Сергей Валянский - Армагеддон завтра: учебник для желающих выжить
В процессе эволюции сложных систем есть этапы, когда эволюция более или менее предсказуема; их сменяют этапы хаотизации, когда возможности прогноза ограничены. Именно на этих этапах любое мелкое на первый взгляд событие может сбросить целые классы или народы в пропасть. То, что происходит сегодня, и есть глобальный этап хаотизации.
Планета Земля переживает глубокий кризис: биосфера не способна поддерживать существование шести миллиардов людей без угрозы для себя самой. И этот кризис обязательно разрешится глобальной трансформацией природы.
Возможностей или средств, чтобы избежать такого развития событий, у человечества нет. Давление людей на окружающую среду уже достигло пределов своего безопасного роста, и даже пределов возможностей биосферы, и превзошло их. Трансформация может наступить в любой момент, внезапно и неожиданно для большинства населения.
Этот кризис не есть что-то необычное, небывалое и, возможно, даже не конец истории. Он — просто отражение в условиях нашей жизни эволюционно жёсткого перехода развития человечества на другую ступень. Особенность его по сравнению со всеми предыдущими в том, что он подготовлен именно человеческой деятельностью: к нему привёл тот неоспоримый факт, что человек превосходит все живые существа и умением забирать из среды её ресурсы, и объёмом сброса своих отходов. А как реагируют экосистемы на сверхмерное потребление каким-либо видом живых существ своих ресурсов, уже давно хорошо изучено.
Начинается обычно с того, что популяции любых видов: бактерий, растений, животных, — попав в благоприятные условия, увеличивают свою численность по экспоненте взрывным образом. Рост численности с разгона переходит значение, соответствующее биологической ёмкости среды обитания вида, и продолжается ещё некоторое время.
Обедняя и разрушая среду обитания, избыточная по своей численности популяция в ходе экологического кризиса стремительно снижается в численности до уровня более низкого, чем деградировавшая ёмкость среды. Это называется коллапсом. После него среда постепенно восстанавливается, а вслед за этим обычно опять начинается рост популяции. После ряда переколебаний кризисов-коллапсов с уменьшающейся амплитудой наступает стабилизация — численность популяции и ёмкость среды приходят в соответствие между собой.
Иные варианты (кроме резкого колебания вида-потребителя в численности): миграция части особей в поисках свободных угодий либо приобретение видом способности использовать другие, ещё не истощённые ресурсы еды. Или исчезновение. Наша беда в том, что мигрировать нам некуда, а есть человек и так может всё, что угодно. Остаётся нам только резко «колебнуться» в численности. Или исчезнуть.
Поясним некоторые термины. Ёмкость среды — это когда учитывается не только, сколько особей может прокормить среда сейчас, но и сможет ли после этого она воспроизвести то же количество продукта. Ресурс — это сколько вообще особей может прокормить среда без расчёта на своё будущее восстановление. Пусть позже вся популяция этих обожравшихся особей даже вовсе исчезнет. Понятно, что численность любой популяции может превысить ёмкость среды (что вызовет кризис), но даже попытка превысить ресурс приведёт к катастрофе.
Кризис — это метастабильная ситуация, состояние неустойчивости: что-то назревает, но что?.. Кризис тянется иногда очень долго, изменения (из-за инерционности природных образований) накапливаются постепенно. А если они происходят медленно, то сообщества людей успевают к ним приспособиться. Такой эффект имеет математическое описание и называется достижением локальной устойчивости в условиях глобальной неустойчивости. Это подобно тому, как человек, скатывающийся по крутому склону оврага, цепляется за кусты и неровности почвы. Прицепившись к какому-то кустику, он приобретает иллюзию, что дела идут не так уж и плохо! Но в результате всё равно окажется на дне оврага в катастрофически неприглядном виде.
Катастрофа — это внезапное, почти мгновенное уничтожение существующих структур — любых структур: природных (виды растений и животных), технических, культурных или властных.
Никакая структура быть устойчивой вечно не может. Нет таких примеров во Вселенной. Действуя в соответствии с законами эволюции, люди, при всём своём разуме, совершенно бессознательно САМИ нарушают устойчивость, буквально подпиливая сук, на котором сидят. Разумеется, ни отдельный человек, ни всё человечество в массе своей не желает себе плохого, даже наоборот — все желают только хорошего, но эта «река» несёт нас туда, куда несёт.
