Люди и кибернетика

Сформулированные положения могут служить отправной позицией для построения научной программы исследований, в которой условия коэволюции человека и биосферы должны быть изучены с самых различных точек зрения. Такая программа и определит тот фундамент научных знаний, без которых в современных условиях нельзя говорить об управлении процессами глобального характера и целенаправленном развитии цивилизации.

Системность и междисциплинарность

Одна из основных трудностей подобных исследований — это обеспечение их системности, комплексности.

Очень трудно выделить какой-либо объект биосферы и изучить его самостоятельно. Биосфера — это единое целое с очень высокой степенью взаимообусловленности.

Отдельный, локальный выброс углекислого газа в атмосферу рассеивается через несколько дней и приводит к изменению состава атмосферы над всеми регионами планеты. Нельзя описать процессы, происходящие на суше, не принимая во внимание недавно обнаруженные мощные аномалии в течениях глубинных вод океана.

Разгадку климатических аномалий в одной части земного шара, как правило, следует искать за многие тысячи километров. Так, например, урожайность в районах Волги и Казахстана тесно связана с интенсивностью осенних штормов в северной части Атлантики.

Если там бывают продолжительные осенние штормы, то океан отдает очень много тепла в атмосферу, и в следующую весну и лето он бывает холоднее обычного.

Но тогда атлантические ветры (так называемый «Западный перенос»), зона действия которых простирается за Уральский хребет, бывают также холоднее обычного и несут с собой большее количество осадков.

В Центральной России и Прибалтике в это время можно ожидать холодного и дождливого лета, зато эти неприятности с лихвой окупаются благами, которые получают восточные и юго-восточные районы страны:

влажные холодные ветры, проникая в глубину Евразии, парируют азиатские ветры, дующие с севера или, что еще опаснее, из среднеазиатских пустынь. В подобных ситуациях можно ждать хороших урожаев в степных районах Советского Союза.

Точно так же нельзя отделить процессы, протекающие в биоте, от атмосферных процессов. Прежде всего именно биота — живая часть атмосферы определяет структуру углеродного цикла. А количество углекислоты в атмосфере влияет на температуру атмосферы, создавая так называемый парниковый эффект. Суть его в том, что атмосфера Земли, практически прозрачная для коротковолновой солнечной радиации, сама непосредственно солнцем нагревается очень слабо: один хороший шторм в океане, оказывается, отдает тепла атмосфере больше, чем солнечная радиация за целый год.

Нагревание атмосферы происходит главным образом за счет теплового излучения нагретой солнцем подстилающей поверхности суши и океана! Присутствие же углекислоты (СО₂) в атмосфере препятствует уходу в космос этого тепла. Другими словами, СО₂ экранирует тепловое излучение Земли, и атмосфера нагревается сильнее, ее температура повышается, нарушается структура образования облаков, меняется циркуляция атмосферы (характер ветров) и т. д. Одним словом, меняется климат.

Но биота влияет на климат не только через углеродный цикл. Изменение характера растительности меняет альбедо планеты, то есть отражательную способность ее поверхности, и, следовательно, непосредственно влияет на ее тепловой баланс. Наконец, растительность определяет интенсивность испарения влаги с подстилающей поверхности, непосредственно влияя на водный баланс.

И существенно влияют на биосферу, что нас интересует больше всего, факторы антропогенного характера, то есть нагрузки на нее, которые создает человечество. Сегодня в литературе обсуждаются прежде всего три аспекта этой проблемы: роль антропогенных выбросов в атмосферу, прежде всего углекислоты и аэрозолей; влияние искусственной энергии на тепловой баланс атмосферы; влияние изменения альбедо, обусловленного урбанизацией, сведением лесов и заменой естественных ценозов искусственными.

Но есть еще целый ряд вопросов, изучение которых необходимо для того, чтобы понять те последствия наших действий, которые будут определять условия нашей жизни. Это прежде всего крупные проекты перестройки геологических масштабов. Ныне обсуждается множество самых различных проектов, начиная от относительно «безобидного» перераспределения стока рек до проектов глобального характера вроде перекрытия Берингова пролива. Все экологические следствия подобных предложений пока анализируются только на интуитивном уровне.

Любые проекты, так или иначе влияющие на экологическую обстановку того или иного региона, задевают судьбы людей. Ведь, как уже говорилось, общество состоит из различных групп, имеющих разные, порой несовпадающие интересы, различные представления о целях своего развития, различные шкалы ценностей.