Катастрофа, как объект научного исследования в экологии

Изменчивость состояний экосистем может быть обусловлена их саморазвитием, либо действием внешних факторов.

При неизменных внешних воздействиях на экосистему, ее саморазвитие (сукцессия) происходит в направлении к состоянию, в котором показатели ее эффективности, при имеющихся ресурсах, достигают максимальных значений. В таком состоянии ее продукция, а также преобразуемые в ней потоки энергии и веществ, являются максимальными, а экологические и демографические пирамиды – гармоничными и устойчивыми, что принято трактовать как состояние гомеостазиса. В подобном состоянии экосистема наиболее приспособлена к особенностям окружающей среды.

Если возникают изменения характеристик окружающей среды, то, при их уровнях, не выходящих за пределы диапазона толерантности экосистемы, каких либо изменений ее характеристик не возникает, а состояние ее гомеостазиса не нарушается. В подобных ситуациях экосистема на изменения оказываемых на нее воздействий не реагирует.

Если изменения характеристик окружающей среды выходят за пределы диапазона толерантности экосистемы, но остаются в границах ее диапазона адаптации, состояние ее гомеостазиса временно нарушается, а характеристики ее эффективности снижаются. В экосистеме возникает сукцессия, приводящая к изменению характеристик входящего в ее состав сообщества. При этом изменяются не только численность и биомасса популяций различных образующих его видов, но и видовой состав сообщества. Некоторые популяции могут погибнуть, другие популяции могут образоваться за счет вторжения в сообщество мигрантов, заполняющих и обустраивающих освобождающиеся экологические ниши.

Происходящие в результате этого изменения характеристик биотических компонентов экосистемы вызывают соответствующие изменения ее абиотических компонентов. Подобные изменения в экосистеме влияют на преобразуемые в ней потоки энергии и веществ, что приводит к изменениям характеристик ее влияния на окружающую среду, которая также начинает изменяться.

Со временем подобный переходный процесс в экосистеме и окружающей ее природе завершается, вследствие чего характеристики ее эффективности вновь достигают максимумов и она достигает нового состояние гомеостазиса. Подобный процесс в экосистеме называется ее адаптацией (приспособлением).

Если возникшие изменения окружающей среды столь велики, что выходят за пределы диапазона адаптации, переходный процесс в экосистеме никогда не приводит ее в состояние гомеостазиса. Характеристики эффективности экосистемы существенно снижаются и начинается стагнация, процесс при котором взаимоотношения экосистемы и окружающей среды перестают быть гармоничными, ее существование происходит лишь до тех пор пока не завершатся имеющиеся в ее распоряжении ресурсы. Далее биотические компоненты экосистемы неизбежно погибают. Учитывая это, в экологии катастрофой принято называть изменение состояния экосистемы, выходящее за соответствующие пределы диапазона адаптации.

Границы диапазонов толерантности и адаптации существенно зависят от времени, в течении которого происходят изменения характеристик внешних воздействий. Чем за меньшее время они происходят, тем уже соответствующие диапазоны. Поэтому наиболее опасны резкие изменения воздействий на экосистемы, при которых катастрофа может наступить уже при сравнительно малых их уровнях.

Примерами таких катастроф могут служить изменения в экосистемах, вызванные такими природными явлениями, как извержение вулкана, наводнение, цунами, падение астероида. Подобные катастрофы принято называть природными.

Катастрофы могут быть вызваны техногенными, военными и социально- политическими факторами, и носят в подобных случаях соответствующие названия.

Примером техногенной катастрофы может служить изменения состояния экосистемы, подвергшейся воздействию факторов, обусловленных аварией на промышленном или горонодобывающем предприятии, транспорте, объекте энергетики или строительства.

Примером военной катастрофы в экологии могут являться изменения экосистем, вызванные функционированием военных объектов, испытаниями оружия, боевыми действиями.

Примером социально- политической катастрофы могут служить изменения состояния экосистем, вызванные социально- политическими факторами- выборами, экономическим кризисом, революциями, террористическими актами и другими подобными явлениями, не связанными с действием природных, военных или техногенных факторов.

Социальная катастрофа возникает как результат синхронизации различных кризисов, аккумуляции огромного числа ошибок, которые долгое время не исправляются, как следствие «одряхления» системы на клеточном уровне.

Важно учитывать, что глубинная причина Социальных катастроф потенциально связана с трансформациями духовных оснований общества, их размывании и смене миросозерцаний, когда складывается катастрофическое сознание и «в тоске смертельной мечется толпа» (А. Ахматова). Подобное сознание усиливается при утверждении в обществе идеи разрыва с прежней культурной традицией (а такие тенденции весьма характерны для генотипа европейской цивилизации), с глубинами религиозного сознания, в которых, как показывает опыт, укоренены положительные начала общественной жизни. Обостряется изначально присущее человеку (в силу наличия у него свободы выбора) чувство страха, чем вызывается желание найти быстрые и простые, а потому неэффективные, пути выхода из резко меняющейся ситуации.