Посмотрим на флору и фауну. Люди, кстати, тоже часть фауны. Так вот: многие тысячи видов растений и животных уже вымерли, и около 12,2 тысячи — на пути к вымиранию. Исследования показывают, что в случае исчезновения этих видов вымрут ещё примерно 6,3 тысячи видов, считающихся пока вполне благополучными. А их вымирание продолжит накручивать витки вымираний следующих видов, в том числе и человека, тем более что человек даже не вид, а популяция. Почему? Потому, что всё живое на нашей планете взаимосвязано через питание. Каждый вид животных питается только другим определённым видом животных или растений и ничего другого есть не может.
В 2001 году на Каспии произошёл массовый замор кильки, рыбёшки отравились отходами нефтедобычи. Погибло до половины всей кильки, а она принципиально важный компонент пищевой цепи организмов Каспийского моря; замор нарушил все взаимосвязи в здешней экосистеме. Пропади килька вовсе — исчезнут осетровые рыбы Каспия, и не только они. А годом раньше там же погибло более 30 тысяч тюленей; точных причин столь массовой гибели названо не было, все и так понимали, что «виновато» загрязнение моря в результате нефтедобычи. Ещё двумя годами раньше на берегах Каспия погибло около 10 миллионов птиц. Столь массовый мор за три года, и только на Каспии! Для кильки, тюленей и птиц это катастрофа, или как?..
Птицы, подобно людям, встречаются по всему земному шару, за исключением внутренних частей Антарктиды, в самых разных местностях и в самых различных климатических условиях. Их пример и нам наука: воробьёв ещё, может, и насчитываются десятки миллиардов особей, но некоторые виды птиц остались в природе в количестве от трёх до тридцати пар, как буревестник кахоу на Бермудских островах, белый американский журавль, белоспинный альбатрос в Японии, белоклювый американский дятел, калифорнийский кондор, японский ибис… А сотни видов исчезли навсегда.
Мы далеки от бесполезных сетований. Мы понимаем, что кризисы и катастрофы — необходимые элементы развития мира, постоянные спутники разрушающегося старого и возникающего нового, составные части единого процесса самоорганизации материи. Мы пишем об этом, потому что дело науки — понять, какими возмущениями в системе вызваны нарушения баланса, и если изменения не на пользу человеку, определить, к чему и как нам готовиться.
Вплоть до XIX столетия абсолютно все были уверены: человечество оказывает на природу лишь незначительное влияние. И понятно почему: скорость видообразования (формирования новых биологических видов) превышала скорость их исчезновения. Однако за два последних столетия всё стало иначе. К 1800 году количество исчезающих видов превысило число появляющихся; далее процесс нарастал и достиг сейчас беспрецедентных пропорций. В 1996 году были опубликованы результаты подробного обследования состояния жизни животных на Земле: 25 % видов млекопитающих и земноводных, 11 % видов птиц, 20 % видов рептилий и 34 % видов рыб находятся на грани исчезновения. В 1998 году обследование состояния растительной жизни на Земле показало, что 6000 видов деревьев — а это 10 % от всех существующих видов — тоже практически исчезли с лица планеты.
Ускорение вымирания живых видов есть весьма важный сигнал. Дело в том, что при достижении динамической системой[2] состояния катастрофической неустойчивости большое значение приобретают внешние воздействия, так как абсолютно изолированных систем в природе не бывает. Если система сильно неустойчива (что и показывает ускорение вымирания), отклик её на сколь угодно малое воздействие с течением времени становится значительным. При этом реальная траектория изменений будет радикально отличаться от той, которую ожидали аналитики, потому что ни величину, ни направление исчезающе малых возмущений нельзя ни предсказать, ни измерить.
Это как маленький камень, вызывающий сход страшной лавины.
Неустойчивость системы даёт иное представление о причине явления. Обычно причина и следствие считаются явлениями одного порядка. Но в неустойчивых системах причина не в каких-то начальных возмущениях, а в самой неустойчивости системы. То есть не падение откуда-то маленького камушка стало причиной схода лавины; этой причиной изначально была неустойчивость снежной массы.
