macroevolution (macroevolution) wrote,
macroevolution
macroevolution

Ученые мира о глобальных экологических проблемах: перевод. Часть 3.

Окончание. Начало см. тут.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ
На Земле почти не осталось мест, где загрязнение человеком окружающей среды вовсе не ощущается. Следы пестицидов и промышленных загрязнений находят в пробах почвы и стволах деревьев практически любого леса мира, в китовом жире, в тканях белых медведей, в рыбе большинства рек и океанов, и даже в пуповинах новорожденных младенцев. Во многих городах смог превышает предельно допустимые уровни. В худших случаях - например, в январе 2013 года в Пекине, - загрязненный воздух можно было увидеть даже из космоса. Другие атмосферные загрязнители - парниковые газы и озон, - невидимы, но могут вызывать серьезные глобальные изменения, главным образом климатические. Разливы нефти регулярно загрязняют океаны и побережья, внутренние воды и землю. Растущую угрозу представляют ядерные отходы и радиоактивное загрязнение вследствие происшествий на атомных электростанциях, а также повсеместное распространение канцерогенных веществ и веществ, влияющих на гормональную систему - например, бисфенола А. Горные работы, производство и переработка электронного оборудования не только концентрируют опасные загрязнители на местном уровне, но и разносят их по всему миру, в особенности такие вредные вещества, как свинец, хром, ртуть и асбест.

Причины для беспокойства
• Влияние на здоровье. Негативное влияние загрязняющих веществ на здоровье огромно. По меньшей мере 125 миллионов человек находятся сегодня в зоне прямого риска из-за токсичных отходов горнодобывающих предприятий и промышленных производств. По данным на 2010 год атмосферное загрязнение приводит к 6 миллионам преждевременных смертей в год. Воздействие внешних факторов несет ответственность за 19% случаев возникновения рака по всему миру. Миллионы людей пьют воду, зараженную вредными микробами или мышьяком, вызывающим рак. В целом на 2010 год количество лет, потерянных из-за болезни, инвалидности или ранней смерти (год жизни с поправкой на инвалидность) вследствие негативного воздействия окружающей среды оказалось выше, чем количество лет, утраченное из-за малярии, туберкулеза и ВИЧ/СПИД, вместе взятых. Растет озабоченность распространением веществ, влияющих на гормональную систему - эндокринных разрушителей, которые могут влиять на рост и развитие человека, а также оказывать долговременное воздействие на его здоровье. К примеру, воздействие эндокринных разрушителей связывают с ранним началом пубертатного периода и ожирением. Последнее ведет к росту сердечно-сосудистых заболеваний и диабету второго типа.
• Мертвые зоны. Избыток азота из удобрений, заводов по переработке сточных вод, животноводческих хозяйств и угольных электростанций попадает в русла рек и оказывается в океанах, где стимулирует активный рост водорослей. Гниение мертвых водорослей вытягивает из воды кислород. В результате возникают мертвые зоны, где практически отсутствует морская жизнь. Большинство побережий мира производит сегодня повышенное количество азота, а рядом с крупными городами образуются обширные мертвые зоны.
• Опустошение окружающей среды. Парниковые газы - в основном углекислый газ, оксиды азота и метан, - служат главной причиной одной из самых крупных экологических проблем: изменения климата. Гербициды, пестициды и различные химические вещества, использующиеся в производстве пластмасс, загрязняют множество рек, а попадая в живые организмы, распространяются по всей пищевой цепи. Практически каждый человек на Земле несет в себе эти устойчивые химические вещества, многие из которых являются эндокринными разрушителями. Лекарства, предназначенные для человека или скота, попадают в стоки или оказываются в реках и озерах, нарушая рост и развитие амфибий и рыб. Канализационные стоки и избыток удобрений вносят значительный вклад в разрушение более чем половины мировых коралловых рифов, а в некоторых регионах - до 90% рифов.

Решения
Загрязнение - не новая проблема. Источники загрязнения чаще всего хорошо известны, особенно худшие из них, такие, как переработка свинцовых аккумуляторов, выплавка свинца, горное дело и переработка руды, кожевенные предприятия, муниципальные и индустриальные свалки, промышленные и химические производства, нефтехимическая промышленность, отходы электроники, сельскохозяйственные пестициды, избыток удобрений, а также парниковые газы. Эффективные предупредительные меры и решения по очистке имеются для большинства загрязняющих веществ, но часто не применяются из-за их стоимости. Значительного снижения выбросов производств можно добиться лучшим регулированием и контролем предприятий, использующих и создающих вредные отходы; лучшим контролем промышленных вредных отходов и веществ; просвещением местных сообществ и владельцев опасных производств относительно негативных эффектов загрязняющих веществ; усилением технологии управления и использования загрязняющих веществ; уменьшением областей с потенциально опасными предприятиями вблизи населенных пунктов. Снижение атмосферных загрязнителей (включая парниковые газы) требует немедленного свертывания угольных электростанций и предприятий с высокой долей выбросов и, с течением времени, замены источников энергии на ископаемом топливе чистой энергией. Снижение сельскохозяйственного загрязнения требует роста эффективности применения удобрений, пестицидов и антибиотиков.
Наиболее многообещающим из этих традиционных подходов является использование научного понимания механизмов токсичности для перехода к новому поколению безопасных химических материалов. Сейчас эта перспектива становится все более вероятной, обещая выгоду тем предпринимателям, которые используют методы экологически безопасной химии.

