Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Устойчивость климата, леса и океаны

Начало: 17.03.2009 | Окончание: 08.04.2009


Макарьева Анастасия Михайловна


Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Петербургского института ядерной физики РАН.

Выпускница физико-механического (кафедра биофизики) и филологического (кафедра скандинавской филологии) факультетов Санкт-Петербургского государственного университета, Анастасия Михайловна Макарьева занимается теоретическими проблемами изменений климата, экологической и биологической устойчивости биосферы – исследованиями на стыке геофизики, экологии, биологии.

Научная деятельность Анастасии Михайловны связана с развитием теории биотической регуляции ("http://www.bioticregulation.ru"), согласно которой приемлемое для жизни человека состояние окружающей среды и климата поддерживается естественными экосистемами Земли. Именно глобальное разрушение естественных экосистем человеком – уничтожение лесов и освоение океана – главная причина происходящих глобальных изменений климата, а вовсе не парниковые газы. Если современная скорость антропогенного разрушения биосферы сохранится, предотвратить деградацию климата и окружающей среды будет невозможно даже при полном переходе к “чистым” технологиям, исключающим выбросы парниковых газов.

А.М. Макарьева – автор более 30 научных публикаций в российских и международных научных журналах, соавтор одной монографии. Организатор нескольких международных семинаров, включая семинар “Роль девственной наземной биоты в современных условиях глобальных изменений окружающей среды”, посвященный теории биотической регуляции. Анастасия Михайловна – постоянный автор научно-популярного журнала “Экология и образование” (Санкт-Петербург), приглашенный автор “Энциклопедии систем жизнеобеспечения” (Encyclopedia of Life Support Systems, Elsevier) и “Экологической энциклопедии” (Encyclopedia of Ecology, Elsevier). В 2008 году она стала лауреатом премии ЮНЕСКО-L’Oreal «Для женщин в науке», которой награждают женщин- молодых ученых.


Просмотров: 34022 | Комментариев: 14


Вопросы и ответы:


Вопрос:

Галабурдин Сергей
Анастасия Михайловна, как по-вашему мнению может сказаться на климате специальное разведение лесов с повышенным выделением влаги. Поясню - тополь выделяет больше всех кислорода и очень много влаги, в разы больше, чем сосна или пихта. Может ли компенсировать вырубку ельников расширение посадок тополей вместо еловых и сосновых лесов? А если может, то в какой степени?

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
Биотическая регуляция окружающей среды и климата в любой ее функции не может быть заменена никакой искусственной биогенной или техногенной системой, см. выше ответ Андрею Н. Естественный лес представляет собой сложное экологическое сообщество деревьев и других растений, бактерий, грибов и животных. Леса были открыты и построены жизнью в процессе ее эволюции как механизмы для обводнения и заселения суши. В течение более полумиллиарда лет леса эволюционно совершенствовались в направлении оптимизации жизни на суше. Современные ненарушенные леса закачивают атмосферную влагу с океанов на любые расстояния от океана так, что почва остается везде влажной и пригодной для произрастания деревьев и жизни всего лесного сообщества. Количество закачиваемой с океана влаги должно точно компенсировать речной сток. Ненарушенный лес предотвращает чрезмерный забор влаги из атмосферы, вызывающий наводнения. Он также не допускает недостаточного забора влаги, приводящего к засухам и возможности возникновения пожаров. Ненарушенный лес предотвращает развитие ураганных ветров и смерчей, поддерживая постоянную среднюю скорость ветра порядка нескольких метров в секунду. Наводнения, засухи, пожары, ураганы и смерчи – это следствия нарушения или уничтожения лесов человеком.

Становится все более понятным, на каких физических законах основана эта сложная регуляция окружающей среды ненарушенным лесом, см. об этом кратко “здесь”. Однако очевидно, что нам никогда не удастся понять всю сложность биотической регуляции и роль в этой регуляции всех видов лесного экологического сообщества. Нельзя регулировать окружающую среду лучше, чем естественный лес, нельзя помочь естественному лесу это делать, можно только не мешать.

