Занимательная экология. Часть первая: конец, Света

Сегодня день копипастов походу
Копирую Олега Терна. Красивый и умный мужик. Слегка жесткий и авторитарный, но мне близка его позиция и страсть к размышлениям и поиску решений. В общем, смею надеяться, что мы с ним немного похожи )) Да. Букаф опять дохренища

Уже несколько раз мне приходилось вступать в дискуссии об экологии, глобальном потеплении, а также о методах борьбы с этими ужасами. К сожалению, я постоянно обнаруживаю, что очень многие люди проявляют в этих вопросах жуткую инфантильность, зашоренность и не побоюсь даже такого слова, как зомбированность – хуже ситуация обстоит разве что при обсуждении благотворительности.

Поэтому я решил написать как я вижу ситуацию, что я о ней думаю, почему подвергаю сомнению повальную подверженность экотрендам. Разговор непростой, и не короткий, поэтому я разобью его на три части – в первой попробую задать систему координат, задать модель для обсуждения, а дальше попробуем ответить на традиционные вопросы кто виноват и что делать. Итак, поехали.

Устройство любой живой системы имеет принципиальные сходства.
Возьмем простейшее живое существо – какое-нибудь одноклеточное. Для жизни ему нужны: вода, энергия и питательные вещества, т.е. структурные материалы, из которых клетка может строить и обновлять свои составные части, а также кислород – для того, чтобы совершать некоторые манипуляции с веществом и энергией. Ну, и желательно, чтобы ее никто не убивал. Воду, энергию и вещество клетка берет из окружающей среды, а отходы производства в эту среду возвращает.


Если взять стакан с водой, в который налить воду, бросить органические вещества и поместить каких-то бактерий, то они начнут в нем плодиться, увеличивая свою численность. В каком случае наступить гибель этой экосистемы в стакане? Основные варианты следующие. Бактерии погибнут, если закончится вода (например, высохнет быстренько в знойную погоду), если закончатся питательные вещества (бактерии все съедят – а чем их больше плодится, тем больше еды нужно), или не будет поступать энергия (для способных к фотосинтезу бактерий стакан надолго попадет в темноту, а для неспособных все закончится с исчерпанием органических веществ, т.к. энергию такие бактерии получают из них). Еще один вариант – если продукты жизнедеятельности бактерий убьют их самих (захлебнуться в собственных отходах) – это происходит, например, при производстве вина с повышением содержания спирта при брожении, кто там говорит, что только человечество уничтожает свою экосистему?. Ну, или вариант в стиле Армагеддон – кипятильник в стакан, и миллионы одноклеточных трупов.


Эволюция пошла по пути усложнения. Вместо одноклеточных существ сначала появились многоклеточные. Потом у этих многоклеточных начали появляться разные усложнения, разделения на ткани и органы (специализация). Например, для эффективного удаления отходов из организма (а любое живое существо, как мы выше отметили, не экологичная система – оно засоряет своими отходами окружающую действительность, или умирает от них) появилась выделительная система, для более эффективного поглощения энергии и вещества появилась развитая пищеварительная система (если мы говорим о животных), а для управления этими процессами появилась нервная система. Все эти процессы довольно энергоемкие, и любой живой организм тратит на них кучу энергии, поглощает огромное количество питательных веществ (некоторые мелкие животные больше своего веса каждые сутки), и выделяет множество отходов.

Организмы в свою очередь входят в состав популяции, где иногда происходит своя специализация – выделение внутренней иерархии, распределение функций, и это тоже требует повышения трат – система начинает больше потреблять, больше тратить и больше загрязнять окружающую среду. Неважно, речь идет о прайде львов, или муравейнике – принцип один и тот же.


Абсолютно те же принципы касаются и человечества, или нашей цивилизации. Любая мало-мальски развитая цивилизация требует: воды, энергии, пищи и строительных материалов (кислород можно выпустить из поля внимания, к счастью этот фактор не лимитирует нас, иначе бы все было намного хуже, чем сейчас). В то же время, любая цивилизация требует удаления отходов. А целью создания цивилизации является повышение выживаемости вида за счет специализации и повышения эффективности в обеспечении всеми перечисленными вещами.

Если наша цивилизация прекратит существование (а чем сложнее система, тем больше она склонна к энтропии, т.е. к распаду – и опыт всех прошлых цивилизаций показывает, что это наиболее вероятный исход), то ключевые причины по которым это может произойти описаны выше, в опыте со стаканом и бактериями: нехватка энергии, воды, ресурсов или избыточное накопление отходов. Также есть вариант с тем самым Армагеддоном в любой форме – но его можно не обсуждать, потому что «кто знает, когда кирпич на голову упадет». Все остальные причины, например, война, на самом деле являются следствиями.

