Законы природопользования

Анализ природных и социальных закономерностей и характер их проявления в области природопользования позволяет сформулировать ряд основных законов и правил, направленных на реализацию вышеприведенного основного закона ноосферы:

– закон ограниченности (исчерпаемости) природных ресурсов;

– закон соответствия между развитием производительных сил и природно-ресурсным потенциалом общественного прогресса;

– правило основного обмена;

– закон увеличения наукоемкости общественного развития;

– правило интегрального ресурса;

– закон падения природно-ресурсного потенциала;

– закон снижения энергетической эффективности природопользования;

– закон убывающей отдачи;

– правило меры, преобразования природных систем;

– правило (неизбежных) цепных реакций "жесткого" управления природой;

– принцип естественности, или правило старого автомобиля;

– правило "мягкого" управления природой;

– закон совокупного (совместного) действия природных факторов;

– закон максимальной (равновесной) урожайности;

– закон максимума;

– правило территориально-компонентного экологического равновесия;

– закон предельной урожайности;

– закон убывающего (естественного) плодородия;

– закон снижения природоемкости готовой продукции;

– закон увеличения темпов оборота вовлекаемых природных ресурсов.

Сложившаяся в настоящее время ситуация с природными ресурсами показывает, что деление природных ресурсов на возобновляемые и невозобновляемые, исчерпаемые и неисчерпаемые недостаточно правомерно. Неистощимость ресурса подразумевает его бесконечность, хотя бы в сравнении с потребностями в нем (поскольку ресурсом служит лишь то, что необходимо в хозяйстве и жизни человека). Условно неисчерпаемым ресурсом для первобытных людей, например, была территория Земли.

Но в условиях опасно растущего человечества и ограниченности размеров планеты очевидно, что, во-первых, па ограниченном целом Земли не может быть ничего бесконечного (часть не может быть больше целого), следовательно, для человека нет неисчерпаемых природных ресурсов, и, во-вторых, все увеличивающиеся потребности легко исчерпают любые ресурсы. Для современного человечества планета уже не только не может считаться необъятной, по делается исчезающе малой при всей ее громадной величине. Даже те ресурсы, которые кажутся неисчерпаемыми (поток солнечной энергии и другие мощные природные явления) по сравнению с энергопотреблением человечества в современных условиях оказываются резко ограниченными. Приходится признать действие закона ограниченности (исчерпаемости) природных ресурсов: все природные ресурсы (и естественные условия) Земли конечны. Эта конечность возникает либо в силу прямой исчерпаемости, либо в результате возмущения среды обитания, делающейся непригодной для сложившегося хозяйства и жизни человека.

Поскольку ограниченность природных ресурсов не могла не воздействовать на производительные силы общества, а через них и на социальные отношения. Всегда наблюдалось соответствие между развитием производительных сил и природно-ресурсным потенциалом общественного прогресса.

Эта динамика в конечном счете служит внешней причиной общественного развития, подвергавшегося неоднократным испытаниям экологическими кризисами. Они были множественными (рис. 1.2), однако наиболее признаны кризис промысла и современный экологический кризис.

Рис. 1.2. Экологические кризисы и революции (масштаб условный)

Современный экологический кризис наряду с чертами всех предшествующих оказался кризисом редуцентов, которые не в состоянии разлагать весь "букет" загрязнителей, производимых человеком, особенно тех, что не имеют природных аналогов, а потому и организмов для их утилизации и превращения в исходные химические элементы. Это приводит к росту материально-энергетических затрат и соответствует правилу основного обмена о преимущественном расходе вещества и энергии на самоподдержание системы.

Соотношение между самодостаточным основным обменом и полезной работой в человеческом хозяйстве до определенной степени можно улучшить, как и любой коэффициент полезного действия (КПД). Однако следует помнить, что КПД – показатель механических устройств, а не крупных динамических систем. Если он у механизмов может быть весьма высок, хотя никогда не достигает 100%, то эффективность сложных динамических систем, как правило, не превышает 30%.

Весьма характерно это правило для социальных систем, где есть тенденция к увеличению бюрократического аппарата и вообще непроизводительных затрат. При этом упор делается не на совершенствование внутренних структур с уменьшением затрат вещества и энергии извне, а наоборот, на все большее изъятие природных материалов для растущего, фактически паразитического, аппарата. Бороться с этими тенденциями сложно, но необходимо. Основным механизмом борьбы, вероятно, всегда будет конкуренция.

В силу все большей сложности взаимоотношений в системе "природа – человек" росла значимость информации- знания. Сначала это был традиционный опыт старших поколений, мало отличавшийся от научения в животном мире. Затем возникли религиозно-культурные системы. Наконец, согласно общему закону увеличения наукоемкости общественного развития, человечество стало приближаться к ноосфере.