В разных регионах Земли лес состоит из разных видов деревьев, которые отобраны эволюцией для наиболее эффективной регуляции окружающей среды. Естественные нарушения лесного покрова чрезвычайно редки, но тем не менее иногда происходят. Лес реагирует на эти нарушения определенной системой восстановительных мероприятий, подобно тому, как наш организм реагирует на травмы и болезни. Восстановление естественного леса осуществляется другими видами деревьев (например, хвойный лес восстанавливается сначала лиственными породами). Эти леса называют вторичными. Их функция состоит в восстановлении ненарушенного леса в как можно более краткие сроки. (При этом деревья такого леса воссоздают условия, пригодные для деревьев ненарушенного леса и невыгодные для самих себя, почему и происходит их последующее вытеснения деревьями ненарушенного леса.) Как человек в процессе восстановления от травм и болезней не способен к эффективной работе, так вторичный лес не способен к эффективной регуляции окружающей среды – он восстанавливает условия для жизни ненарушенного леса. Наш ненарушенный лес состоит, в основном, из ели и сосны и никак не может быть заменен тополями. В Сибири ненарушенный лес состоит из лиственницы и сибирского кедра и не может быть заменен на европейский ненарушенный лес, как европейский лес не может быть заменен лиственницей и кедром.



Вопрос:

Елена
Похоже, мы уже отклоняемся от темы интервью, но не могу не задать вопрос относительно скорости увеличения численности населения. Вы пишите, что "Даже такие страшные войны, как первая и вторая мировые, уничтожившие несколько десятков миллионов мужского населения враждующих стран, никак не сказались на скорости роста народонаселения этих стран. Менее чем через двадцать лет никаких следов от провалов численности населения не осталось, и рост народонаселения продолжался так, как если бы этих войн не существовало". А что же тогда такое демографическая яма в нашей стране, которая тянется со времен Второй мировой войны? Что же так боятся следующей ее волны?
Также хотелось бы спросить, известен ли Вам такой способ заражения СПИДом (а также вирусными гепатитами), как через медицинские манипуляции, начиная от переливания крови, и заканчивая "банальным" лечением у стоматолога? Может, зря сейчас всю донорскую кровь проверяют на ВИЧ и гепатиты С и В? Может, не было массовых заражений ВИЧ детей - у нас в Элисте, на Ближнем Востоке?

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
В решение демографической проблемы упираются все реальные пути выходов из всех кризисов, угрожающих современной цивилизации, включая климатические изменения. Поэтому я не считаю, что Ваш вопрос отклонился от темы интервью. Смысл моего ответа Галине, который Вы цитируете, сводится к тому, что войны (как и эпидемии) не влияют на скорость роста народонаселения, поэтому надеяться на войны и эпидемии как на способ решения проблем окружающей среды и климата нельзя. Это не только антигуманно, но и не приводит к желаемому результату. Поясню последнее подробнее.

Скорость роста населения, подобно скорости роста банковских вкладов, измеряется в относительных единицах – на сколько процентов изменилась численность популяции, скажем, за год. Если исходная численность была, например, сто миллионов человек и удваивалась за двадцать лет, а война уменьшила бы эту численность вдвое (хотя таких разрушительных войн и не бывает), то при неизменной скорости роста через двадцать лет численность восстановилась бы до прежних ста миллионов. Поэтому для окружающей среды и ненарушенной биоты никакого стационарного эффекта бы не было. Тот факт, что войны, голод, эпидемии не влияют на последующую скорость роста населения, хорошо известен. Например, в России годовой прирост народонаселения до первой мировой войны составлял около +2%, затем между 1910-1925 гг. упал до -3% в отдельные годы, но затем между 1925 и 1930 гг. превысил +2%. Аналогичная картина наблюдалась и после второй мировой войны, когда в результате послевоенного беби-бума скорость роста населения выросла с -4% в отдельные военные годы до более +1.5% в пятидесятые годы и превысила довоенный уровень второй половины тридцатых годов. В среднем Россия в 20-м веке, подобно многим индустриальным странам, демонстрировала медленное снижение средней скорости роста населения. Во время войны возникает провал в кривой роста численности населения, явно видимый на графике, отображающем зависимость общей численности населения от времени. Затем, вследствие послевоенного повышения рождаемости до уровня, превышающего довоенный, происходит быстрый прирост численности населения, полностью компенсирующий военные потери. Уже в середине пятидесятых годов численность народонаселения в России достигла довоенного уровня. Если соединить на графике, изображающем зависимость общей численности населения России от времени, точки 1941 и 1955 годов, мы получим плавную, монотонно возрастающую кривую, на которой война никак не сказалась.

