In den 1970er Jahren legte der Biologe und Umweltschützer Barry Commoner in einfachen Aphorismen die vier Regeln der Ökologie dar, für die er weithin bekannt wurde. Commoner gelang es, der Gesellschaft in populärwissenschaftlicher Sprache die Gefahren eines leichtfertigen Umgangs mit der Umwelt zu erklären.

Der angehende Wissenschaftler wurde 1917 in Brooklyn geboren. Sein Vater und seine Mutter waren jüdische Einwanderer aus dem Russischen Reich. Nach seinem Bachelor-Abschluss an der Universität erhielt Commoner 1938 einen Master-Abschluss und 1941 einen Doktortitel. Nach dem Zweiten Weltkrieg lehrte er mehr als 30 Jahre Pflanzenphysiologie an der St. Louis University. In den fünfziger Jahren des 20. Jahrhunderts schrieb Barry Commoner mehrere Bücher über die Gefahren von Atomtests für das Ökosystem des Planeten. In den 1980er Jahren zog er nach New York City, wo er Leiter des Center for Biology and Natural Systems am City College wurde.

Seine Forschungen während seiner wissenschaftlichen Laufbahn bildeten die Grundlage für das Verfassen mehrerer populärwissenschaftlicher Arbeiten zur Ökologie. In zwei davon, „The Closing Circle“ (1974) und „Technology of Profit“ (1976), beschrieb der Wissenschaftler vier ökologische Prinzipien. Barry Commoner setzt in seinen Gesetzen auf das Prinzip des dynamischen Gleichgewichts.

Erstes Gesetz

Die offensichtlichste Veranschaulichung des Prinzips des dynamischen Gleichgewichts ist das erste von Commoner formulierte Postulat – „Alles ist mit allem verbunden“.

In den schriftlichen Arbeiten versuchte der Wissenschaftler, die Idee zu vermitteln, dass in der umgebenden Welt alle Komponenten miteinander verbunden sind. Wenn die Menschheit an einem Ort der Biosphäre etwas verdirbt, dann betrifft das sicherlich andere. Jede Auswirkung, selbst eine kleine, zieht Konsequenzen nach sich, einschließlich negativer.

Dieses Prinzip verdeutlicht die Vielzahl von Verbindungen zwischen Lebewesen in einem Ökosystem und der Umwelt, der Biosphäre und der Gesellschaft sowie den Komponenten vieler Systeme.

Commoner stützte sich bei seiner Arbeit auf die wissenschaftlichen Arbeiten seiner Vorgänger. In einem seiner Werke erzählte er, um das erste Prinzip zu veranschaulichen, eine Geschichte aus dem Leben von Charles Darwin. Eines Tages kamen Dorfbewohner nach Darwin, um sich Rat zu holen. Sie baten den Wissenschaftler, ihnen zu sagen, wie sie den Buchweizenertrag steigern könnten. Wozu der Wissenschaftler riet, mehr Katzen zu bekommen: Sie werden die Nagetiere zerstören, die Getreide fressen, wodurch der Ertrag der letzteren steigen wird.

Zweites Gesetz

Das zweite Postulat sagt: "Alles muss irgendwo hin." Dies folgt aus dem fundamentalen Erhaltungssatz der Materie. In der Natur werden nur solche Stoffe synthetisiert, die anschließend auf natürliche Weise zerstört werden können. Gemäß dem ersten Prinzip kehren alle Verschmutzungen zum Menschen zurück. Dies ermöglicht es uns, das Problem der Abfallwirtschaft auf neue Weise zu betrachten. Die Synthese neuer Substanzen durch den Menschen, die nicht ohne Schaden für die Umwelt zerstört werden können, hat zu dem Problem der Abfallansammlung geführt, wo sie nicht sein sollten. Gleiches gilt für den Bergbau: Raffiniertes Öl führt zu Verschmutzung und Umweltzerstörung.

Das zweite Gesetz basiert auf dem Prinzip der Umverteilung von Haushaltsabfällen und einer abfallfreien ökologischen Produktion. Bei der Schaffung neuer Technologien sollte berücksichtigt werden, dass sie weniger ressourcenintensiv sind und auch verarbeitete Produkte verwenden. Außerdem lohnt es sich, den Müll auf die schonendste Weise zu entsorgen.

Drittes Gesetz

Das dritte von einem amerikanischen Biologen formulierte Prinzip lautet: "Die Natur weiß es am besten." Es basiert auf der Evolutionstheorie. Die Organismen und Kombinationen, die in der modernen Welt existieren, sind das Ergebnis eines langen Prozesses der Evolution und natürlichen Selektion. Aus der riesigen Menge an Substanzen blieben als Ergebnis des Auswahlprozesses diejenigen Verbindungen übrig, die für irdische Bedingungen am besten geeignet sind und Enzyme haben, die sie zersetzen. Die Natur hat durch den Konkurrenzkampf der Arten ums Dasein nur die stärksten Organismen übrig gelassen, die gegen bestimmte klimatische Bedingungen resistent sind.

Aktive menschliche Veränderungen der ökologischen Umwelt (Ökozid), Biogeozänosen (Kenozid), sowie die Ausrottung von Pflanzen und Tieren (Völkermord) können dazu führen

irreversible Folgen, in deren Folge die Welt für die Existenz der Menschheit nicht mehr geeignet ist. Ohne eine genaue Kenntnis der Funktionsweise der Gesetzmäßigkeiten von Ökosystemen und Biozönosen und der Folgen ihrer Veränderung sind keine „Verbesserungen“ der Natur möglich. Zufällige menschliche Eingriffe zur Lösung von Problemen können zu noch mehr Schaden führen. Der Massenabschuss von Spatzen in Asien, der nach Angaben von Anwohnern die Ernte schädigt, führte dazu, dass Insekten an ihre Stelle traten. Letztere, die ihre natürlichen Feinde verloren hatten, vermehrten ihre Bevölkerung und verursachten noch mehr Ernteschäden. Veränderungen in der ökologischen Kette haben zu größeren Ertragseinbußen geführt.