Давайте бегло рассмотрим эти основные факторы, которые могут погубить нашу цивилизацию, либо же существенно повлиять на ее развитие.

Вода

Мы договорились, что не будем рассматривать вариант с прекращением подачи кислорода, как наименее вероятный – пока кислорода на планете хватает. А вот пресной питьевой воды не очень, и это один из первых лимитирующих нас факторов.

Если вспомнить историю, то дефицит воды в качестве причины гибели цивилизаций уже выступал. Так погибла цивилизация индейцев Чако – они построили огромный город в пустыне, где были сложности с водой. На момент строительства и расцвета их цивилизации вода была в достаточном количестве, и позволила им существовать, и являться центром торговли для многих племен вокруг. Однако, потом случились 50 лет засухи – и постепенно люди покинули город, жизнь в котором стала невыносимой, и цивилизация Чако, строившая грандиозные сооружения прекратила существование. Это происходило не одномоментно, заняло долгие годы, многие люди выжили и расселились по округе – так что это не так уж страшно, как выглядит когда смотрим на руины построек, тем не менее, вне цивилизации все эти люди не смогли поддерживать большую численность (впрочем, и не смогли бы – до приплытия европейцев оставалось не так и много). Т.о. петлей на шее этой цивилизации стала вода – как только количество воды упало, петля начала затягиваться, и, в конечном счете задушила, ее развитие.

Сегодня на планете есть множество регионов, где наличие пресной воды является настоящей проблемой. И это не касается исключительно бедных или развивающихся стран, типа стран Африки, или Боливии, где в нулевых люди воевали против приватизации водопровода, что накинуло бы петлю уже на их шеи.
Например, штат Калифорния в США еще в начале прошлого века была практически безжизненной пустыней. В 50-х гг были построены системы доставки воды, и из пустыни регион превратился в райский уголок для жизни и земледелия. На этом водном потоке вырос Лос-Анджелес с населением более 11 млн человек, огромное количество которых жило и живет в достатке, имея во дворах домов бассейны и сады.

Сегодня проблема снабжения штата водой начинает снова маячить на горизонте. Первыми это заметили земледельцы, которым пришлось добывать воду с совершенно иными усилиями, чем это было несколько десятков лет назад – водоносные почвы осушены, системы мелиорации не приносят достаточно влаги. Это приводит, например, к тому, что вырубаются сотни тысяч плодоносных деревьев (а каждое дерево в сутки потребляет порядка 100 л. воды), а вместо них пытаются вырастить что-то менее требовательное к воде. А некоторые фермеры полностью забросили земледелие, и заняты исключительно бурением и поиском воды в надежде найти голубое золото.


Среди откровенно «горячих» по воде регионов – Египет, Ливия и близлежащие страны, где на этой почве могут в любой момент вспыхнуть серьезные вооруженные конфликты – война за ресурсы. Есть расчеты, что к 2030 г около половины населения земного шара будет жить в условиях дефицита воды (что, впрочем, размытое понятие – умирать от жажды и дорого платить за водопровод, согласитесь, разные ситуации).

Энергия

Энергия – это еще один важнейший лимитирующий фактор, если не самый важный. Все дело в том, что дешевая энергия решает почти любые проблемы – будь то дефицит продовольствия или воды, если энергия ничего не стоит, то можно привезти воду хоть в пустыню. «Дайте мне рычаг достаточных размеров, и я смогу сдвинуть землю» - примерно так звучит идея энергии в отношении любой ситуации.


В принципе, скачек количественного и качественного роста нашей цивилизации в ХХ в произошел во многом благодаря появлению источника дешевой энергии, какого не было ни у одной предыдущей цивилизации – мы научились добывать и использовать нефть. За каких-то сто лет население планеты с неполных 2 млрд увеличилось до 6, и это произошло за счет энергетического рычага. Доступная еда, жилье, обогрев, кондиционеры, вода и все, что может быть нужно для выживания – это все нефть. Мы едим нефть, спим на нефти, живем в нефти, передвигаемся за счет нее. Если бы не было нефти, то на вашем столе бы не было ни яблока, ни тарелки каши, ваше жилье не было бы построено, а если бы и было, то не отапливалось бы нормально зимой, водопровод бы не отводил отходы вашей жизнедеятельности и т.д. Даже если у вас в квартире горит газ, это не меняет сути – пока именно существование и доступность нефти определяет все, что мы имеем (остальные виды энергии не вносят существенного вклада, и уж точно не могут технически заменить нефть).