Упомянутая Вами демографическая яма имеет отношение только к возрастному распределению численности популяции. Такие ямы, возникающие во время социальных катаклизмов, являются следствием узкого интервала производства потомства женщиной (например, 1-3 ребенка в возрасте от 20 до 23 лет). При сохранении этого узкого интервала и отсутствии рождаемости в какие-либо три года во всей популяции возникает узкая демографическая яма, при которой нет женщин, родившихся в этот период. Следовательно, через 20-23 года опять не будут рождаться дети, так как рожать их некому. Такая яма могла бы остаться навсегда, если бы не было женщин, рожающих детей в любом возрасте от 15 до 45 лет. Благодаря такому возрастному расширению демографическая яма достаточно быстро исчезает. (Отмечу, что высокая рождаемость (5-10 детей) принципиально не может соответствовать узкому репродуктивному интервалу (20-23 года), а с необходимостью распределена по всему репродуктивному возрасту женщины, поэтому для быстро растущих популяций влияние войны даже на возрастную структуру популяции будет малозаметным.) Поскольку послевоенные годы ознаменовались репродуктивным всплеском (демографическим пиком), когда было рождено больше детей, чем за соответствующий период довоенного времени, средняя за 10-20 лет послевоенная скорость прироста населения в результате войны практически не изменилась. Нерегулярности возрастного распределения (демографические ямы и пики) не являются проблемой для общества, не использующего возрастную дискриминацию. Например, при переходе к профессиональной военной службе, не привязанной к конкретному возрасту (18-20 лет) и возрастному интервалу в два года, демографическая яма не сказывается на боеспособности армии.

Что касается ВИЧ-инфекции, то ее распространение при переливании крови в медицинских учреждениях является следствием халатности по отношению к относительно новому заболеванию, халатности, которая никогда не допускается по отношению к таким хорошо изученным вызывающим эпидемию заболеваниям как оспа, чума, холера. Приведенные Вами факты не противоречат моему утверждению о том, что эпидемия ВИЧ-инфекции, как и другие эпидемии, поражавшие человечество, будет побеждена современной медициной. Резюмирую: ни войны, ни эпидемии не “помогут” человечеству избегнуть климатического коллапса, связанного с разрушением естественных экосистем Земли.


Вопрос:

Екатерина Маркова
Может ли природу Земли спасти экспансия человечества в космос (как бы фантастично это ни звучало) и использование людьми искусственно созданных регенерационных замкнутых экосистем (как на космических станциях), а также экологически чистых видов энергии, в т.ч. солнечной энергии, энергии воды и ветра? А многие полезные ископаемые можно было бы добывать на других планетах Солнечной системы, которые необитаемы и лишены жизни, таким образом сократив влияние на природу Земли.

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
Если бы человечество переселилось в космос, то ненарушенная живая природа Земли оказалась бы нужна разве только для того, чтобы любоваться ею из космоса. На Земле люди разрушают вокруг себя живую природу, оставляя заповедники – памятники разрушенной природе – которые занимают не более 1-2% площади поверхности Земли. Эти 1-2% не могут управлять окружающей средой и, в основном, услаждают своей красотой гурманов, имеющих к ним доступ. Но что такое красота? Красота соответствует устойчивости организации жизни, уродство и безобразие – распаду этой организации. Нормы восприятия красоты и уродства записаны в нашей генетической программе. Мучительные усилия дизайнеров направлены на то, чтобы сгладить негативное влияние на нашу психику отсутствия красоты живой природы в урбанизированной среде.

Жизнь в космосе невозможна. Ее выдерживают весьма непродолжительное время только самые здоровые и психически устойчивые представители человеческой популяции. Космонавты проводят выделенное им время в космосе и работают там для того, чтобы, подобно другим профессионалам, через профессиональную самореализацию повысить свой престиж в земном обществе после желанного возвращения на Землю. Присутствие цивилизации в космосе ограничивается спутниками, обеспечивающими функционирование средств передачи информации. Искусственное создание устойчивой окружающей среды, подобной земной, невозможно, см. выше ответ Андрею Н.


Вопрос:

Галина
1. Почему только сегодня поднимаются вопросы о регуляции рождаемости, тогда как о влиянии хозяйственной деятельности человека на биоты, а соответственно на климат, было известно несколько десятилетий назад?
2. Сейчас человечество видит последствия своей дисгармонии с живой природой. В научных же кругах идут дискуссии о путях и мерах выхода из сложившейся ситуации. Не является ли это ходом, оттягивающим психологическую напряженность (панику) в человеческом обществе?
3. Для планеты нужно, вы сказали, чтобы население в короткий период времени (т.к. уже через 100 лет разрушение процесса регулирования биотами климата будет необратимым) сократилось в 10 раз. Естественным путем при современном образе жизни это возможно лишь в случаях 1)масштабных войн, 2)возникновения вируса типа ВИЧ, но более стойкого и быстрее убивающего. В первом случае пострадает опять биота, т.к. война мечом несравнима с войной ядерной боеголовкой. Во втором случае есть риск полного уничтожения человечества. Выход? Как у И.Ефремова в "Часе быка?"- на жизнь лимит, 25 лет?