Viertes Gesetz

Das letzte von Commoner abgeleitete Prinzip basiert auf dem Gesetz der vernünftigen Nutzung natürlicher Ressourcen und besagt: „Nichts ist kostenlos“ oder „Alles muss bezahlt werden“. Dieses Gesetz kombiniert die vorherigen drei. Die Biosphäre als umfassendes Ökosystem ist eine Einheit. Dem Sieg an einem Ort folgt die Niederlage an einem anderen.

Das Sparen von Geld für den Umweltschutz wird zu einer gesundheitlichen Komplikation für eine Person, Naturkatastrophen und einer Verschlechterung der günstigen Lebensbedingungen. Alles, was durch menschliche Arbeit daraus gewonnen wurde, muss letztlich zurückgezahlt werden.

Commoner stellt in seinen Gesetzen den universellen Zusammenhang von Naturvorgängen in den Vordergrund. Der Fortschritt jedes natürlichen Systems ist nur durch die Nutzung von Material-, Energie- und Informationsressourcen seiner Umwelt möglich.

Das erste Gesetz (alles ist mit allem verbunden) macht auf den universellen Zusammenhang von Vorgängen und Phänomenen in der Natur aufmerksam. Dieses Gesetz ist eine Schlüsselbestimmung im Naturmanagement und zeigt, dass selbst kleine menschliche Veränderungen in einem Ökosystem zu großen negativen Folgen in anderen Ökosystemen führen können. Das erste Gesetz wird auch als Gesetz des inneren dynamischen Gleichgewichts bezeichnet. Zum Beispiel führten die Entwaldung und die anschließende Abnahme des freien Sauerstoffs sowie die Emissionen von Stickoxiden und Freon in die Atmosphäre zum Abbau der Ozonschicht in der Atmosphäre, was wiederum die Intensität der UV-Strahlung erhöhte die Erde und wirkt sich nachteilig auf lebende Organismen aus. Es gibt ein bekanntes Gleichnis über Darwin, der auf die Frage seiner Landsleute, was zu tun sei, um die Buchweizenernte zu steigern, antwortete: „Verwässere die Katzen.“ Und vergebens waren die Bauern beleidigt. Darwin, der wusste, dass in der Natur „alles mit allem verbunden ist“, argumentierte wie folgt: Katzen werden alle Mäuse fangen, Mäuse werden aufhören, Hummelnester zu zerstören, Hummeln werden Buchweizen bestäuben und die Bauern werden eine gute Ernte davon bekommen.

Alles muss irgendwo hin

Das zweite Gesetz (alles muss irgendwo hin) basiert auf den Ergebnissen der Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde, auf der natürlichen Selektion im Prozess der Lebensevolution. Es ist mit dem biotischen (biologischen) Kreislauf verbunden: Erzeuger - Verbraucher - Zersetzer. Für jede organische Substanz, die von Organismen produziert wird, gibt es also ein Enzym in der Natur, das diese Substanz zersetzen kann. In der Natur wird kein organischer Stoff synthetisiert, wenn es keine Mittel zu seiner Zersetzung gibt. In diesem Kreislauf, kontinuierlich, zyklisch, aber zeitlich und räumlich ungleichmäßig, kommt es zu einer Umverteilung von Materie, Energie und Information, begleitet von Verlusten.

Im Gegensatz zu diesem Gesetz hat der Mensch chemische Verbindungen geschaffen (und schafft dies weiterhin), die, wenn sie in die natürliche Umwelt freigesetzt werden, diese nicht zersetzen, anreichern und verschmutzen (Polyethylen, DDT usw.). Das heißt, die Biosphäre funktioniert nicht nach dem Non-Waste-Prinzip, sie sammelt immer Stoffe an, die aus dem Biokreislauf ausgeschieden werden und Sedimentgesteine ​​bilden. Daraus folgt eine Konsequenz: Eine absolut abfallfreie Produktion ist nicht möglich. Daher können wir uns nur auf eine abfallarme Produktion verlassen. Die Anwendung dieses Gesetzes ist eine der Hauptursachen für die Umweltkrise. Riesige Mengen an Stoffen wie Öl und Erze werden aus der Erde gewonnen, in neue Verbindungen umgewandelt und in die Umwelt abgegeben.

In dieser Hinsicht ist es bei der Entwicklung von Technologien notwendig:

• a) geringe Energie- und Ressourcenintensität,
• b) die Schaffung einer Produktion, bei der der Abfall einer Produktion der Rohstoff einer anderen Produktion ist,
• c) Organisation einer angemessenen Entsorgung anstehender Abfälle.

Dieses Gesetz warnt uns vor der Notwendigkeit einer vernünftigen Umgestaltung natürlicher Systeme (Bau von Staudämmen, Flussumleitung, Landgewinnung und vieles mehr).

Aufgrund der großen Komplexität der Studiengegenstände von Ökologen sind viele Gesetze, Prinzipien und Regeln darin enthalten. Folglich können sie nicht auf einige wenige reduziert werden, auch wenn die wichtigsten unter ihnen hervorgehoben werden. Der berühmte amerikanische Ökologe Barry Commoner formulierte 1974 seine eigene, maximal reduzierte und vereinfachte Version der Gesetze der Ökologie. B. Commoner äußerte einen pessimistischen Gedanken: "Wenn wir überleben wollen, müssen wir die Ursache der nahenden Katastrophe verstehen." Er formulierte die Gesetze der Ökologie in Form von vier Aphorismen:

o Alles ist mit allem verbunden – diese Aussage wiederholt die bekannte dialektische Position über den universellen Zusammenhang von Dingen und Phänomenen.

o Irgendwo muss alles hin – das ist eine informelle Umschreibung des physikalischen Grundgesetzes der Erhaltung der Materie.

o Die Natur weiß es am besten – diese Position zerfällt in zwei relativ unabhängige Thesen: Die erste ist mit dem Slogan „Zurück zur Natur“ verbunden; die zweite - mit einem Aufruf zur Vorsicht im Umgang mit ihr.

o Nichts wird geschenkt – dieses Umweltgesetz „kombiniert“ angeblich die vorherigen drei.

