост городов и «захват» всё новых участков с/х угодий и природных ландшафтов (с последующим их сокращением и дроблением растущей застройкой),  обеспечивают всё большую степень трансформации тех участков, которые внешне остались природными. Таковы результаты последовательного роста интенсивности с/х, или усиления обработки полей пестицидами, или интенсификации лесного хозяйства, с растущим удалением мёртвой древесины, более частыми санитарными рубками, большей рекреационной нагрузкой и пр. обстоятельствами, сокращающими обилие мёртвой древесины, превращающими лес природного облика в коммерческий или рекреационный, с куда меньшим биоразнообразием. 

Ускоряюшееся территориальное сжатие природных биомов, их превращение из «материка» или крупных «островов» в «архипелаги» (чьи «острова» в свою очередь всё больше дробятся, сокращаются, изолируются друг от друга) гарантированно подрывает способность Природы быть «соратником» общества в производстве полезностей, ликвидирует её способность воспроизводить ресурсы, очищать отходы, предоставлять «услуги экосистем10», даже если какие-то её клочки сохранятся и далее. Ведь экологические функции природных сообществ зависят от биоразнообразия, оно, в свою очередь, от территоритории, занятой этим последним. Везде в биосфере имеют место зависимости «виды — площадь» (рис.10): для разных регионов, типов биомов и таксономических групп живого логарифм реализованного разнообразия живого11 линейно зависит от логарифма площади, на которой существует и воспроизводится данный биом12.

эк10аСнимок экрана от 2023-07-21 11-35-58

Рис.10. Зависимости «виды-площадь». Обратите внимание, что для островных местообитаний угол наклона зависимости больше, чем для непрерывных той же площади. Это иллюстрирует островной эффект: дробление целостных местообитаний («материка») на n частей (появление «архипелага») ведёт к выпадению части видов, обитавших на «материке». Доля выпавших пропорциональна степени дробления, размеру отдельных «островов», их изолированности друг от друга, учитывая как дистанцию между ними, так и трудность пересечения разделяющей их территории. Поэтому охрана природы на территории Х тем лучше, чем больше площади и ниже фрагментированность охраняемых участков.

Источник. Акатов В.В. 60 лет теории динамического равновесия островной биогеографии: проблемы тестирования, результаты полевых исследований, прикладное значение// Журнал общей биологии. 2012. Т.73. №3. С.163-182.

Всё это требует для местообитания каждого типа иметь площадь не ниже некоторой, для экосистем суши весьма и весьма значительной: для малонарушенных лесов, бореальных или широколиственных, >50000 км2 (рис.11). Если она меньше, в том числе из-за сокращения «изнутри» фрагментации ранее непрерывного пространства сообщества дорогами, постройками, гарями, карьерами и другими формами «рукотворных ландшафтов», это сокращает биоразнообразие и одновременно подрывает воспроизводство данного типа биома.

эк11Рис.11. Площади природных массивов, необходимые для выполнения ими некоторых природоохранных функций. Источник. Малонарушенные лесные территории Европейского Севера России. М., 2001.

Сжатие территории, занятой данным биомом, ниже порога, обеспечивающего устойчивое воспроизводство минимально жизнеспособной популяции13 каждого из эдификаторов — особенно деревьев первого яруса, крупных хищников для лесных и копытных для открытых травянистых ландшафтов ведёт к деградации местообитаний зависимых видов, в том числе эдификаторов, преобразующих среду обитания «в меньшем масштабе», вызывая обвальное сокращение биоразнообразия и упрощение ценотической структуры всех » чересчур сократившихся» под прессом антропогенной трансформации, природных сообществ.

Как только превышен некий предельный %  замещения коренных биогеоценозов «рукотворным ландшафтом» на прежней территории выявления, их оставшиеся участки начинают сами собой деградировать и рассыпаться, терять ещё сохранившиеся ключевые виды, что ускоряет данный процесс и т. д. Здесь уязвимей самые значимые эдификаторы наземных сообществ, воспроизводящие их мозаичность способом, напоминающим матричное копирование: крупные хищники на вершине экологической пирамиды (top predators) вместе с управляемыми ими видами крупных копытных, с одной стороны, и деревья — средообразователи 1го яруса, с другой. Их ЭДЕ требуют наибольшей площади, они «работают» в самом мелком масштабе пространства и т.д. ; поэтому наилучшие границы наземных ООПТ должны обеспечить устойчивое обитание на его территории группировок каких-либо крупных хищников (волк, тигр, бурый медведь), или представляют собой его ландшафтный аналог — речной бассейн.