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
1. О разрушительном влиянии человека на биоту Земли было известно давно, но об определяющей роли естественной биоты в поддержании устойчивости климата известно не было, см. выше ответ Екатерине Кочаровской. Неизвестно это широкой общественности и сейчас. Современная концепция борьбы с глобальными изменениями климата состоит не в сохранении биотических механизмов устойчивости, а в борьбе с техногенными загрязнениями. Эта концепция, как я постаралась показать в своих ответах, является неверной и потому опасной. Вопросы о регуляции рождаемости, к сожалению, пока серьезно в мире не поднимаются (за исключением Китая).

2. Человечество в целом пока не осознает последствий своей дисгармонии с живой природой и далеко от паники. Часть населения думает, что никаких климатических изменений вообще нет. Другая часть населения думает, что климатические изменения вызваны выбросами углекислого газа, с которыми и надо бороться. Очень небольшая часть населения озабочена исчезновением отдельных диких видов растений и животных, но и эти люди мало знают о роли естественных экосистем в поддержании устойчивости климата. Также можно встретить утверждение, что исчезновение диких видов – нормальный процесс естественного отбора, эти виды исчезают, не выдержав “конкуренции” с человеком. (В действительности каждый биологический вид выполняет определенную функцию в естественной экосистеме, которая как целое является механизмом, поддерживающим устойчивость климата. Разрушение этого механизма человеком не имеет ничего общего с естественным отбором и эволюцией.) Поэтому я считаю, что современные обсуждения глобальных изменений в научных, политических или других кругах – это не ход, оттягивающий панику, а добросовестный поиск выходов из кризиса на основе распространенных сегодня ограниченных представлений.

3. Войны не замедляют скорости роста народонаселения. Даже такие страшные войны, как первая и вторая мировые, уничтожившие несколько десятков миллионов мужского населения враждующих стран, никак не сказались на скорости роста народонаселения этих стран. Менее чем через двадцать лет никаких следов от провалов численности населения не осталось, и рост народонаселения продолжался так, как если бы этих войн не существовало. Человечество научилось успешно бороться с эпидемиями, локализуя очаги их возникновения и уменьшая вероятность возникновения последующих очагов болезни практически до нуля. Так люди избавились от чумы, оспы, холеры. Трудности борьбы со СПИДом связаны только с интимным характером его распространения, что затрудняет выявление очагов заболевания. Нет сомнения, однако, что люди со временем избавятся и от СПИДа. Поэтому эпидемии также не могут изменить скорость прироста населения.

Как я писала выше в ответе Галине Е., современная биосфера еще сохраняет устойчивость, что оставляет человечеству какое-то время для спасительного маневра. В начале двадцатого столетия Лотка открыл фундаментальное уравнение роста народонаселения, объясняющее все наблюдаемые демографические процессы, подробнее см. (“здесь”). В зависимости от уровня сокращения рождаемости, глобальная численность населения может быть уменьшена в произвольное число раз за время, равное средней продолжительности жизни землян. Например, популяция, растущая со скоростью 5% в год, при семи детях у каждой женщины в случае сокращения рождаемости до четырех детей на каждые десять женщин претерпевает примерно десятикратное сокращение за пятьдесят лет. Сокращение рождаемости – это единственный реальный выход из глобального кризиса, не сопряженный с насильственной гибелью огромного числа людей.


Вопрос:

Андрей Н.
Анастасия Михайловна, если биосфера - саморегулирующая система, то должен же быть какой-нибудь фактор, который противостоит глобальному потеплению, и можно ли его поставить на службу человечеству?