Das erste Gesetz „Alles ist mit allem verbunden“ macht auf den universellen Zusammenhang von Vorgängen und Phänomenen in der Natur und der menschlichen Gesellschaft aufmerksam. In Bezug auf den Wert kommt es dem Gesetz des internen dynamischen Gleichgewichts nahe: Eine Änderung eines der Indikatoren des Systems führt in der Regel zu strukturell-funktionalen quantitativen und qualitativen Änderungen; Gleichzeitig behält das System selbst die Gesamtmenge an materiellen Energiequalitäten.

Die Ökologie betrachtet die Biosphäre unseres Planeten als ein komplexes System mit vielen miteinander verbundenen Elementen. Diese Verbindungen werden nach den Prinzipien der negativen Rückkopplung (z. B. im "Räuber-Beute"-System), direkten Verbindungen und auch aufgrund verschiedener Wechselwirkungen realisiert. Durch diese Verbindungen bilden sich harmonische Stoff- und Energiekreisläufe. Jeder Eingriff in die Arbeit des ausgewogenen Mechanismus der Biosphäre verursacht eine Reaktion in viele Richtungen gleichzeitig, was Vorhersagen in der Ökologie zu einer äußerst schwierigen Aufgabe macht.

Nehmen wir ein typisches Beispiel. Im aquatischen Ökosystem ist jedes biologische Glied durch seine eigene Reaktionsgeschwindigkeit gekennzeichnet, die von der Geschwindigkeit der Stoffwechselvorgänge und der Vermehrung der entsprechenden Organismen abhängt. Das Erscheinen einer neuen Fischgeneration dauert mehrere Monate, Algen mehrere Tage, und sich ausbreitende Bakterien können sich in wenigen Stunden vermehren. Die Stoffwechselrate dieser Organismen (d. h. die Rate, mit der sie Nährstoffe aufnehmen, Sauerstoff verbrauchen oder Abfallprodukte produzieren) ist umgekehrt proportional zu ihrer Größe. Das heißt, wenn die Stoffwechselrate von Fischen als Einheit genommen wird, beträgt diese Rate für Algen etwa 100 und für Bakterien etwa 10.000 Einheiten.

Damit der gesamte Kreislauf im Gleichgewicht bleibt, ist es notwendig, dass sich die Gesamtgeschwindigkeit seiner inneren Prozesse am langsamsten Glied, in unserem Fall dem Wachstum und Stoffwechsel der Fische, orientiert. Jeder äußere Einfluss, der einen Teil des Zyklus beschleunigt und dadurch einen Teil schneller arbeiten lässt als das Gesamtsystem, führt zu negativen Folgen. Befindet sich das System im Gleichgewicht, wird Sauerstoff von Algen produziert und kommt aus der Atmosphäre. Nehmen wir an, dass die Eintragsrate von organischen Abfällen in das System dramatisch zugenommen hat (z. B. aufgrund der Einleitung von Abwasser - Bakterien haben ihre Aktivität erhöht, wodurch die Sauerstoffverbrauchsrate von Bakterienverbreitern die überschreiten kann die Rate seiner Produktion durch Algen (sowie die Rate seines Eintrags aus der Atmosphäre), dann wird der Sauerstoffgehalt des Wassers gegen Null gehen und das System sterben.

B. Commoner schrieb: „All dies ist die Folge einer einfachen Tatsache: Alles ist mit allem verbunden. Das System stabilisiert sich aufgrund seiner dynamischen Eigenschaften, und dieselben Eigenschaften können unter dem Einfluss äußerer Lasten zu dramatischen Folgen führen: der Komplexität von Das Ökosystem und die Geschwindigkeit seines Kreislaufs bestimmen den Grad der Belastung, den es aushalten kann, dh eine kleine Verschiebung an einem Ort kann langfristige, signifikante und langfristige Auswirkungen haben.

Sowohl die Natur als auch die Gesellschaft befinden sich in einem einzigen Netzwerk systemischer Wechselwirkungen. Jede vom Menschen verursachte Veränderung der Natur hat eine Kette von Folgen zur Folge - eine Verletzung eines Gliedes dieser Kette führt zu entsprechenden Verletzungen in anderen Gliedern. Die Biosphäre der Erde ist ein Gleichgewichtsökosystem, in dem alle Einzelglieder miteinander verbunden sind und sich gegenseitig ergänzen. Die Verletzung eines Links führt zu einer Änderung anderer Links. So war eine der Folgen menschlicher Eingriffe in die Natur das Artensterben und die Abnahme der Artenvielfalt.

Das zweite Gesetz „Alles muss irgendwo hin“ steht dem oben betrachteten nahe, ebenso wie dem Gesetz der Entwicklung eines natürlichen Systems auf Kosten der Umwelt. Dieses Gesetz ist eine informelle Umschreibung des Grundgesetzes der Physik – Materie verschwindet nirgendwo. Es kann als Gesetz der Erhaltung der Masse der Materie bezeichnet werden und ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für die rationelle Nutzung natürlicher Ressourcen. Anders als die gesellschaftliche Produktion und das alltägliche Leben ist die Tierwelt insgesamt nahezu abfallfrei – es ist kein Müll darin. Kohlendioxid, das Tiere als Abfallprodukt ihres Atems abgeben, ist ein Nährstoff für Grünpflanzen. Pflanzen "schleudern" Sauerstoff aus, der von Tieren genutzt wird. Die organischen Überreste von Tieren dienen als Nahrung für Zersetzer, und bereits ihre Abfälle (anorganische Substanzen - Stickstoff, Phosphor, Kohlendioxid) werden zur Nahrung für Algen. Das heißt, in der Natur sind die Abfallprodukte einiger Organismen "Rohstoffe" für andere. Dies deutet auf eine weitgehende Schließung der Stoffkreisläufe in der Biosphäre hin.