Традиционная наука, разделенная на отдельные дисциплины, оказалась не в состоянии охватить весь процесс развития человечества в целом. Особенно это сказалось на природопользовании, жестко административно управляемом без механизма обратной связи и здоровой конкуренции. Однако совершенно очевидно, что существует и действует правило интегрального ресурса: конкурирующие в сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно эксплуатируемый экологический компонент или всю экосистему в целом. Это правило охватывает как природные, так и трудовые и материальные ресурсы.

При этом трудовые ресурсы оказываются вовлеченными в интеграцию как биологически (человек – один из консументов), так и социально-экономически – через ресурсы поддержания экологического равновесия и рекреационные ресурсы, а также блок материальных ресурсов. В свою очередь, этот блок тесно связан с природными и трудовыми ресурсами, поскольку все, получаемое человечеством в виде материальных ценностей, в итоге извлечено из природы путем приложения труда. В то же время природа служит источником информации, нередко теряемой при нерациональном природоиспользовании.

В настоящее время конкурентное использование ресурсов затрагивает всю природную систему, носит локальноэкономический и натуральный характер. Мирового рынка природных ресурсов, или "экологического" рынка, пока нет, что в условиях глобальности воздействия человечества на природу нельзя считать нормальным. В силу закона падения природно-ресурсного потенциала (в рамках одной общественно-экономической формации, способа производства и одного типа технологии природные ресурсы делаются все менее доступными и требуют увеличения затрат труда и энергии на их извлечение, транспортирование, а также воспроизводство) такой рынок обязательно сформируется, что уже в мире и происходит. В момент приближения природно-ресурсного потенциала к общественно неприемлемому уровню сменится технология и изменится общественная реакция, т.е. окончательно сформируется новая общественно-экономическая формация. Именно так идет образование постиндустриального общества, для которого характерны наивысшая значимость адекватной информации и наукоемкие отрасли хозяйства.

В рамках закона падения природно-ресурсного потенциала действует закон снижения энергетической эффективности природопользования. Так, с ходом исторического времени на получение единицы полезной продукции из природных систем затрачивается все больше энергии, все время растут энергетические расходы на жизнь одного человека.

Совершенно очевидно, что этот закон имеет весьма важное практическое следствие: рост энергетических затрат не может продолжаться бесконечно. Значит, можно рассчитать вероятный момент неизбежного перехода на новые технологии промышленного и сельскохозяйственного производства, избежав тем самым термодинамического (теплового) кризиса и ослабив ход современного экологического кризиса.

Между тем этот кризис явно усиливается за счет попыток коренных преобразований систем природы с помощью технических устройств. Не соблюдая закона убывающей отдачи и вытекающего из него правила меры преобразования природных систем, а часто и ограничений, диктуемых более частными закономерностями и свойствами природных образований (типа пугливости оленей в тундре, не пересекающих при миграциях линий нефтепроводов), люди вызывают к жизни правило (неизбежных) цепных реакций "жесткого" управления природой. "Жесткое", как правило, техническое управление природными процессами чревато цепными природными реакциями, значительная часть которых оказывается экологически, социально и экономически неприемлемыми в длительном интервале времени. Техногенные изменения вызывают значительное увеличение энергетических затрат согласно закону снижения энергетической эффективности природопользования. Связано это с тем, что энергоемкие природные процессы заменяются техногенными. Прекрасный пример этого – антропогенная катастрофа Аральского моря. Если бы было произведено перераспределение речных вод между Сибирью и Средней Азией, то закон внутреннего динамического равновесия и другие законы природы были бы настолько глубоко нарушены, что вполне вероятна была бы широкая региональная катастрофа, на этот раз уже не только в Приаралье, но и в Сибири.

Помимо природных цепных реакций "жесткое" техногенное управление вызывает к жизни действие принципа естественности, или правила старого автомобиля: со временем эколого-социально-экономическая эффективность технического устройства, обеспечивающего "жесткое" управление природными системами и процессами, снижается, а экономические расходы на его поддержание возрастают. Устаревшее техническое устройство делается ненужным и, хотя прошлые экономические затраты амортизированы физически и морально, нефункциональный объект становится балластом для общества. Старые ирригационные системы, например, требуют реконструкции, и чем они шире, тем большие средства необходимы для этого. Подобные явления наблюдаются не только в области природопользования,

но во всей экономической и отчасти социальной деятельности общества (разоружение и конверсия).

Как дипломатические переговоры предпочтительнее военных действий, так и "мягкое" управление природными процессами, системное направление их в необходимое русло с учетом законов природы в конечном итоге эффективнее грубых техногенных вмешательств. В этом суть правила "мягкого" управления природой, построенного на инициации полезных природных цепных реакций, в том числе процессов восстановления, возобновления ресурсов (биологизированные методы ведения "органического" сельского хозяйства, наиболее прогрессивные методы ведения лесного хозяйства и т.д.).

Рассмотрим группу закономерностей, характерных для сельскохозяйственного землепользования. Так, закон совокупного (совместного) действия природных факторов для этого вида общественной деятельности формулируется следующим образом: величина урожая зависит не от отдельного, пусть даже лимитирующего фактора, а от всей совокупности экологических факторов одновременно. "Вес" (коэффициент действия) каждого отдельного фактора в их совокупном влиянии различен и может быть подсчитан.