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
Понятие биосферы охватывает биоту – живые организмы, образующие экологические сообщества, – и окружающую среду. Биота регулирует окружающую среду и климат, поддерживая их в пригодном для жизни состоянии. Поэтому биосферу нельзя назвать саморегулирующейся системой как нельзя, например, назвать саморегулирующейся системой жилой дом с регулируемой системой отопления. В биосфере есть регулятор – биота, и объект регулирования – окружающая среда и климат. Если испортить регулятор, то регуляция прекратится. Стабилизирующее воздействие биоты на благоприятный для человека климат и является тем фактором, который противостоит глобальным климатическим изменениям. Этот фактор можно поставить на службу человечеству. Для этого нужно прекратить современное уничтожение естественных экосистем и постепенно восстановить их на большей части территории суши. Использование этого фактора является не только возможным, но и единственным решением для сохранения климатической устойчивости и обеспечения долгосрочной климатической безопасности. Управление окружающей средой и климатом – сложнейший информационный процесс. На языке потока информации управляющая мощность биоты на двадцать порядков (единица с двадцатью нулями) превосходит поток информационной мощности цивилизации при любом мыслимом прогрессе компьютерной техники. Биота Земли функционирует на молекулярных информационных ячейках, которые напрямую связаны с их непосредственным воздействием на окружающую среду. Каждая живая клетка действует с информационной мощностью, равной мощности современного персонального компьютера, считывая информацию об окружающей среде и инициируя необходимые биохимические процессы по ее регуляции. На каждый квадратный микрон площади поверхности Земли приходится несколько живых клеток-компьютеров (распределенных по вертикали). То есть, ненарушенная биота, работающая на молекулярных ячейках памяти, обладает максимально возможной информационной мощностью управления окружающей средой. Энергетическая мощность глобальной биоты с учетом мощности регуляции круговорота воды в тысячу раз превосходит энергетическую мощность современной цивилизации. Программа управления окружающей средой, записанная в генетических программах биологических видов, выверена миллиардами лет эволюции. Поэтому технический аналог биотического механизма управления климатом невозможен. Подробнее об информационных характеристиках биоты можно прочитать “здесь”).


Вопрос:

Галина Е.
Добрый день, уважаемая Анастасия Михайловна, что дает вам надежду на то, что человечеству можно ещё свернуть на нужный путь? Вот смотрите, в Индии рожают даже нищие, т.к. по религии у них там предохранятся нельзя. Не кажется ли вам, что большинство земного населения элементарно не может прогнозировать последствия своих поступков хотя бы на 2 шага вперед, и в этом ущербность всей человеческой цивилизации?
Мне 33 года и в 20 лет я решила, что никого не буду рожать, будущего у моих детей нет, зачем увеличивать несчастных на этой планете? И ещё вопрос: как вы считаете, сколько нам осталось, если все останется на прежнем уровне?

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
Уважаемая Галина, уважаемые читатели. Я предлагаю обратить внимание на наглядную flash иллюстрацию биотической устойчивости земного климата, представленную на главной странице сайта биотической регуляции ”http://www.bioticregulation.ru/index_r.php”. Пока естественные экосистемы обладают достаточной мощностью, чтобы контролировать климат, он сохраняет термическую устойчивость, что может быть описано как случайные колебания шарика в достаточно глубокой потенциальной яме. По мере разрушения естественных экосистем и уменьшения глобальной мощности биотической регуляции яма устойчивости становится все мельче, а размах колебаний мячика (то есть, температурные флуктуации) становятся все больше. Но, тем не менее, устойчивость климата до некоторого критического момента все-таки сохраняется даже при нарушенной биосфере. Лишь при полном исчезновении ямы устойчивости, после превышения некоторого порогового уровня разрушения биосферы, климат быстро и необратимо переходит в одно из непригодных для жизни состояний.

1. Сегодня, несмотря на множество разговоров о глобальном потеплении, мы не имеем неоспоримых данных о направленном изменении среднеглобальной температуры земной поверхности. С достоверностью можно утверждать лишь то, что многократно возросли величины разнообразных климатических флуктуаций – температуры, осадков, атмосферной циркуляции. Это соответствует уменьшению, но не полному исчезновению, ямы устойчивости. На Земле все еще существуют обширные области, занятые естественными экосистемами. Практически не затронуты хозяйственной деятельностью человека верхние трофические уровни экосистем открытого океана (то есть, выловлена только рыба, а фито- и зоопланктон по-прежнему работают). Таким образом, имеющиеся факты указывают на то, что критическая точка разрушения биосферы еще не пройдена. При прекращении возмущений естественные экосистемы Земли еще могут восстановиться до ненарушенного состояния.

