В. Корогодин - Информация как основа жизни
Экологические катастрофы, как природные, так и антропогенные, в аспекте их воздействия на биосферу в целом есть столь концентрированные в пространстве и во времени изменения ее статуса, что они (эти изменения) не могут быть компенсированы кондиционирующей активностью среды или корректирующей деятельностью человека. В этом аспекте все техногенные катастрофы можно подразделить на экологические и технологические (или, точнее, технические), причем последние, как правило, влекут за собой и экологические последствия.
Особенность всех катастроф та, что относительно небольшие (в энергетическом эквиваленте) причины могут приводить к совершенно несопоставимым, намного превышающим их последствиям: нарушения равновесия в подвергающихся катастрофическим воздействиям экосистемах могут вызывать бурные и продолжительные пертурбации, с последующим установлением равновесия совершенно иного рода или даже разрушением всех затронутых катастрофой экосистем. Крайним вариантом таких последствий может быть изменение параметров, характеризующих надежность биосферы.
Особо важное значение в аспекте техногенеза имеет связь между энергоемкостью технологических объектов, с одной стороны, и вероятностью и величиной экологических последствий катастроф, с другой.
Можно полагать, что с увеличением энергоемкости технических систем вероятность отказов, завершающихся катастрофами, будет возрастать пропорционально, а величина (в энергоэквиваленте) экологических последствий этих катастроф – как степенная
функция, т. е. значительно быстрее [8]. Вследствие этого при графическом изображении величина экологических последствий катастроф, возрастая с увеличением энергоемкости технологий, в некоторой критической точке Е0 будет пересекать величину энергоемкости "полезного продукта" этих технологий и, с дальнейшим ростом последней, быстро устремится вверх (рис. 5).
Рис. 5. Схема зависимости энергоемкости полезного продукта Ez и экологических катастроф Ew от энергоемкости технологий E
Это налагает особо жесткие требования на обеспечение надежности технологических систем с увеличением их энергоемкости, что будет, очевидно, все более их удорожать. Но сколь бы ни удалось уменьшить вероятность возникновения катастроф (с повышением надежности технологических систем), свести ее до нуля никогда не удастся. С ростом энергоемкости технологий степенная зависимость от этой величины экологических последствий катастроф все равно рано или поздно даст себя знать (печальным примером чему может служить авария на Чернобыльской АЭС).
Одно из главных следствий сформулированной выше закономерности целесообразность замены больших по энергоемкости технологий (т. е. таких, у которых энергоемкость превосходит критические значения Е0) эквивалентным (по выработке полезного продукта) числом малых технологий (энергоемкость которых ниже критического значения). В этом случае даже сумма катастрофических последствий всех таких малых технологий будет значительно меньше таковых от больших технологий. Это следует иметь в виду всегда, когда только возможно. Технологии с энергоемкостью выше критической должны быть допустимы лишь в случаях абсолютной жизненной необходимости. При этом следует учитывать все возможные разрушительные последствия катастрофических ситуаций, которые могут реализоваться хотя и с очень малой вероятностью (при высокой надежности соответствующих технологий), но с вероятностью, всегда превышающей нуль.
Еще раз следует подчеркнуть, что процесс ноогенеза, приводящий к постепенной, все более полной замене биосферы техносферой, всегда и неизбежно связан со все возрастающей опасностью техногенных экологических катастроф, носящих все более глобальный характер и, в предельном случае, угрожающих существованию не только всего человечества, но и биосферы в целом.
Стратегия выживания человечества
Стратегии выживания человека как биологического объекта должны быть подчинены тем же закономерностям выхода из критических ситуаций, которые были рассмотрены выше (см. главу 3). Коренное отличие от других биологических объектов здесь вот какое. В случае других живых организмов давление жизни L > 1 призвано противостоять давлению внешней среды ценой гибели подавляющего большинства все вновь возникающего потомства, что и обеспечивает стабильность численности биологических популяций. У человека же биологически обусловленное превышение рождаемости над смертностью реализуется не столько в противостоянии помехам внешней среды (что обеспечивается технологическими приемами), сколько в постоянном возрастании численности человечества. Здесь, следовательно, неравенство L > 1 обеспечивает не стабильность популяции, а, напротив, дестабилизацию ее взаимоотношений с природной средой обитания.