Das Beispiel des biologischen Kreislaufs zeigt, wie die Reste und Abfallprodukte einiger Organismen in der Natur für andere eine Existenzgrundlage darstellen. Einen solchen harmonischen Kreislauf hat der Mensch in seiner wirtschaftlichen Tätigkeit noch nicht geschaffen. Jede Produktion produziert ständig mindestens zwei Dinge - die notwendigen Produkte und Abfall. Abfall verschwindet nicht von selbst: Er sammelt sich an, wird wieder in Stoffkreisläufe eingebunden und führt zu unabsehbaren Folgen. Technologische Abfälle der Gesellschaft „passen“ oft nicht in natürliche Ökosysteme, sie verschwinden nirgendwo und werden zu Schadstoffen. Aus Sicht der Tierwelt produziert die Menschheit hauptsächlich Müll und Gift. Jede Verschmutzung der Natur kehrt in Form eines „ökologischen Bumerangs“ zum Menschen zurück.

Vor diesem Hintergrund entstehen „waghalsige“ Projekte zur Entsorgung unserer Abfälle, insbesondere radioaktiver Abfälle, zum Beispiel im All, auf anderen Planeten, sie bieten sogar an, sie zur Sonne zu schicken. Glücklicherweise gibt es bei diesen Projekten viele Gegner, denn niemand hat Commoners zweites Gesetz aufgehoben. Wir können uns immer noch nicht einmal vorstellen, was die spezifischen Mechanismen des "Umweltbumerangs" im Falle eines Versuchs sein könnten, die Sonne zu "kontaminieren". Es ist besser, es gar nicht erst zu versuchen. In der Natur verschwindet also nichts, sondern geht nur von einer Existenzform der Materie in eine andere über.

Das dritte Gesetz „Die Natur weiß es am besten“ weist darauf hin, dass Menschen natürliche Systeme fast zwangsläufig schädigen, solange es keine absolut zuverlässigen Informationen über die Mechanismen und Funktionen der Natur gibt. B. Commoner zog zum besseren Verständnis dieses Gesetzes eine Analogie: Wenn eine Person, die mit dem Gerät einer Uhr nicht vertraut ist, sie reparieren möchte, wird die Uhr wahrscheinlich nicht funktionieren. Jeder willkürliche Versuch, etwas zu ändern, ist zum Scheitern verurteilt. Commoner's Law kann in diesem Fall umformuliert werden als: "Der Uhrmacher weiß es am besten." Wie eine Uhr wird ein lebender Organismus, der von "blinden" zufälligen Änderungen betroffen ist, mit ziemlicher Sicherheit nicht verbessert, sondern kaputt gemacht.

„Das Leben besteht aus vielen tausend verschiedenen organischen Verbindungen“, schrieb B. Commoner, „und manchmal scheint es, dass zumindest einige von ihnen verbessert werden können, wenn sie durch eine künstliche Version natürlicher Substanzen ersetzt werden.“ Das besagt der dritte Hauptsatz der Ökologie Die künstliche Einführung organischer Substanzen, die in der Natur nicht vorkommen, aber vom Menschen geschaffen wurden, aber Teil eines lebenden Systems sind, ist wahrscheinlich schädlich. Eine der erstaunlichsten Tatsachen in der Chemie der Lebewesen ist, dass es für jede organische Substanz, die von Lebewesen produziert wird, ein Enzym in der Natur gibt, das diese Substanz zersetzen kann. Wenn eine Person eine neue organische Verbindung synthetisiert, die sich in ihrer Struktur erheblich von natürlichen Substanzen unterscheidet, ist es daher wahrscheinlich, dass es kein abbaubares Enzym dafür gibt, und diese Substanz wird sich in der Natur anreichern.

Daher mahnt dieses Gesetz zur Vorsicht im Umgang mit der Natur. Kein Wunder, dass B. Commoner selbst zwei Jahre später den Wortlaut dieses Gesetzes ergänzte: „Die Natur weiß besser, was zu tun ist, und die Menschen müssen entscheiden, wie sie es am besten tun.“

Die Menschheit hat einen viel kürzeren Entwicklungsweg durchlaufen als die Biosphäre der Erde. Über viele Millionen Jahre des Bestehens der Biosphäre sind die Zusammenhänge und Mechanismen ihrer Funktionsweise vollständig ausgebildet. Unüberlegte, verantwortungslose Eingriffe des Menschen in die Natur können (und führen) dazu führen, dass einzelne Verbindungen zwischen den Verknüpfungen von Ökosystemen zerstört werden und Ökosysteme nicht mehr in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden können. Der Mensch, der selbstbewusst die Natur „verbessern“ will, stört den Lauf natürlicher Prozesse. In der Tat ist alles in der Natur sehr zweckmäßig und funktional. Und das ist verständlich, denn sie hatte genug Zeit, alle erfolglosen Optionen zu verwerfen und nur verifizierte zu hinterlassen.

1991 führte eine Gruppe amerikanischer Forscher ein Experiment namens "Biosphere-2" durch. In einer Wüstenregion in Arizona wurde ein Komplex aus glasüberdachten und ummauerten, isolierten Räumen (nur Solarenergie) gebaut, um fünf miteinander verbundene Ökosysteme zu schaffen: tropischer Regenwald, Savanne, Wüste, Sumpf und Meer (Pool tief) 8 m mit Leben Korallenriff).

3.800 Vertreter von Fauna und Flora wurden in Biosphäre-2 umgesiedelt, und das Hauptkriterium für ihre Auswahl war der Nutzen, den sie den Menschen bringen könnten (Verzehr als Nahrung, Reinigung der Luft, Verabreichung von Medikamenten usw.). Die Technosphäre wurde auch in Biosphäre-2 aufgenommen, die über Wohn- und Arbeitsräume verfügte, die für acht Personen ausgelegt waren, ein Fitnessstudio, eine Bibliothek, eine Stadt und zahlreiche technische Geräte (Sprinkler, Pumpen für Wasser- und Luftzirkulation, ein Computer mit vielen Sensoren, die sollten war die Vitalparameter des Komplexes zu überwachen).