2. Что касается поведения человека, то не существует научного доказательства того, что это поведение нельзя изменить. Проще говоря, не доказано, что надежды нет. Более того, видно, что люди способны кардинально менять свое поведение и решать те проблемы, которые они хорошо поняли. Так было отменено рабство, запрещены ядерные взрывы, уничтожены некоторые опасные болезни. Главное – понять проблему и поставить задачу. Вы правы, большинство людей, не размышляя, действуют так, как им предписывает культурная традиция, сформированная предшествующими поколениями. Но по мере накопления новых знаний правила поведения меняются. Их меняют активно мыслящие представители человеческой популяции, и сегодня, как никогда, их время.

Вот эти два обстоятельства и дают надежду. Деятельность по поворачиванию человечества на нужный путь является осмысленной и не безнадежной. Несмотря на исключительную сложность, это очень увлекательная своей новизной, грандиозная задача. Полученные в этом интервью вопросы ясно показывают – мы в большинстве своем практически ничего не знаем о роли естественных экосистем в поддержании климатической устойчивости, не задумываемся о срочной необходимости сокращения населения и прекращения рубки лесов. Единственная новая (и, к сожалению, неверная) мысль, имеющая отношение к проблемам окружающей среды, которой удалось поселиться в умах землян за последние полвека – это мысль о том, что необходимо сократить выбросы CO2, что и решит все проблемы. Это слишком медленное и неверно направленное изменение глобального мышления, абсолютно неадекватное срочности и сложности стоящих задач. Каждый мыслящий человек на основе научных данных может ускорить и направить этот процесс, используя для этих целей современные электронные средства общения и доступа к информации.

Что касается стран с высокой рождаемостью, то нужно помнить, что все народы Земли делят одну планету. Когда возникнет широкое понимание того, что высокая рождаемость угрожает будущему всей планеты, мировым сообществом с необходимостью будут предприняты международные меры по оказанию влияния на такие страны, подобно тому, например, как сегодня международные меры препятствуют распространению ядерного оружия. Это влияние может принять формы политического или экономического содействия в обмен на социальные изменения. Я еще раз подчеркиваю, что сегодня ни в развитых, ни в развивающихся странах (кроме Китая) НЕТ понимания необходимости сокращения численности населения Земли. Бытует мнение, что численность населения в определенный момент стабилизируется на каком-то значении сама по себе. Необходимо бороться с такими безответственными и безграмотными представлениями.

Религии воздействуют на поведение людей в направлении обеспечения устойчивости общества. Религии, разрушавшие устойчивость общества, исчезли вместе с разрушенными ими обществами. Догматы всех существующих религий основаны на неизменной генетической программе человека и были сформулированы выдающимися знатоками этого вопроса в прошлом. В частности, запреты на регуляцию рождаемости, присутствующие во многих (но не во всех) религиях, обеспечивали сохранение постоянной популяции при высокой детской смертности. В религиозных догматах не содержится запретов на уменьшение детской смертности, такие запреты были бессмысленными в прошлом. Сейчас благодаря феноменальному прогрессу медицины, уменьшению детской смертности и увеличению средней продолжительности жизни в несколько раз (что, безусловно, является огромным благоприобретением человечества) запрет на регуляцию рождаемости несовместим с устойчивостью популяции. Религиозные лидеры неоднократно в прошлом изменяли церковные догматы, сообразуя их с насущными потребностями общества. Сейчас лидеры религий, определяющих поведение своих приверженцев, обязаны разобраться в важнейших проблемах цивилизации и изменить религиозные догматы так, чтобы обеспечить устойчивость жизни своего общества. Бездействие религиозных лидеров недопустимо – оно может привести к исчезновению соответствующих обществ.

Сколько нам осталось, если все останется на прежнем уровне? Кризисные явления характеризуются внезапностью. Человечеству, помимо климатического коллапса, который наступит после прохождения критического уровня разрушения биосферы, грозит истощение запасов углеводородов. Связанный с этим глобальный кризис уже наступил, поэтому на прежнем уровне все остаться в любом случае не может, и этот вопрос теряет смысл.



Вопрос:

Валентин
Здравствуйте Анастасия Михайловна! Не могли бы чуть подробнее объяснить, в чем именно минус термоядерного синтеза? В том, что мы будем расходовать водород ?
C Уважением, Валентин.

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
Традиционный подход к проблеме термоядерного синтеза и использования водородного топлива состоит в следующем. Водород как топливо обладает двумя преимуществами по сравнению с углеводородами:
1) Запас энергии на единицу массы чистого водорода в несколько раз выше, чем на единицу массы углеводородного топлива. То есть, на одном килограмме водорода можно проехать в несколько раз дальше, чем на килограмме бензина.