При самом благоприятном стечении обстоятельств на данном сельскохозяйственном поле закон максимальной (равновесной) урожайности будет определяться правилом территориально-компонентного экологического равновесия. Выше уровня, диктуемого этими закономерностями, урожай получить невозможно, если не переходить от открытых систем ведения хозяйства к закрытым.

В концептуально расширенном виде, выходя далеко за рамки сельского хозяйства, можно говорить о законе максимума: в данном географическом месте при существующих природных (а чаще природно-антропогенных) условиях экосистема может произвести биомассу и иметь биологическую продуктивность не выше, чем это свойственно самым продуктивным ее элементам в их идеальном сочетании. Дальнейшее стимулирование ведет лишь к разрушению ее структур.

Только естественные природные системы обеспечивают стабильность, устойчивость и надежность глобальной биосферы и ее крупнейших подразделений. Во многих исследованиях было показано, что максимальный урожай (а шире эколого-социально-экономический эффект) может быть получен при определенном сочетании площадей, преобразованных человеком, и естественных экосистем (рис. 1.3). Из графика видно, что целесообразное экологическое равновесие (100% получаемого эффекта) возникает при соотношении 40% первых и 60% вторых.

Рис. 1.3. Суммарный эколого-социально-экономический эффект при различных соотношениях площадей преобразованных и естественных экосистем

По правилу территориально-компонентного экологического равновесия максимум биопродукции и сельскохозяйственного урожая лимитирован оптимальным сочетанием экологических компонентов; любое допинговое воздействие эффективно до тех пор, пока есть дополняющие его благоприятные экологические факторы. Вне этого взаимодействия дальнейшие затраты энергии, минеральных удобрений и т.п. лишь разрушают экосистему и не дают позитивных для хозяйства результатов.

В частном случае (например, при удобрении полей) действует закон предельной урожайности, согласно которому излишнее внесение удобрений ведет не к увеличению, а к снижению урожайности. Этот закон – прямое, хотя и частное, подтверждение закона убывающей отдачи. Вся совокупность правил и законов, связанных с урожайностью, может быть дополнена законом убывающего (естественного) плодородия, имеющего два аспекта понимания.

Первая его трактовка: в связи с постоянными сбором урожая (а следовательно, и с изъятием органики и химических элементов из почвы), нарушением естественных процессов почвообразования, а также при длительном возделывании монокультуры в результате накопления токсичных веществ, выделяемых растениями (самоотравления почв), на культивируемых землях происходит снижение естественного плодородия почв. К такому же результату ведет нерациональная агротехника, вызывающая эрозию почвы и вымывание из нее коллоидов и мелкозема. Как известно, к настоящему времени примерно половина пахотных земель мира в различной мере потеряла плодородие, а полностью выбыло из интенсивного сельскохозяйственного оборота столько же земель, сколько сейчас обрабатывается.

Второе толкование закона убывающего (естественного) плодородия: каждое последующее прибавление какого-нибудь полезного организму фактора дает меньший эффект, чем результат, полученный от предшествующей дозы того же фактора, уже бывшего в достаточном для организма количестве.

Увеличение науко- и энергоемкости общественного производства приводит в действие два позитивных процесса, формулируемых в виде закона снижения природоемкости готовой продукции: удельное ОГЛАВЛЕНИЕ природного вещества в усредненной единице общественного продукта исторически неуклонно снижается, и закона увеличения темпов оборота вовлекаемых природных ресурсов: в историческом процессе развития мирового хозяйства скорость оборачиваемости вовлеченных природных ресурсов (вторичных, третичных и т.д.) непрерывно возрастает на фоне относительного уменьшения объемов их вовлечения в общественное производство (относительно роста темпов самого производства).

Происходит замена весьма ресурсоемких производств менее расточительными, ресурсосберегающими. Растет и скорость ресурсного оборота, о чем говорит второй из упомянутых законов. Местами даже питьевая вода уже не имеет чисто природного происхождения, а оказывается продуктом реутилизации. Увеличение замкнутости природных циклов, наблюдавшееся в эволюции биосферы, охватывает и антропогенную составляющую.

Как сказано выше, выигрыш в природном веществе оборачивается проигрышем в энергии, что еще раз подчеркивает значимость закона снижения энергетической эффективности природопользования.

В ряде случаев наблюдается квазиснижение природоемкости. Она уменьшается (например, в сельском хозяйстве) в одном месте и возрастает в другом, откуда получают минеральные удобрения, нефтепродукты, пестициды – все составляющие роста энергетического потребления. Снижение удельного потребления вещества происходит лишь в тех областях, где резко увеличивается наукоемкость. Существует обратная связь в цепочке "вещество – энергия – информация", когда при снижении потребления вещества резко возрастают два последних звена.