Ziel des auf zwei Jahre ausgelegten Experiments war es, ein geschlossenes Ökosystem, eine Art Mini-Biosphäre, zu schaffen, die auf Autarkiebasis funktionierte und unabhängig von "Biosphäre-1" (wie die Autoren die Erde nannten) war Biosphäre). Diese Mini-Biosphäre sollte organisch eine Mini-Technosphäre mit Forschern beinhalten. Die Autoren träumten davon, eine künstlich aufrechterhaltene Homöostase im System zu erreichen, d.h. Stabilität der wichtigsten Vitalparameter (Temperatur, Feuchtigkeit usw.). Biota-Abfall aus einem Ökosystem sollte als Ressource für ein anderes dienen.

Das Projekt sollte (wenn auch in kleinem Maßstab) den Traum von V.I. Vernadsky über den Übergang zur menschlichen Kontrolle aller Prozesse in der Biosphäre.

Das Experiment endete erfolglos: In weniger als sechs Monaten wurden die Forscher von Biosphere-2 zurück in ihre Heimat Biosphere-1 evakuiert. Die angestrebte Prozesssteuerung und Balance der Technosphäre und „Biosphäre-2“ konnte nicht erreicht werden; außerdem sind die Hauptparameter des Systems, insbesondere der Kohlendioxidgehalt der Luft, die Zusammensetzung der Mikroorganismen im Boden usw., außer Kontrolle geraten. Als der CO2-Gehalt in der Luft ein für die menschliche Gesundheit gefährliches Niveau erreichte und nicht mehr reduziert werden konnte, wurde der Versuch abgebrochen.

Der Zusammenbruch des Experiments „Biosphere-2“ hat eindeutig bewiesen, dass das vollständige Gleichgewicht aller Prozesse, der Stoff- und Energiekreislauf und die Aufrechterhaltung der Homöostase nur auf der Ebene der Erde möglich sind, wo diese Prozesse ausgearbeitet wurden viele Millionen Jahre. Und kein Computer ist in der Lage, ein System zu übernehmen, dessen Komplexität weitaus größer ist als das eigene. Bestätigt wurde auch die Gültigkeit des vom Mathematiker J. Neumann formulierten Grundsatzes: „Die Organisation eines Systems unterhalb eines bestimmten Mindestniveaus führt zu einer Verschlechterung seiner Qualität.“

Sowohl die umfassende Bewirtschaftung von „Biosphäre-1“ als auch die Schaffung künstlicher Biosphären wie „Biosphäre-2“ liegen heute (und in naher Zukunft) außerhalb der Macht des Menschen. Die Bemühungen der Menschheit sollten sich auf die Erhaltung der planetaren Biosphäre richten - ein sehr komplexes, ausgewogenes System, dessen Stabilität jetzt durch die Technosphäre verletzt wird. Wir müssen versuchen, nicht "die Biosphäre zu übernehmen", sondern so zu handeln, dass wir nicht "in die Natur eingreifen", die nach B. Commoner's Law "es am besten weiß".

Tragischer Egozentrismus in seiner extremen Manifestation, ausgedrückt durch den berühmten Züchter der 30er Jahre des 20. Jahrhunderts. IN UND. Michurin: „Wir können nicht auf Gunst der Natur warten, sie ihr zu nehmen, ist unsere Aufgabe.“ Menschliches Handeln wird nur dann gerechtfertigt sein, wenn die Motivation für sein Handeln in erster Linie von der Rolle bestimmt wird, für die es von der Natur geschaffen wurde, wenn die Die Bedürfnisse der Natur werden für den Menschen wichtiger sein als die persönlichen. Der Mensch muss lernen, im Einklang mit der Natur zu leben.

Das vierte Gesetz „Alles muss man bezahlen, sonst gibt es nichts geschenkt“ befasst sich wiederum mit jenen Problemen, die das Gesetz des inneren dynamischen Gleichgewichts und das Gesetz der Entwicklung eines natürlichen Systems durch seine Umwelt verallgemeinern. B. Commoner erklärte dieses Gesetz folgendermaßen: „... Das globale Ökosystem ist ein einziges Ganzes, innerhalb dessen nichts gewonnen oder verloren werden kann und das nicht Gegenstand allgemeiner Verbesserung sein kann: alles, was ihm durch menschliche Arbeit entzogen wurde, sollte es erstattet werden. Die Zahlung dieser Rechnung kann nicht vermieden, sondern nur hinausgezögert werden. Die aktuelle Umweltkrise zeigt nur, dass die Verzögerung sehr lang war.“ Und er fügte hinzu: "Wir haben den Kreislauf des Lebens geöffnet, ihn in unzählige Zyklen verwandelt, in lineare Ketten künstlicher Ereignisse."

Das vierte Gesetz bestätigt: Natürliche Ressourcen sind nicht unendlich. Der Mensch nimmt im Prozess seiner Tätigkeit als "Schuld" an der Produktion der Natur teil und hinterlässt als Pfand jene Abfälle und Verschmutzungen, die er nicht verhindern kann oder will. Diese Schulden werden wachsen, bis die Existenz der Menschheit bedroht ist und die Menschen sich der Notwendigkeit bewusst sind, die negativen Folgen ihrer Aktivitäten zu beseitigen. Und diese Beseitigung wird sehr große Kosten erfordern, die die Zahlung dieser Schulden sein werden. Tatsächlich droht die unangemessene Ausbeutung natürlicher Ressourcen und natürlicher Güter früher oder später mit Vergeltung.

Auf der gegenwärtigen Stufe der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie scheint die Menschheit weniger abhängig von der Natur zu sein, aber diese Abhängigkeit ist erhalten geblieben, und nicht nur erhalten, sondern komplizierter geworden, da sich nur die relative Rolle der Naturgesetze geändert hat. Die Menschheit ist nach wie vor abhängig von Energie, mineralischen Rohstoffen, biologischen, Wasser- und anderen natürlichen Ressourcen. Daher sollten die Gesetze der Ökologie von Barry Commoner sowie alle anderen sehr wichtigen Gesetze, die die allgemeinen systemischen Funktionsmuster und die Entwicklung der objektiven Realität widerspiegeln, in Ihren täglichen Aktivitäten beachtet und berücksichtigt werden.