Попытаемся очень коротко обрисовать общую картину ноо-и техногенеза с учетом роли побочных продуктов w и, в частности, возможных катастроф и проэкстраполируем эту картину на будущее. В результате мы получим картину постепенного перехода человечества к абсолютной автотрофности, с глобальной заменой биологических компонентов биосферы, – а затем и всей биосферы в целом – их технологическими аналогами, с сохранением отдельных природных экосистем лишь по эстетическим и научным соображениям.
Побочные продукты w глобальных технологий, как мы видели, могут быть двух типов – постоянно образующиеся техногенные загрязнения, не кондиционируемые биосферой, и техногенные экологические катастрофы. Постоянно образующиеся техногенные побочные продукты, по-видимому, будут все более сводиться до минимума по мере развития безотходных предприятий и "техноценозов", представляющих собой системы производств, максимально взаимно утилизирующих побочные продукты друг друга. Взамен этого фактора, лимитирующего развитие любых информационных систем, все большую роль будет приобретать лимитирующий фактор, специфический для техногенного периода развития информации, – катастрофы глобального характера. Сейчас прослеживается лишь один путь сведения этой опасности до минимума – возврат к экстенсивному развитию на новом уровне, когда общий рост численности людей будет увеличиваться за счет числа, а не энергоемкости, дискретных автотрофных техногенных экосистем.
Проблема сохранения внешней среды в настоящее время является непременным условием нормального существования людей на нашей планете и уже давно волнует человечество. К настоящему времени выявились два наиболее разработанных подхода к решению этой проблемы, предложенные Римским клубом и Н. Н. Моисеевым [17].
Подход Римского клуба базируется на концепции стабилизации общей численности человеческой популяции и как сопутствующей мере – стабилизации техногенеза. Недавно предложен, пожалуй, наиболее жесткий вариант этой концепции, предусматривающий почти десятикратное (по сравнению с существующим) сокращение населения Земного шара путем строгого правительственного контроля за рождаемостью [18]. На основании сказанного выше (см. главу 2) можно, однако, думать, что стабилизация численности людей (L=1) и тем более ее уменьшение (L < 1), если это, паче чаяния, и удастся осуществить, завершится общей деградацией рода человеческого.
Подход Н. Н. Моисеева основывается на концепции "путешественники в одной лодке" и сводится к поискам компромиссов между продолжающимися ноо- и техногенезом, с одной стороны, и сохранением стабильности биосферы, с другой. Это, так сказать, коэволюция человека и биосферы. Но, к сожалению, с увеличением численности человеческой популяции техногенез будет неизменно нарушать стабильность биосферы, если не за счет возрастания выхода некондиционируемых биосферой его побочных продуктов, то вследствие периодических техногенных экологических катастроф. Ведь природная биомасса может обеспечить существование лишь определенной биомассы людей, и превышение этой критической величины (что, по-видимому, уже давно произошло) неизбежно вызовет ее (биосферы) разрушение.
В противовес этим двум подходам (которые, однако, чрезвычайно перспективны или даже необходимы в отдельных локальных конкретных ситуациях) можно предложить к рассмотрению третий подход, основанный на изложенных выше соображениях и представляющий собой осознанную технологизацию биосферы. В основе этого подхода – разумная все возрастающая замена природных компонентов биосферы их технологическими аналогами. Бурное развитие логической информации, рост наших знаний о структуре и закономерностях функционирования биосферы, а также параллельный рост технических возможностей делают эту цель вполне достижимой. Разрабатываемые ныне в ряде стран безотходные производства и замкнутые системы жизнеобеспечения космического, подводного или иного назначения – вот первые прообразы будущей ноогенной техносферы.