К Социальным катастрофам ведут попытки осуществить различного рода утопии, претендующие на знание будущего; закономерный крах утопий резко обостряет катастрофическое сознание. Тенденция к катастрофизму сознания характерна для маргинально-люмпенских, плебейских социальных слоев, неукорененных в культурных традициях и склонных к нигилизму и максимализму, упрощению и уравнительности. Теоретически такой способ социального действия обосновывается в различных радикалистских концепциях, например, в анархизме с его проповедью люмпенского бунта, идеей сози-дательности тотального разрушения существующего общества.

Необходимо также учитывать и национальные особенности. Скажем, характерное для России наложение двух культур - традиционной и европейской, их неслияемость и постоянный раскол во многом обусловили катастрофичность русской истории.

Возможны различные формы Социальных катастроф. Наиболее наглядно катастрофы выражаются в социальных революциях (что отмечалось в трудах Франка, Сорокина, Бердяева и др.). Хотя теории революции оправдывают Социальные катастрофы как способ достижения лучшего общества, на самом деле революция ведет к его деградации, к возвращению назад, массовому безумию общества, к деформациям человеческого поведения. В то же время нужно учитывать, что революционные катастрофы - результат длительного подавления не находящих выхода творческих сил социума, задержки назревших социальных изменений. Однако, соединившись с катастрофическим сознанием, революция ведет к антропологической катастрофе в форме разрушения фундаментальных духовно-нравственных основ жизни людей. И чем радикальнее революция, тем сильнее катастрофа, что и показал опыт коммунистических революций 20 в., выявивших также, в полном соответствии с теорией катастроф, что «пусковой крючок» разрушения может быть весьма незначительным, но, разразившись, катастрофа приобретает свою логику движения, в ходе которого стихийно через множество страданий людей и глубочайшие потрясения складывается некое новое социальное равновесие.

Один из наиболее оптимальных способов предупреждения Социальных катастроф заключен в «социальной инженерии» (Поппер), т.е. методе своевременных постепенных и частичных изменений, реформ, учитывающих человеческую природу и подвергающихся постоянной проверке и корректировке с целью недопущения накопления ошибок. Однако в условиях «аномальных» социальных систем, долгое время не учитывавших принцип обратной связи, этот метод во многом не срабатывал.

Попытки реформировать тоталитарные режимы приводят к ухудшению положения, росту сопротивления и чаще всего завершаются катастрофой. Катастрофически возникшие системы и уйти с исторической арены могут только аналогичным путем. Как показывает математическое моделирование «перестроек», наиболее эффективным для аномальных социальных систем является метод «шоковой терапии», в единстве с возвращением к глубинным основаниям культуры. При всей своей болезненности такой разовый катастрофический сдвиг с перспективной точки зрения значительно эффективнее, чем перманентная катастрофа, угнетающая и разлагающая жизненный потенциал личности.

В современном мире все виды катастроф происходят все более часто, поскольку численность населения планеты растет, а ее ресурсы ограничены.

Природные катастрофы чаще возникают потому, что люди, которых становится больше, вынуждены выбирать для проживания районы планеты, в которых риски возникновения природных катастроф повышены (чаще возникают ураганы, смерчи, землетрясения, извержения вулканов).

Техногенные катастрофы возникают чаще потому, что для удовлетворения своих потребностей людям, которых становится больше, приходится создавать больше техногенных объектов, а также из-за ограниченности имеющихся на планете природных ресурсов, необходимых для поддержания этих объектов в работоспособном и безопасном состоянии.

Военные катастрофы имеют место чаще, так как вследствие тех же факторов чаще становятся локальные военные конфликты, спровоцированные борьбой за обладание природными ресурсами, а оружие, разработанное людьми, становится все более мощным и разрушительным, а его безопасная утилизация, после завершения срока годности, все более проблематичной.

Социально- политические катастрофы возникают из-за усиления роли в мире человеческого фактора, а также продолжающегося роста численности населения планеты в условиях ограниченности ее природных ресурсов, обуславливающих усиление социальной напряженности и экономические кризисы.

В дисциплине «Основы теории катастроф» мы познакомимся с особенностями природных катастроф и факторов, которые могут их вызывать.

В зависимости от происхождения этих факторов природные катастрофы принято делить на:

Метеорологические (обусловленные действием различных атмосферных процессов, таких как грозы, торнадо, сильный ветер, сильные атмосферные осадки, сильная жара, сильные морозы, падение метеоритов, астероидов и комет);

Геологические (вызванные непосредственным действием эндогенных факторов – извержений вулканов и землетрясений, а также экзогенных факторов – обвалов, оползней, снежных лавин и т.п.);

Гидрологические (связанные с избытком воды – наводнения, цунами, подтопления);

Пожары в природных экосистемах (лесные, степные, подземные);

Биологические (вторжение в экосистему инвазивных видов- вселенцев, вспышки развития болезнетворных микроорганизмов, растений, животных.

В зависимости от своего масштаба природные катастрофы могут быть:

Глобальными, проявляющимися на всей планете (например, - ее столкновение с крупным астероидом);

Региональными, проявляющимися в определенном ее регионе (например, - извержение вулкана);

Местными, происходящими на ограниченной по своим размерам территории (например: оползень на некотором склоне, снежная лавина с какой то горы, удар молнии, пожар в некотором лесу).