РОСТ ПОПУЛЯЦИИ И ПОТРЕБЛЕНИЯ РЕСУРСОВ
Существует два аспекта проблемы перенаселения. Одна связана с тем, сколько всего людей живет на Земле. Другая - с широкой диспропорцией в "экологических отпечатках" между различными странами и секторами общества, поскольку относительно небольшая часть человечества неэффективно использует чрезвычайно большую долю экологических ресурсов.
Сегодня на планете живет более семи миллиардов человек. Демографические оценки роста популяции указывают, что к 2050 году, когда сегодняшние дети достигнут среднего возраста, мировая популяция может насчитывать на 2.5 миллиарда человек больше. То, как изменится популяция в грядущие десятилетия, в основном зависит от того, что будет происходить с коэффициентом рождаемости (среднее количество детей на одну женщину в течение ее жизни в популяции), а также с уровнем смертности. Если глобальный средний КР останется на текущем уровне, к 2100 году на Земле может проживать 27 миллиардов человек, но это крайне маловероятно. Если рождаемость изменится по всему миру до "коэффициента воспроизводства" (когда родители только "воспроизводят" себя в следующем поколении - 2.1 ребенок на женщину), а уровни смертности будут типичными для развитых стран, к 2100 году на Земле может быть 10.1 миллиарда человек. Если глобальный средний КР будет на уровне 0.5 ребенка выше коэффициента воспроизводства, к 2100 году популяция достигнет 15.8 миллиарда человек, а уровень на 0.5 ребенка ниже КВ приведет к раннему пику роста популяции и ее снижению до 6.2 миллиардов к 2100 году.
Сегодня имеются широкие отличия уровня рождаемости в зависимости от страны. Низкие уровни - 1.2 - 1.3, - наблюдаются в нескольких развитых странах, включая Латвию, Португалию, Южную Корею и Сингапур. Некоторые страны с чуть более высоким уровнем рождаемости сейчас двигаются в сторону спада: Россия, Германия и Япония. Почти все развитые страны и достаточное число развивающихся стран, включая Китай, Бразилию и Таиланд, имеют уровень ниже коэффициента воспроизводства, и их популяции прекратят расти в течение нескольких десятков лет. По контрасту, во многих бедных развивающихся странах - к примеру, в Замбии, Сомали, Бурунди и Афганистане, - уровни рождаемости высоки и составляют 6 и более детей на семью. Высокая рождаемость в этих регионах может влиять на общий рост мировой популяции в течение века, если только демографическая политика не повлияет на их снижение, и лучше раньше, чем позже.