Однако пространственная экспансия «рукотворных ландшафтов», даже ещё сохраняющих природный облик, «бьëт» в первую очередь по эдификаторам на вершине экологической пирамиды, лишая территорий, минимально необходимых для устойчивого воспроизводства, см. чёрный треугольник рис.12

эк12Рис.12. Особенная уязвимость эдификаторных видов, в первую очередь крупных, находящихся на вершине экологической пирамиды (в том числе хищников — top predators и фитофагов — top herbivores). Трофические виды здесь взаимозаменяемы с размерными классами и/или площадями ЭДЕ. Трансформация природных ландшафтов в антропогенными идёт слева направо, её текущий момент показан долями тех и других в основании треугольника.

Источник. Шварц Е.А. Сохранение биоразнообразия: сообщества и экосистемы. М.: Т-во научн.изд. КМК, 2004. 112 c.

Тем более это верно для изменений, происходящих вслед за экспансией урбосреды, тем более что оба процесса индуктируют друг друга. Растущие города «подрывают» свой собственный сельскохозяйственный и рекреационный ресурс, когда под застройку идут самые продуктивные с/х земли ближних пригородов, растущая и ветвящаяся дорожная сеть всё сильнее дробит и изолирует лесные участки. Соответствующая нагрузка «переносится» на более дальние территории, всё сильней трансформируя тамошние ландшафты, по большей степени ещё сохраняющие природный облик и пр. В этих условиях невозможно остановить углубление экокризиса, а тем более перейти к экологически устойчивому развитию, если описанную выше тенденцию вытеснения живого неживым, дикого — сельскохозяйственным сперва не затормозить, а затем и обратить вспять, расширяя природные территории за счёт «искусственных».

На счастье, подобное не только возможно, но и экономически выгодно, и в первую очередь в самом эпицентре процесса, описанного в статье Elchacham et al. (2020), именно в городах. Места наибольшего выражения экологического кризиса, очаг распространения на периферию всех созданных им проблем, город одновременно оказывается местом, где спасительные изменения, восстанавливающие устойчивость, будут эффективней и легче всего, и одновременно экономически выгодны. Сегодня понятно, что проблемы качества жизни, душевного и физического здоровья, отдыха, комфорта и безопасности14 проще, дешевле и эффективней решаются восстановлением природных сообществ,  т. е. за счёт «экосистемных услуг», нежели техническими средствами.

Здесь природа используется как инфраструктура, бесплатно решающая те же задачи фильтрации воды, защиты от наводнений, барьеров против засоления, восстановления здоровья и укрепления иммунитета и много чего ещё, что сюда не поместится что и дамбы, фильтрационные установки, санатории и другие сооружения, которые нужно строить, а работу оплачивать. Их замена «услугами» природных сообществ вместо возведения новых построек и закупки новой порции технических средств лежит в основе так называемых природосообразных решений (англ. nature-based solutions). Поскольку они дешевле и лучше производимых техническими средствами, их распространение (в первую очередь на урбанизированных территориях, где нужда в подобных решениях острее всего) позволит демонтировать часть лишних построек, освободив территорию для восстановления природных сообществ. Так «зелёная» инфраструктура в городах и вокруг всё больше и больше теснит прежнюю серую.

Возникающий выигрыш двойной — и усиление роли Природы-«соратника» в очистке загрязнений и другом кондиционировании среды обитания человека, в производстве необходимых ресурсов и/или «услуг экосистем», и увеличение площади природных сообществ, пригодных для заселения другими видами. Последние ещё больше способствуют восстановлению и структурному усложнению такого сообщества: возникает положительная обратная связь, приближающая его насколько возможно к ненарушенному состоянию. При прочих равных это делает восстановленный природный ландшафт всё устойчивей к существующим формам эксплуатации, улучшает его фукционирование как «соратника» в регенеративной части природно-ресурсных циклов и одновременно тормозит вышеописанное вытеснение природы искусственным миром, построенным человеком, а он угрожает добить биосферу быстрей, чем собственно эксплуатация природных ресурсов. 