Как без нефти обходились прошлые цивилизации, что было источником энергии? Основным источником энергии были рабы (и управляемые ими животные, типа лошадей). Вспомним, к примеру, Римскую империю. Все, чем она занималась – захватывала новые земли, и главное, людей которые жили на этих землях, обкладывала их данью и забирала ресурсы. Не важно, чем расплачивались рабы – деньгами, едой, строили красивые античные здания – это была энергия, которая приводила в движение Рим.

Однако, рост империи требовал все больше расходов, а ресурсов для этого (новых завоеванных людей) становилось все меньше (или затраты на логистику энергии и ее эквивалентов слишком большими) – по сути это и стало петлей на шее Римской империи, и привело к ее гибели, т.е. в начале конца стоял энергетический кризис. Это была высокоразвитая и высокотехнологичная цивилизация, но это ее не спасло – машина без бензина не едет, не важно, Лексус это или запорожец.

Аналогичным образом дела обстояли у индейцев Майя. Закат их цивилизации тоже связан с дефицитом энергии – у них тоже начали заканчиваться рабы (а Майя кроме всего прочего любили поотрубать головы, даже похлеще Римлян), и они вырубили леса вокруг своих храмов для строительства новых, как и для существования империи в целом, энергии уже факически не оставалось. Но естественным путем эта империя не ушла – в этом способствовали колонизаторы.

Кстати, интересный момент заключается в том, что трудом рабов мы не брезгуем до сих пор – негоже отказываться от любых источников энергии (даже если этот источник не очень-то эффективный – считается, что одну ложку нефти по количеству произведенной энергии/работы можно приравнять к труду человека за сутки, а один бензобак соизмерим с двумя годами труда одного человека). Просто делаем мы это по замысловатой и сложной схеме, которая называется экспорт насилия.

Что такое рабство – это когда у человека нет права выбирать, как он будет распоряжаться своей жизнью. У нас всех (в той или иной степени) такое право есть – мы не рабы (формально, по крайней мере). А если взять развитые страны, скажем, какую ни будь Норвегию или Данию, то там этого нет и подавно – все гуманно и цивилизовано.

Однако, давайте разберемся, что происходит на самом деле. Решили мы съесть тарелку риса –пошли в магазин и купили его, довольно дешево, сварили и съели. А почему мы не вырастили себе рис, или картошку или зерно? Потому, что вы мы не хотите заниматься тяжелым физическим трудом, нам нравится работать головой, а ковыряться в земле – не царское это дело.

Ок, кто же ковыряется за нас? Тот, кто хочет это делать? В большинстве случаев нет – тот, кто вынужден это делать. Если какой-то китаец не будет с утра до ночи горбатиться на плантации, он и его семья имеют все шансы умереть с голоду. Т.е. он работает не потому, то ему нравится то, чем он занимается, а потому, что стоит перед угрозой смерти. Если человека заставляют делать что-то под угрозой смерти, то это и есть насилие, даже если это «просто система так построена». А если система построена так, что другого выхода у человека нет – то по факту он раб.

Это упрощенно, но факт состоит в том, что все наше общество стоит на экспорте насилия, и на скрытых формах рабства (и оно распространяется в той или иной степени на каждого из нас). И чем более благополучно общество – тем в большей степени оно экспортирует насилие. Если бы Дания или Швеция остались одни в этом мире, без возможности использовать труд людей в бедных странах, то датчанам или шведам пришлось бы взять в руки лопаты, и выращивать себе еду – как вы считаете, изменило бы это облик этих стран и степень социального благополучия в них?

Таким образом, чтобы нам жить лучше, кто-то должен жить хуже – или мы должны брать тяготы жизни на себя. Так пока устроен наш мир.

Кстати, этого я никогда не понимал в вегетарианцах, которые чувствуют моральное превосходство от того, что не «убивают» животных – можно подумать, что насилие над себе подобными чем-то лучше. Но это тема, достойная отдельного холивара.

Так что же с энергией – есть тут петля, несущая риски нашему существованию? Думаю, не нужно объяснять, что есть.

Мы все еще в детстве или молодости слышали прогнозы, что нефть закончится толи в 1990, толи в 2000, толи в 2010 г – и каждый раз она не заканчивалась, и это нередко являлось поводом съязвить у разных критиков. На самом деле, никто из разумных экспертов и не делал прогнозы того, когда закончится нефть, история в другом, и называется она пикойл.