2) При сжигании водорода образуется только вода, не загрязняющая окружающую среду. Но чистый водород более взрывоопасен, чем бензин, и в природе нет запасов свободного водорода. Водородное топливо из чистого водорода можно получить путем разложения воды на кислород и водород с затратами энергии, превышающими то количество энергии, которое будет получено при последующем сжигании водорода. (Водород может быть получен и из углеводородов, которые сами содержат запас энергии. Это приводит к потере энергии и увеличивает загрязнение окружающей среды по сравнению с прямым сжиганием углеводородов, т.е. сводит на нет все преимущества водородного топлива).

Для получения водорода из воды предполагается использовать ядерную энергию, что не приводит к выбросам CO2. Но использование ядерной энергии сопровождается накоплением опасных для всей жизни радиоактивных отходов, проблема захоронения которых неразрешима в земных условиях. Запасы ядерной энергии деления (т.е. запасы урана) истощаются быстрее, чем запасы углеводородов. Поэтому предполагается использовать для производства водородного топлива ядерную энергию слияния (синтеза), которая выделяется в водородной бомбе и в недрах Солнца при многих миллионах градусов и называется термоядерной. Запасы тяжелой воды, основного “топлива” реакции термоядерного синтеза, сосредоточены в океане и практически неисчерпаемы. Однако никакого реального прогресса в построении управляемых термоядерных реакторов пока нет.

В изложенном выше традиционном представлении о водородной и термоядерной энергетике полностью игнорируется то, что обсуждается в этом интервью, а именно определяющая роль ненарушенных экосистем Земли в поддержании устойчивости окружающей среды и климата. Как было показано в ответах на вопросы выше, сохранение глобальной управляющей функции естественных экосистем возможно только при сокращении энергопотребления (я подчеркиваю, не выбросов CO2, а именно энергопотребления, однозначно связанного с хозяйственной деятельностью человека) на порядок величины. Современное полуразрушенное состояние биосферы имеет своей единственной причиной высокое энергопотребление человечества, которое, как и сопровождающий его рост численности населения, стало возможным благодаря открытию запасов углеводородов. Но эти запасы ограничены и близки к истощению, поэтому, скажем, на полное уничтожение лесов Сибири и Канады их может и не хватить. Если бы у современного человечества оказался в руках неограниченный запас термоядерной (или солнечной) энергии, за два-три десятилетия все оставшиеся экосистемы были бы разрушены, включая экосистемы мирового океана, которые были бы подвергнуты тотальному культивированию для обеспечения продовольствием еще более возросшего мультимиллиардного населения Земли. При этом устойчивость благоприятного для жизни климата была бы необратимо утрачена, и наступил бы климатический коллапс, связанный с физической неустойчивостью жидкого состояния гидросферы Земли.

При необходимом сокращении численности населения и энергопотребления на порядок величины время истощения запасов углеводородов и урана увеличивается с теперешних нескольких десятков до нескольких сотен лет, так что необходимость в решении трудной задачи получения неограниченной управляемой термоядерной (или солнечной) энергии отпадает. Теряет смысл и ускоренный переход на водородное топливо.



Вопрос:

Михаил
Здравствуйте. Очень интересная статья, прочитал на одном дыхании. Как вы правильно заметили, вырубка и загрязнение окружающей среды - это больше политические и экономические вопросы.
Знают ли правящие политики об этих проблемах? Как изменить психологию человека по отношению к окружающему миру?? Статистика статистикой, а с чего начинать-то надо???

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
Правящая элита имеет возможность использовать весь интеллектуальный потенциал страны. Правящая элита принимает решения в каждой области управления на основе консультаций с признанной профессиональной элитой в соответствующей области. Правящая элита не должна действовать вопреки рекомендациям профессиональных элит потому, что правящая элита не является и не может являться профессионалом в каждой области жизни государства, она является профессионалом только в области управления.

У человечества есть профессиональные элиты, отвечающие за производство оружия, продовольствия, строительство и т.п. Но в решении глобальных проблем сформировавшейся профессиональной элиты пока нет, поскольку эта наука практически не имеет своей истории, см. выше ответ Е. Кочаровской. Различные интеллектуальные элиты пытаются присвоить себе исключительное право высказывать рекомендации по решению глобальных проблем. И рекомендации профессионалов, пришедших в область глобальных проблем из разных областей, часто прямо противоречат друг другу.