Причины для беспокойства
Каждый из семи миллиардов человек на Земле в той или иной мере вносит свой вклад в изменение климата, вымирание видов, трансформацию экосистем и загрязнение. Реальный вклад меняется от региона к региону, от страны к стране, и зависит от уровня обеспеченности; в высоко индустриальных, богатых странах "экологический отпечаток" на душу населения в целом гораздо выше, чем в развивающихся, бедных странах. Хотя влияние отдельного человека на глобальные изменения может быть маленьким, совокупное влияние семи миллиардов создает невероятно большой эффект. Рост популяции вносит вклад в следующие мировые проблемы:
• Изменение климата. В среднем, каждый человек на Земле создает около 4.9 тонн СО2 в год, согласно данным на 2011 г. Таким образом, по мере роста популяции парниковые газы и изменения климата пропорционально увеличиваются.
• Вымирание видов. Прямые причины вымирания (разрушение естественной среды обитания, чрезмерная эксплуатация ресурсов) могут возрастать по мере того, как миллиарды людей занимают и используют все большую площадь планеты. Дальнейшее вымирание будет результатом климатических изменений. Кроме того, есть серьезное непрямое влияние, в частности, объем чистой первичной продуктивности, или ЧПП, который люди потребляют или используют (ЧПП - это мера "природной энергии", доступной для поддержки глобальной экосистемы). Сейчас люди используют примерно 28% всей ЧПП (хотя подсчеты варьируются от 23% до 40%). Существуют границы объема ЧПП, который можно произвести на земле, так что чем больше ЧПП используют люди, тем меньше доступно другим видам. Это означает, что по мере роста человеческой популяции, популяции других видов неизбежно станут вымирать (если только не будут предприняты особые меры по снижению потерь) из-за глобальных энергетических ограничений. Подсчеты, берущие за основу отсутствие изменений в моделях человеческого потребления, указывают, что объем ЧПП, требующийся для 20 миллиардов человек, которые могут появиться на Земле к 2085 году, если уровень рождаемости останется на текущем уровне, приведет к вымиранию большинства других видов на планете. Понятно, что подобный размер человеческой популяции неприемлем.
• Трансформация экосистем. На каждого жителя Земли приходится чуть менее двух акров обработанной суши. Если такая скорость освоения сохранится в дальнейшем, добавление 2.5 миллиардов новых жителей планеты означает, что к 2050 году большая часть поверхности Земли - примерно 50%, - будет занята фермами, пастбищами, городами, поселками и дорогами. Если размер популяции достигнет 15 миллиардов, продолжение использования суши на уровне 2 акра на человека означает использование 85% земной суши, включая необитаемые места, такие, как пустыни, Арктика и Антарктика. Подобные неосуществимые сценарии подчеркивают, что популяция не может значительно расти, не снижая своего влияния на среду.
• Загрязнение. Все наиболее опасные источники загрязнения связаны с потребностями человека в товарах и услугах, и, учитывая текущую практику, загрязнение будет расти пропорционально количеству людей на Земле. Кроме того, существует проблема избавления от человеческих отходов (сточные воды и мусор), объем которых увеличивается пропорционально числу людей.

Важно учесть, что базовые потребности - жилище, продукты питания, воду и адекватную медицинскую помощь, - сложно предоставлять даже сегодняшним семи миллиардам человек. Хотя международные программы достигли значительных успехов в удовлетворении этих потребностей, примерно 80% человеческой популяции все еще живет за чертой бедности (получает менее 10 долларов в день; 1.4 миллиарда человек до сих пор живут на 1.25 доллара в день), 2.6 миллиардов человек не имеют канализации (более чем треть всех людей на планете), 1.1. миллиард человек имеет плохой доступ к воде, 870 миллионам человек (1 из 8) не хватает еды, а 1 миллиард человек не имеет доступа к базовой системе здравоохранения. Добавление к 2050 году еще 2.5 миллиардов человек или больше сделает эти и без того сложные проблемы практически неразрешимыми, особенно если учесть, что самые высокие уровни рождаемости наблюдаются в самых бедных странах. К примеру, несмотря на общее снижение голодающих детей с 1990 по 2011 год, количество плохо питающихся детей в Африке, где популяция стремительно растет, а большинство стран относительно бедны, увеличилось с 46 миллионов до 56 миллионов за два десятка лет.

Решения
Для того, чтобы избежать худшего влияния роста популяции, требуются две стратегии. Первая включает в себя признание того, что сохранение сегодняшнего качества жизни при добавлении еще нескольких миллиардов человек требует снижения подушевого экологического влияния: разработки и внедрения энергетических технологий с нулевым выбросом углерода, более эффективного производства продуктов питания и товаров, снижения потребления и уменьшения отходов. Это представляет собой двойную задачу: снижение использования ресурсов на душу населения в экономически развитых странах и при этом продолжение роста качества жизни в развивающихся странах. К примеру, в 2011 году средний житель США использовал около 22 баррелей топлива, тогда как средний житель Китая и Индии - только 3 и 1 баррель соответственно. Выравнивание подобных диспропорций при сохранении качества жизни потребует трансформации энергии и методов потребления ресурсов как в богатых, так и бедных странах, а кроме того, серьезных технологических прорывов в некоторых областях. В энергетическом секторе политические изменения необходимы для того, чтобы развивающиеся страны смогли "перескочить" через устаревшие технологии, как это произошло в производстве мобильных телефонов. Подушевое потребление можно снизить, используя современную науку для создания, разработки и коммерциализации материалов, необходимых миллиардам людей.
Вторая стратегия связана с обеспечением доминирования низкого роста популяции. Мировой средний вариант уровня рождаемости (одна дочь на семью) стабилизирует общую популяцию на уровне 10 миллиардов; это влечет за собой большой рост плодовитости во всех развитых странах и в Китае, а также в десятках других развивающихся стран. Таким образом, уровень 10 миллиардов вполне достижим. Сегодня примерно 40% популяции живет в странах, где рождаемость близка к уровню воспроизводства, а еще 42% живут в странах, где уровень рождаемости значительно ниже. "Низкие" прогнозы достижимы и должны стать целью. Остановка роста мировой популяции на 8 миллиардах требует снижения уровней рождаемости на 18% во всей популяции, которая живет в основном в экономически неблагополучных странах, где у людей нет доступа к образованию и медицине. Повышение уровня образования, особенно среди женщин, и обеспечение доступа к безопасным и эффективным средствам контрацепции для тех, кто этого хочет, значительно снижает уровни рождаемости.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
Климатические изменения, вымирание видов, трансформация экосистем, загрязнение и рост популяции - серьезные проблемы, которые взаимодействуют друг с другом. Эффекты такого взаимодействия представляют собой нечто большее, чем просто сумму его частей. Загрязнение ведет к потере местного биологического разнообразия, что в свою очередь влечет за собой серьезные экологические изменения. Вырубка дождевых лесов меняет локальный климат, делая его намного суше, что влияет на местную экосистему, от лесов до лугов. В то же время глобальные климатические изменения усиливаются в результате исчезновения основной причины связывания углерода. По мере того, как глобальные климатические изменения достигают критической отметки, начинается быстрое исчезновение целых биомов, таких, как бореальные леса. Некоторые факторы связаны с другими: рост человеческой популяции и увеличение подушевого потребления усиливает влияние остальных четырех проблем.