Der prominente amerikanische Ökologe Barry Commoner fasste die systematische Natur der Ökologie in Form von vier Gesetzen zusammen, die als "Commoner" bezeichnet werden und derzeit in fast jedem Handbuch zur Ökologie enthalten sind. Ihre Beachtung ist Voraussetzung für jegliches menschliches Handeln in der Natur. Diese Gesetze sind eine Folge jener Grundprinzipien der allgemeinen Lebenslehre.

1 Bürgerrechte:

Alles ist mit allem verbunden. Jede vom Menschen in der Natur vorgenommene Veränderung hat eine Kette von Folgen zur Folge, die normalerweise ungünstig sind.

Tatsächlich ist dies eine der Formulierungen des Prinzips der Einheit des Universums. Die Hoffnung, dass einige unserer Handlungen, insbesondere im Bereich der modernen Produktion, keine schwerwiegenden Folgen haben werden, wenn wir eine Reihe von Umweltschutzmaßnahmen durchführen, ist weitgehend utopisch. Dies kann die verletzliche Psyche des modernen Mannes auf der Straße nur etwas beruhigen und schwerwiegendere Veränderungen in der Natur in die Zukunft drängen. Auf diese Weise verlängern wir die Rohre unserer Wärmekraftwerke, weil wir glauben, dass in diesem Fall Schadstoffe gleichmäßiger in der Atmosphäre verteilt werden und nicht zu ernsthaften Vergiftungen der umliegenden Bevölkerung führen. Tatsächlich kann saurer Regen, der durch eine erhöhte Konzentration von Schwefelverbindungen in der Atmosphäre verursacht wird, an einem ganz anderen Ort und sogar in einem anderen Land stattfinden. Aber unser Zuhause ist der ganze Planet. Früher oder später werden wir in eine Situation geraten, in der die Rohrlänge keine nennenswerte Rolle mehr spielt.

2 Bürgerrechte:

Alles muss irgendwo hin. Jede Verschmutzung der Natur kehrt in Form eines „ökologischen Bumerangs“ zum Menschen zurück. Energie verschwindet nicht, aber die Schadstoffe, die in die Flüsse gelangen, gehen irgendwohin, landen schließlich in den Meeren und Ozeanen und kehren mit ihren Produkten zu den Menschen zurück.

3 Bürgerrechte:

Die Natur weiß es am besten. Das Handeln des Menschen sollte nicht darauf abzielen, die Natur zu erobern und sie in seinen eigenen Interessen umzugestalten, sondern sich ihr anzupassen. Dies ist eine der Formulierungen des Prinzips der Optimalität. Zusammen mit dem Prinzip der Einheit des Universums führt dies dazu, dass das Universum als Ganzes als ein einziger lebender Organismus erscheint. Dasselbe gilt für Systeme niedrigerer Hierarchieebenen wie Planet, Biosphäre, Ökosystem, Vielzeller usw. Alle Versuche, Änderungen an einem gut funktionierenden Organismus der Natur vorzunehmen, sind mit einer Verletzung von Direkt- und Rückkopplungsverbindungen behaftet, durch die die Optimalität der inneren Struktur eines bestimmten Organismus realisiert wird. Menschliches Handeln wird nur dann gerechtfertigt sein, wenn die Motivation unseres Handelns in erster Linie von der Rolle bestimmt wird, für die wir von der Natur geschaffen wurden, wenn die Bedürfnisse der Natur für uns wichtiger sind als persönliche Bedürfnisse, wenn wir dies weitgehend können begrenzen sich demütig zum Wohle des Planeten.

4 Bürgerrechte:

Nichts wird geschenkt. Wenn wir nicht in den Naturschutz investieren wollen, müssen wir mit der Gesundheit bezahlen, sowohl für uns selbst als auch für unsere Nachkommen.

Das Thema Naturschutz ist sehr komplex. Keiner unserer Eingriffe in die Natur bleibt unbemerkt, auch wenn scheinbar alle Anforderungen an die Umweltsauberkeit erfüllt sind. Schon allein deshalb, weil die Entwicklung umweltschonender Technologien hochwertige Energiequellen und hochwertige durchsetzbare Gesetze erfordert. Auch wenn die Energiewirtschaft selbst aufhört, die Atmosphäre und Hydrosphäre mit Schadstoffen zu belasten, bleibt das Problem der thermischen Belastung weiterhin ungelöst. Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik wird jeder Teil der Energie, nachdem er eine Reihe von Umwandlungen durchlaufen hat, früher oder später in Wärme umgewandelt. Bei der Energiezufuhr zur Erde können wir noch nicht mit der Sonne konkurrieren, aber unsere Stärke wächst. Wir sind begierig darauf, neue Energiequellen zu entdecken. In der Regel geben wir die von verschiedenen Formen der Materie auf einmal angesammelte Energie ab. Dies ist viel billiger als das Einfangen der Streuenergie der Sonne, führt jedoch direkt zu einer Verletzung des thermischen Gleichgewichts des Planeten. Es ist kein Zufall, dass die Durchschnittstemperatur in Städten 2-3 (und manchmal mehr) Grad höher ist als außerhalb der Stadt in derselben Gegend. Früher oder später wird dieser „Bumerang“ zu uns zurückkehren.

Sektionen der Ökologie (nach N.F. Reimers)

Die Struktur der modernen Ökologie (nach N.F. Reimers)

Ökologie der Stadt- eine wissenschaftliche Disziplin, die die Muster der menschlichen Interaktion mit der städtischen Umgebung untersucht. Der Urbanisierungsprozess schreitet weltweit intensiv voran, was auch Russland betrifft. Derzeit leben 109 Millionen Menschen in russischen Städten. (oder 74 %).