Я вижу свою личную задачу в том, чтобы использовать принципы теоретической физики и всю огромную экспериментальную информацию, доступную через Интернет, для построения теории глобальной устойчивости на основе описания стабилизирующего воздействия биоты Земли на окружающую среду и климат. В этой работе приходится преодолевать сопротивление некоторых представителей традиционных областей науки, где подобный подход ранее не использовался. Это сопротивление заключается в написании научно не обоснованных отрицательных анонимных рецензий на работы, направляемые в научные журналы, что закрывает возможность публиковать новые результаты. О профессионализме рецензентов некоторых журналов можно судить (“здесь”). Когда сопротивление преодолено, и научная работа публикуется в научном издании, она становится доступной и вызывает интерес других исследователей и представителей прессы, которые доносят результаты работы до остальных членов общества и, в конечном счете, до правящей элиты. Этот процесс происходит сейчас с теорией лесного насоса атмосферной влаги, см., например, (»здесь»).

В отсутствие сформировавшейся профессиональной элиты по решению глобальных проблем каждый способный мыслить член общества должен сам предпринимать интеллектуальные усилия и решать очень сложный вопрос о достоверности предоставляемой ему информации. Для нас кто-то может спечь хлеб или собрать компьютер, но глобальные проблемы за нас никто не решит. Данное интервью преследует цель донести новые научные данные до российского общества. Большое количество русскоязычных читателей сможет ознакомиться с новыми результатами, полученными моими соавторами и мною, оценить их важность. Активная общественная оценка может заставить пересмотреть свое отношение к биотической регуляции консервативных представителей научных кругов и обратить на нее внимание правящей элиты. Поэтому начинать нужно с того, чтобы попытаться самому осознать и понять актуальность представленных аргументов до такой степени, чтобы быть готовым отстаивать их перед другими членами общества. Это не простая задача, учитывая тот факт, что представленные здесь аргументы не находятся в согласии с господствующими в современном обществе представлениями о глобальных изменениях, в которых роль естественной биоты Земли не принимается во внимание.


Вопрос:

Шариков
Здравствуйте. Я уже задавал вопрос (ППШ). Позвольте ещё один, следующий из Ваших ответов. Почему до возникновения жизни на Земле океаны не кипели и не замерзали (+400oС и -100oС)?

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
Современный запас воды в океанах составляет около 1,4x109 гигатонн воды. Этот огромный запас воды отличает Землю от других планет земной группы. Относительно его происхождения существуют только различные гипотезы. Возраст Земли около четырех с половиной миллиардов лет, предполагаемый возраст старейших следов жизни – 3,85 миллиарда лет. Нет эмпирических данных, позволяющих достоверно утверждать, что сколько-нибудь существенные океаны существовали на Земле до появления жизни. Известно, что многие биохимические реакции в современной биосфере протекают с образованием свободной воды. Продуктивность современной биосферы составляет около 200 гигатонн органических веществ в год. Если принять, что палеобиосфера характеризовалась схожей продуктивностью, и всего лишь 1% палеобиологической продукции составлял синтез свободной воды (например, из метана или углекислого газа, которые могли присутствовать в палеоатмосфере Земли), то получаем, что запас воды, соответствующий современной гидросфере, мог быть образован живыми организмами древней биосферы менее чем за миллиард лет. Поэтому не исключено, что гидросфера Земли имеет биогенное происхождение и, следовательно, во все время своего существования находилась под контролем жизни.


Вопрос:

Ущеко Вячеслав
Рассматриваете ли Вы какие-либо варианты технологического прогресса, который мог бы привести к ослаблению влияния человечества на биосферу? (Лично мне кажется, что одним ограничением численности людей, не справиться с вредным влиянием на экологию).

Ответ:

Макарьева Анастасия Михайловна
Подчеркну, что обычно под “вредным влиянием на экологию” подразумеваются промышленные загрязнения окружающей среды человеком. На тему борьбы с загрязнениями сказано и говорится очень много, и все предлагаемые решения – технологические. Я же говорю о другом – о сохранении естественных экосистем как механизма поддержания устойчивости окружающей среды и климата. Здесь могут быть использованы любые технологии, которые могли бы способствовать сокращению современной скорости уничтожения естественных экосистем, поскольку снижение рождаемости и численности населения – более длительный процесс, чем современное развитие технологий. Как я уже писала, первоочередная мера – это прекращение рубки леса. Осуществлению этой меры может способствовать развитие технологий вторичной переработки бумажной продукции и технологий более эффективного ведения сельского хозяйства в тех областях, где лес уничтожается для высвобождения земель под сельскохозяйственные нужды.





Перейти к обсуждению на форуме >>