При наилучшем ходе событий последовательное предпочтение nature-based solution обращает экологический кризис вспять и восстанавливает местообитания видов, сделавшихся угрожаемыми из-за их деградации. Одновременно восстановление природных сообществ делается прибыльным производством (вместо общественной деятельности или исключительно затратной сферы, как сейчас), стоит лишь рассмотреть природу как капитал наравне с промышленным, сельскохозяйственным, капиталом сферы услуг и т. д. Так возникают денежные оценки прибыльности вложений в природный капитал vs ущерба от конкурирующих способов использования данной территории (построить дороги, жильё, промышленные или сельскохозяйственные предприятия и пр.) и дальше используются в собственно экономических решениях и расчётах, включая цены, себестоимость продукции, налоги или зарплаты. Неслучайно при учёте экологического ущерба в современных условиях многие отрасли делаются убыточными (рис.13).

эк13Рис.13. Прибыльность бизнесов до и после оценки «экологического следа» (ecological footprint). Обозначения слева направо: выращивание крупного рогатого скота, выращивание пшеницы, производство цемента, синтетические удобрения, бумага-картон, добыча серебра, добыча бокситов, выплавка железа и стали, выплавка цветных металлов, угольная энергетика. Показана прибыль бизнесов (EBIT) до и после вычета затрат на природный капитал, на основе топ-2 компаний в каждой категории Morgan Stanley Composite Index,%, 2012. Сельское хозяйство сегодня показывает максимальный разрыв между непосредственно видимой себестоимостью производства, транспортировки и потребления с одной стороны, и истинной себестоимостью, с другой. Источник. 50й доклад Римскому клубу «Капитализм, недальновидность, и разрушение планеты» (2018), fig.1.1115.

Все три подхода — ускоренное увеличение регенерационных затрат сравнительно с затратами на добычу ресурсов; последовательное предпочтение «экосистемных услуг» (т. е. охраны или восстановления природных сообществ) решению тех же проблем техническими средствами; превращение охраны и восстановления природных сообществ в область общественного производства благодаря использованию в экономике стоимостей производимых ею «услуг» наравне с прочими стоимостями — необходимые условия для перехода с кризисной траектории развития человечества на экологически устойчивую. Хотя возможно и не достаточное, однако описанное — минимум миниморум.

Примечания

1Представление о них ввёл И.В.Комар, см. «Рациональное использование природных ресурсов и ресурсные циклы». М.: Наука, 1975. 210 с.

2«С точки зрения» Природы, понятно, наоборот: жизнь общества, основанная на производстве и потреблении разных полезностей, суть разрушение хорологической структуры природных сообществ, сокращение биоразнообразия и т. д. деградативные процессы, т. е. катаболизм. Восстановление нарушений (включая очистку от загрязнений, размещённых в экосистемах), обогащение фауны и флоры территорий (в том числе при содействии человека) в «экономике природы» анаболизм.

3Например, ревитализируют малые реки, или в одновозрастных/однородных лесах ближних пригородов восстанавливают сложную мозаично-оконную структуру, исходно присущую доагрикультурным лесам, что делает их гораздо устойчивей к рекреационной нагрузке.

4Перефразируя известное определение устойчивого развития Г.Х.Брунтланн, устойчивая эксплуатация — это возможность добычи природных ресурсов и получения «экосистемных услуг» в количествах, необходимых хозяйству и быту, без накопления загрязнений в среде обитания и/или разрушений природных ландшафтов, с которыми придётся справляться следующим поколениям. Иными словами, жизнь по пословице «любишь кататься — люби и саночки возить», ликвидировать экологический ущерб нужно в момент и в месте его нанесения, ещё лучше — заранее планировать хозяйственную деятельность так, чтобы он был минимален или в том же проекте заранее предусмотрены способы его компенсации.

5 Красивый анализ классика отечественной географии Б.Б.Родомана («Гуманизм, экология и рыночные отношения») показывает, что это системное свойство капитализма как такового, а не недостаток, который может быть преодолён, баг, а не фича.

6См. реконструкции двух более частных контуров, «раскручивающих» опустынивание на Монгольском плато и гибель самшитов на Черноморском побережье Кавказа.

7См. биоэкономические аспекты использования экосистемных услуг на примере роли соловья обыкновенного Luscinia luscinia в г.Москве. Сейчас создан атлас разнотипных «услуг» для биомов со всей территории нашей страны.