Ökologie angewandt- ein Bereich Ökologie, dessen Ergebnisse auf die Lösung praktischer Probleme des Umweltschutzes abzielen (Schutz vor Umweltverschmutzung durch Giftstoffe, rationelle Nutzung natürlicher Ressourcen, fortschrittliche Technologien in verschiedenen Wirtschaftsbereichen usw.). Gegenwärtig entwickeln sich die folgenden Bereiche in der angewandten Ökologie recht erfolgreich: Industrie (Ingenieurwesen), Technologie, Landwirtschaft, Medizin, Chemie, Erholung usw.

Ökologie sozial- ein Bereich der Ökologie, der die Beziehung zwischen der menschlichen Gesellschaft und der sie umgebenden geographisch-räumlichen, sozialen und kulturellen Umwelt, die direkten und Nebenwirkungen von Produktionstätigkeiten auf die Zusammensetzung und Eigenschaften der Umwelt, die Umweltauswirkungen anthropogener Faktoren auf die menschliche Gesundheit und untersucht der Genpool menschlicher Populationen. Innerhalb der Sozialökologie gibt es: Persönlichkeitsökologie, Kulturökologie, Ethnoökologie usw. Die Kulturökologie befasst sich also mit der Erhaltung und Wiederherstellung verschiedener Elemente des kulturellen Umfelds, das der Mensch im Laufe seiner Geschichte geschaffen hat (Baudenkmäler, Parks, Museen usw.). .). Die Ethnökologie untersucht das Verhältnis der Bevölkerung zum geographischen Umfeld, das die ethnische Gruppe im Laufe des historischen Prozesses bildet. Die Populationsökologie betrachtet die Zusammenhänge zwischen den Prozessen, die in menschlichen Populationen unter dem Einfluss einer sich verändernden natürlichen und sozioökonomischen Umwelt in einem kürzeren Zeitintervall ablaufen. Näheres ist in D. Markovichs Buch "Social Ecology" (M., 1991) zu finden.

Humanökologie (Anthropökologie) ist eine komplexe Wissenschaft (Teil der sozialen Ökologie), die die Interaktion eines Menschen als biosoziales Wesen mit einer komplexen, aus mehreren Komponenten bestehenden Umwelt mit einer immer komplexer werdenden Umwelt untersucht. Seine wichtigste Aufgabe ist es, die Muster der Produktion und wirtschaftlichen, gezielten Entwicklung und Transformation von Naturlandschaften unter dem Einfluss menschlicher Aktivitäten aufzuzeigen. Der Begriff wurde von Amer eingeführt. Wissenschaftler R. Park und E. Burgess (1921).

globale Ökologie- eine komplexe wissenschaftliche Disziplin, die die wichtigsten Entwicklungsmuster der Biosphäre als Ganzes sowie ihre möglichen Veränderungen unter dem Einfluss menschlicher Aktivitäten untersucht. Globale Ökologie soll die Beziehung der Menschheit zur Umwelt auf planetarischer Ebene untersuchen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass es negative Umweltfolgen des Einflusses anthropogener Faktoren auf die Biosphäre der Erde gab.

Einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung des Begriffsapparates der modernen Ökologie leistete N.F. Reimers. In seinem Hauptwerk Ökologie der Theorien, Gesetze, Regeln, Prinzipien und Hypothesen 1994 sind alle dem Autor bekannten Theoreme, Gesetze, Axiome und Hypothesen zu diesem Wissensgebiet zusammengetragen. Dieses Werk ist jedoch unseres Erachtens nicht vollständig, da sich viele der darin angegebenen Gesetze und Theoreme wiederholen und kein einheitliches System darstellen, das Kennzeichen einer etablierten Wissenschaft, wie beispielsweise der Physik oder Mathematik geworden ist. Dies ist jedoch eine Frage der Zeit und der zukünftigen Forschung und Forscher.

N.F. Reimers schlägt folgende Einteilung der Bioökologie vor:

• 1. Endoökologie:
  • - Molekularökologie, einschließlich ökologischer Genetik, und möglicherweise Genökologie als genetische Verwandtschaft aller Lebewesen
  • - Ökologie von Zellen und Geweben, morphologische Ökologie
  • - Physiologische Ökologie des Individuums mit Abschnitten zur Ökologie der Ernährung, Atmung etc. im Gegenteil, Physiologie, ökologische Physiologie, ökologische Ethologie usw. werden bereits Teile der Physiologie, Ethologie und anderer relevanter Wissenschaften sein.
• 2. Exoökologie:
  • - Autoökologie von Individuen und Organismen als Vertreter der Art
  • - Demoökologie Ökologie kleiner Gruppen
  • - Populationsökologie
  • - spezielle Ökologie Artenökologie
  • - Synökologie Gemeinschaftsökologie
  • - Biozönologie Ökologie der Biozönosen
  • - Biogeozänologie die Lehre von Ökosystemen verschiedener hierarchischer Organisationsebenen
  • - die Lehre von der Biosphäre Biosphärologie
  • - Ökosphärenkunde globale Ökologie.

Zeitgenössische Umweltfragen

Wichtige Umweltprobleme

Umweltprobleme werden zunächst nach Größenverhältnissen eingeteilt: Sie können regional, lokal und global sein.

Ein Beispiel für ein lokales Umweltproblem ist eine Fabrik, die Industrieabwässer nicht behandelt, bevor sie in den Fluss eingeleitet werden. Dies führt zum Tod von Fischen und schadet Menschen.

Als Beispiel für ein regionales Problem kann man Tschernobyl bzw. die angrenzenden Böden nehmen: Sie sind radioaktiv und stellen eine Bedrohung für alle biologischen Organismen dar, die sich auf diesem Gebiet befinden. Als nächstes werden wir uns auf globale Umweltprobleme konzentrieren.

Globale Umweltprobleme der Menschheit: Merkmale

Diese Reihe von Umweltproblemen hat ein enormes Ausmaß und betrifft direkt alle ökologischen Systeme, im Gegensatz zu lokalen und regionalen.