Термин peak oil вошел в употребление благодаря американскому геофизику Кингу Хабберту, который создал математическую модель жизненного цикла нефтяного месторождения. Выражением этой модели стал график, получивший название «кривая Хабберта». График имеет вид колокола, что подразумевает экспоненциальный рост добычи на первоначальном этапе, затем кратковременную стабилизацию и, наконец, столь же резкое снижение добычи вплоть до момента, когда на получение барреля нефти приходится затратить энергию, эквивалентную тому же баррелю. То есть до той точки, когда дальнейшая эксплуатация месторождения не имеет коммерческого смысла. Хабберт попытался применить свой метод для анализа явлений более крупного масштаба– например, жизненного цикла добычи в целых нефтепроизводящих странах. В результате Хабберту удалось предсказать наступление пика нефтедобычи в США в 1971 году. Ученый, ныне покойный, считал, что «пик-ойл» придется на 2000 год (вот откуда упомянутые цифры), однако этого якобы не случилось.

Почему якобы – потому, что на самом то деле, предсказанные пики добычи нефти во многих странах таки произошли и происходят сегодня – а это значит, что в дальнейшем добыча нефти будет только падать. Соответственно, растет и стоимость добычи, предсказанная Хаббертом – если сейчас для добычи 100 баррелей нефти в хорошем месторождении требуется около одного барреля (скажем, в Саудовской Аравии примерно такие расклады), то при добыче нефти в битуминозных песках имеет совсем иной расклад – на каждые 2 барреля нефти нужно потратить один!


А теперь представьте, что будет с человечеством, которое выросло на пике нефти до 6 млрд, если этот пик вернется к начальному состоянию. Как минимум, можно ожидать отката к тем 1,5-2 млрд, с которыми мы вошли в нефтяную эру. Если не будет найдено альтернативных источников энергии, способных заменить нефть в полном объеме (чтобы оставить ее хоть немного для синтеза полимеров).

Ок, я написал много букв по двум ключевым вопросам, однако не нужно думать, что оставшиеся несут меньшие риски. Просто я не буду повторять очевидное – да, мы серьезно загадили планету своими отходами (хотя тут неясно, соответствуют ли они уровню развития цивилизации или нет, развития без отходов, как мы уже говорили, не бывает – нигде не встречал, как коррелируют эти цифры), об этом вам уже прожужжали все уши зеленые, о которых мы еще поговорим.

Вы еще паритесь по поводу ГМО? Ну что же, хорошо живем – в ближайшем будущем есть все риски, что гораздо более пугающее значение будет нести другое словосочетание – продовольственный кризис. Нас обеспечивает едой тонкий слой почвы в 15-20 см, на котором растут растения – и по разным причинам, в том числе связанным с ее эксплуатацией, количество плодородных земель в мире тает. А потребности в еде растут. ГМО в этом отношении одна из попыток найти выход и накормить людей, и во многом благодаря этим технологиям мы еще не знаем, что такое голод. Тем не менее, и эта стратегия не решает проблем – с едой в планетарном масштабе становится все туже.

Опять таки, не нужно думать, что это проблема только бедных стран. Любой мегаполис импортирует в себя ресурсы – воду, еду. Последнюю он не в состоянии выращивать на своей территории, это на сегодняшний день технически невозможно (и так было всегда – вспомните осаду городов в средние века, они могли держаться пока есть запас провизии). Любой многомиллионный город находится в шатком состоянии, зависящем от поставок еды. В Англии уже сегодня есть так называемые продуктовые пустыни – районы крупных городов, где живут преимущественно бедные жители, по причине чего невыгодно там строить супермаркеты и завозить еду. Люди, которые там живут, питаются плохо – их рацион строится на консервах, крупах и дешевом алкоголе. Даже если у них есть средства на еду, они фактически не могут ее купить, а на доставку из дальних магазинов этих средств уже не хватает.

Если же сложить вместе ситуацию с экологией, почвами, а также дефицит воды, и уж тем более энергии – то получаем полноценный повод для паники. На шее нашей цивилизации несколько удавок, и какая первая станет затягиваться, не имеет существенного значения – дышать становится тяжело в любом случае. Заметьте, я далеко не алармист, и не пытаюсь никого напугать – это еще довольно спокойно описанная картина мира, в котором мы живем. Очевидно одно – что-то со всеми этими проблемами нужно делать, желательно до того, как они поставят нам шах. Об этом поговорим в следующий раз.