Природа и общество. Модели катастроф

Существует два подхода к глобальным экологическим проблемам. Первый подход – по существу, пессимистический – считает невозможным предвидение глобальных экологических процессов, вызванных человеческой техникой, и рекомендует задержать ее развитие. Тогда, как предполагают сторонники этой точки зрения, природа сама исцелит нанесенные ей раны. Таким образом, пессимизм в отношении возможностей человеческого разума соединяется в этом воззрении с наивным оптимизмом в отношении саморегулирующих сил природы – оптимизмом, который привел уже, как мы увидим в главе 11, к провалу важного и дорогостоящего эксперимента. Никоим образом не очевидно, что Земля вернется к своему первоначальному состоянию, даже если полностью прекратить всякую техническую деятельность. Вера в неограниченную силу Земли характерна для некоторых "зеленых", по существу обожествляющих Землю, заменяя этим свою утраченную религию.

Другой подход – его можно назвать научным – находится в самом начале своего развития. Он исходит из того, что при неизбежном дальнейшем росте промышленной цивилизации нельзя рассчитывать на спасительные "регулирующие" силы природы, а надо разрабатывать высокотехнические системы жизнеобеспечения человека. Такие системы, необходимые для космических полетов, в небольших масштабах уже существуют и рассматриваются в главе 11.

Аналогии с уже рассмотренными типами экологических катастроф (глава 1) и приемы анализа динамики, выработанные там на примере вспышек размножения, до некоторой степени применимы к анализу взаимодействия цивилизации с биосферой.

В этой главе мы рассмотрим возрастание потребления энергии и некоторые его экологические следствия, в особенности "парниковый эффект". Далее, мы оценим различные способы производства энергии с экологической точки зрения. Наконец, мы опишем рост населения Земли и тенденцию к его стабилизации, проявляющуюся в последние десятилетия.

Энергопотребление

"Технический прогресс", последствия которого нас интересуют, не измеряется численностью населения. В эпоху истребления мамонтов этот прогресс, состоявший в усовершенствовании методов охоты, оказался сравнительно безобидным, приведя лишь к исчезновению одного вида, после чего население Земли, по-видимому, резко упало. В наше время плотно населенные сельскохозяйственные страны только начинают вводить новую технику, а относительно менее населенные страны ее давно уже применяют. Точно так же, "прогресс" нельзя измерять количеством потребляемой пищи: поскольку физиологические потребности человека неизменны, количество нужной ему пищи вряд ли меняется, да и состав ее, в смысле содержания различных веществ, остается тем же, так что потребление пищи в общем пропорционально численности населения. Численностью населения Земли мы дальше займемся в этой главе: она стимулирует и в то же время затрудняет технический прогресс, но сама по себе с ним прямо не связана.

Главная мера технического прогресса – это потребление энергии. Энергопотреблением человечества называется полное количество энергии, производимое (и тем самым потребляемое) на Земле в течение года. При этом мы не принимаем во внимание потери энергии вследствие несовершенства технических устройств (например, при передаче тока по проводам, когда значительная часть энергии теряется в виде бесполезно выделяемого тепла). Это лишь пример расточительности в использовании энергии. Поскольку экологически вредные последствия имеет главным образом производство энергии, нас не интересует здесь, как она используется. Поэтому мы отождествляем производство энергии с ее потреблением, считая все потери нерациональным способом потребления; это позволяет нам избежать совсем уж неуклюжего термина "энергопроизводство".

Начнем с данных об энергопотреблении в течение истории, в особенности усилившемся вследствие "технической революции", то есть после 1750-го года. В древнейшие времена потребление энергии сводилось к сжиганию дерева и другой биомассы, а количество этой энергии было, по-видимому, пропорционально населению. Мы не пытались оценить энергопотребление в "эпоху костров". Далее, в "эпоху сельского хозяйства" потребление энергии – тоже в виде биомассы – пропорционально росло вместе с населением, и можно считать, что до 1700 года на голову населения приходилась примерно одинаковая энергия (см. рис.1б). Начиная с 1700-го года имеются более или менее достоверные данные о потреблении ископаемых топлив и (в дальнейшем) "первичного электричества", получаемого другими способами. В таблице 1 эти данные, выраженные в миллионах тонн эквивалентного нефтяного топлива, приведены в первом столбце. Эти данные взяты из справочников ООН [2]. Во втором столбце указаны предположительные количества энергии, полученные из биомассы, по оценкам В. Смила [3]. Эти данные по необходимости неточны, поскольку потребление дров и других топлив в крестьянских хозяйствах почти не учитывалось статистикой; указываются их средние значения, а серая полоса на рисунке 1а изображает возможный разброс. Соответствующий график мы

Табл.1