8Авторы определяют отходы техносистемы как те её части, здания, сооружения или коммуникации, что были снесены или перестали эксплуатироваться/обслуживаться, почему медленно разрушаются. Сюда не вошли массы грунта, пустой породы и других материалов, извлечённых при добыче полезных ископаемых, земляных и строительных работ, других антропогенных изменений рельефа.

9Маленькие территории, на которых компактно располагаются объёмные надземные постройки человека, как бы «брызги» урболандшафта в пределах региона, обеспечивающие функционирование рождающих их городских систем. Включают изолированные от крупных протяжённых участков городских ареалов отдельные здания или их компактные комплексы (1-4 мелких строения, сопряжённых с одним главным) с относящимися к ним преобразованными или изменёнными земельными участками: кордоны лесников, домики ж/д смотрителей, детские лагеря и пансионаты и пр. Крупнейшие из них по сути представляют собой отдельный участок индивидуальной городской застройки не превышая его размерами (до 4000 м2 в Приднестровье). Термин введён тираспольским орнитологом А.А.Тищенковым. См. Гнездовая орнитофауна микроурботерриторий Приднестровья// Беркут. 2005. Т.14. Вип.1. С.38-44.

10включая противодействие глобальному потеплению с вызванной им мульипликацией стихийных бедствий: засух, наводнений, пожаров и пр.

11Биоразнообразие (англ. biodiversity) делится на таксономическое разнообразие Биоразнообразие делят на таксономическое — богатство видов, родов и т. д. птиц, бабочек, мхов, сосудистых растений и пр. обитателей групп данной территории, взятых в соотношении с их численностью, и ценотическое = разнообразие природных сообществ, слагаемых сосуществованием и взаимодействием данных видов (в рамках средопреобразующей работы всех них, особенно эдификаторов, о чем ниже.

12последнее происходит не просто так, но «работой», т. е. средопреобразующей деятельностью, видов-эдификаторов: зубров, бобров, кабанов, рыжих полёвок, дятлов, листогрызущих насекомых и пр. Каждый из них этим преобразованием создаёт мозаику определённых видов нарушений в своём масштабе пространства и времени, чем «включает» процессы их зарастания, одновременно создавая специфические местообитания для многих других видов растений и животных.

Совокупность разновременных и разноплощадных «зарастаний» (демутационных сукцессий), реализованных на соответствующей территории и «вложенных» друг в друга как разновеликие матрёшки, одновременно воспроизводит структуру сообществ во времени и реализует присущую им мозаику парцелл растительности, форм мезо- и микрорельефа, более сухих vs переувлажненных участков, более или менее богатых минеральным питанием, в общем, любую иную мозаичность среды обитания, типическую для соответствующего биогеоценоза.

Виды, чья средопреобразующая работа создаёт определённые типы мозаичности сообщества в определённом масштабе пространства и поддерживает это «кружево» местообитаний других видов во времени, относят к эдификаторам или экосистемным инженерам (ecosystem engineers, они же ключевые виды, key species). Согласно определению О.В.Смирновой (1998), это

«виды, которые в процессе потока поколений наиболее значимо (по сравнению с видами того же трофического уровня) преобразуют местообитания как популяции в целом, так и ее элементов. Это ведет к изменению гидрологического, температурного, светового режимов; микро-, мезорельефа; строения почвенного покрова и пр. Внутренняя гетерогенность местообитания популяции ключевого вида (экосистемного инженера) определяет возможность совместного существования на данной территории подчиненных видов разных трофических групп, различных экологически и таксономически, и в итоге – высокий уровень биоразнообразия».

14от развития детского интеллекта до улучшения психического состояния взрослых и лучшего прогноза сердечно-сосудистых заболеваний пожилых; от поглощения городских загрязнений, оптимизации микроклимата на застроенных территориях до защиты от стихийных бедствий, шума, волн жары, всё чаще приходящих в связи с потеплением, всё сильнее сказывающихся на здоровье, особенно уязвимых групп, и других экологических рисков. Не говоря уже о роли природных сообществ (отнюдь не одних только птиц и опылителей) в увеличении урожая и снижении затрат на выращивание самых разных культур, от клубники до кофе.

Об авторе wolf_kitses