Umweltprobleme: Klimaerwärmung und Ozonlöcher

Die Erwärmung spüren die Bewohner der Erde durch milde Winter, die früher eine Seltenheit waren. Seit dem ersten Internationalen Jahr der Geophysik hat sich die Temperatur der gedrungenen Luftschicht um 0,7 °C erhöht. Am Nordpol begannen die unteren Eisschichten zu schmelzen, da sich das Wasser um 1 ° C erwärmte.

Einige Wissenschaftler sind der Meinung, dass die Ursache dieses Phänomens der sogenannte "Treibhauseffekt" ist, der durch die große Menge an Kraftstoffverbrennung und die Ansammlung von Kohlendioxid in den atmosphärischen Schichten entstanden ist. Dadurch wird die Wärmeübertragung gestört und die Luft kühlt langsamer ab.

Andere glauben, dass die Erwärmung mit der Sonnenaktivität zusammenhängt und der menschliche Faktor hier keine bedeutende Rolle spielt.

Ozonlöcher sind ein weiteres Problem der Menschheit, das mit dem technologischen Fortschritt verbunden ist. Es ist bekannt, dass das Leben auf der Erde erst entstand, nachdem eine schützende Ozonschicht entstanden war, die Organismen vor starker UV-Strahlung schützt.

Aber am Ende des 20. Jahrhunderts entdeckten Wissenschaftler, dass Ozon über der Antarktis extrem niedrig war. Diese Situation ist immer noch erhalten, während die beschädigte Fläche mit der Größe Nordamerikas gleichgesetzt wird. Solche Anomalien wurden auch in anderen Gebieten gefunden, insbesondere gibt es ein Ozonloch über Woronesch. Grund dafür sind die aktiven Starts von Raketen und Satelliten sowie Flugzeugen.

GEMEINSAME GESETZE DER ÖKOLOGIE

COMMONER'S ECOLOGY LAWS Vom amerikanischen Ökologen B. Commoner (1974) in frei erfundener Form formulierte Gesetze (nicht im strengen Sinne, wie in der Naturwissenschaft üblich): 1) „Alles ist mit allem verbunden“; das bedeutet, dass die lebendige Dynamik komplexer und verzweigter ökologischer Ketten schließlich ein einziges hochgradig vernetztes System bildet; in einer abstrakten Version wiederholt diese Aussage die bekannte dialektisch-materialistische Position über den universellen Zusammenhang von Dingen und Phänomenen; auf einer konkreteren Ebene handelt es sich um eine Verallgemeinerung kybernetischen Charakters; 2) „Alles muss irgendwo hin“; dies ist eine informelle Paraphrase des fundamentalen physikalischen Gesetzes der Erhaltung der Materie; hier stellt Commoner eines der schwierigsten Probleme der angewandten Ökologie – das Problem der Assimilation der Abfälle der menschlichen Zivilisation durch die Biosphäre; 3) „Die Natur weiß es am besten“; dieses Gesetz erregt in der Literatur die größte Kritik; dieser Vorschlag zerfällt in zwei relativ unabhängige Thesen: die erste in Solidarität mit dem bekannten neorussischen Slogan „Zurück zur Natur“, der heute nicht als unrealistisch akzeptiert werden kann; der zweite, der sich auf den Aufruf zur Vorsicht im Umgang mit natürlichen Ökosystemen bezieht, ist wichtig und konstruktiv; 4) „Nichts wird geschenkt“; dieses Umweltgesetz fasst die drei vorangegangenen Gesetze zusammen; Laut Commoner „ist das globale Ökosystem ein einziges Ganzes, in dem nichts gewonnen oder verloren werden kann und das nicht Gegenstand allgemeiner Verbesserungen sein kann; alles, was ihm durch menschliche Arbeit entzogen wurde, muss ersetzt werden. Die Zahlung auf dieser Rechnung kann nicht vermieden werden; es kann nur hinausgezögert werden.“

Ökologisches Lexikon. - Chisinau: Hauptausgabe der Moldauischen Sowjetischen Enzyklopädie. ich.ich Opa. 1989

COMMONER'S LAWS OF ECOLOGY wurden in den frühen 1970er Jahren formuliert. Amerikanischer Wissenschaftler B. Commoner.
Erstes Gesetz. Alles ist mit allem verbunden. Das ist das Ökosystem- und Biosphärengesetz, das auf den universellen Zusammenhang von Prozessen und Phänomenen in der Natur aufmerksam macht. Es soll eine Person vor unüberlegten Auswirkungen auf bestimmte Teile von Ökosystemen warnen, die zu unvorhergesehenen Folgen führen können. (z. B. führt die Entwässerung von Sümpfen zu einer Abflachung von Flüssen).
Zweites Gesetz. Alles muss irgendwo hin. Dies ist das Gesetz der menschlichen Wirtschaftstätigkeit, deren Verschwendung unvermeidlich ist, und daher ist es notwendig, sowohl über die Verringerung ihrer Anzahl als auch über ihre spätere Verwendung nachzudenken.
Drittes Gesetz. Die Natur „weiß“ es besser. Das ist das Gesetz eines vernünftigen, bewussten Umgangs mit der Natur. Wir dürfen nicht vergessen, dass der Mensch auch eine biologische Spezies ist, dass er Teil der Natur ist und nicht ihr Herr. Das bedeutet, dass man nicht versuchen sollte, die Natur zu erobern, sondern mit ihr kooperieren sollte. Obwohl wir keine vollständigen Informationen über die Mechanismen und Funktionen der Natur haben und ohne genaue Kenntnis der Folgen der Transformation der Natur, sind keine "Verbesserungen" derselben erlaubt.
Viertes Gesetz. Nichts wird geschenkt. Dies ist das Gesetz der rationellen Nutzung natürlicher Ressourcen. "... Das globale Ökosystem ist ein integrales Ganzes, in dem nichts gewonnen oder verloren werden kann und das nicht universell verbessert werden kann." Sie müssen mit Energie für zusätzliche Abfallbehandlung, Dünger - für die Steigerung des Ertrags, Sanatorien und Medikamente - für die Verschlechterung der menschlichen Gesundheit usw. bezahlen.

Ökologisches Lexikon, 2001