Причины для беспокойства
Взаимные эффекты повышают вероятность того, что переход критического порога вызовет необратимые изменения. Это значит, что многочисленные глобальные воздействия, сочетаясь между собой, приведут к нежелательным переменам, которые будут возникать неожиданно, быстро, и оказывать большее влияние, чем это представляется при учете отдельных факторов. Подобные непредсказуемые изменения в необходимых ресурсах - пища, вода, предсказуемый климат, биоразнообразие, - могут привести к социальным взрывам.
Давление каждого опасного фактора играет свою роль, а в сочетании с другими умножает свое влияние, поэтому разрушительные социальные изменения могут появиться в течение десятков лет, если все продолжится так, как сейчас. Даже по отдельности сегодняшние траектории климатических изменений, вымирания, трансформации экосистем, загрязнения и роста популяции происходят быстрее и шире, чем планетарные факторы, запускавшие так называемые "планетарные изменения состояний" в прошлом. То были времена, когда система Земли оказывалась в критическом положении, то есть быстро переключалась в новое состояние, провоцировавшее резкие, мощные, необратимые перемены, включая потерю видов и сдвиги в экологической структуре и экосистемных сервисах, влиявших на всю планету целиком. Последний раз это случилось почти 12 тысяч лет назад, когда закончился последний ледниковый период. Такие критические точки - характеристики того, как биологические системы реагируют на продолжительное давление, и они хорошо задокументированы в разнообразных пространственных и временных масштабах.

Решения
Снижение вероятности того, что результатом взаимодействующих эффектов станут нежелательные глобальные изменения, требует сглаживания траекторий всех пяти опасных тенденций. Важная часть решения лежит в ослаблении глобальных факторов, оказывающих наиболее сильное влияние: к ним относятся рост популяции, рост подушевого потребления и выбросы парниковых газов. Эти факторы влияют на всю планету, поскольку размах трансформации экосистем, вымирание видов и загрязнение неизбежно умножаются по мере роста популяции и потребления, а изменения климата становятся более заметными, так как все больше людей используют энергию ископаемого топлива.
Наука четко говорит, что процессы изменения климата, вымирание, утрата экосистем, загрязнение, рост популяции и потребления ресурсов наносят человечеству вред, и решение этих проблем требует признания их срочности народами и правительствами всех уровней. Технологическая экспертиза может уменьшить многие вредные влияния, но в конечном итоге наука и технология - лишь инструменты; задача общества - решить, хочет ли оно их использовать. Следующий важнейший шаг - понимание срочности этих проблем и готовность вкладывать человеческие ресурсы и мастерство в поиск и применение решений. Это потребует большего просвещения в соответствующих областях на всех уровнях, включая школы, бизнес, СМИ и правительства, а также постановку длительных целей, опирающихся на тот факт, что человеческое благополучие зависит от благополучия всей планеты.
Окно для начала этих глобальных усилий становится все меньше; наука демонстрирует, что с каждым уходящим годом проблемы не просто усугубляются - их решение становится все дороже и сложнее, а наши шансы избежать худшего сценария снижаются. Иначе говоря, если начать сегодня, у нас есть хорошая вероятность успеха, а если подождать десяток лет, будет уже слишком поздно.

Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 24 comments