Освоение Северной Америки, в основном территории нынешних Соединенных Штатов, происходило «взрывным» образом. Описывая освоение территории США У.О. Дуглас – доктор права, старейший член Верховного суда США, назвал свою книгу «Трехсотлетняя война. Хроника экологического бедствия» (1975). Если в Европе понадобилось около 2000 лет, чтобы разрушить естественные экосистемы, то в США для этого потребовалось всего около 200 лет. Ко времени прихода европейцев весь восток США до реки Миссисипи был покрыт густыми лесами. В 1754 г. на каждого жителя штата Массачусетс приходилось 9,71 га леса, а в 1830 г. только 3,24 га. К середине ХХ века из 170 млн. га лесов Атлантического побережья сохранилось только 7-8 млн. га, в основном вследствие повторных облесений и искусственных преобразований. Затем были освоены Великие равнины за рекой Миссисипи, и прерии превращены в зону экстенсивного земледелия. Естественные экосистемы сохранились только высоко в горах и в засушливых районах.
На территории России процесс сведения лесов для нужд сельского хозяйства, строительства и получения топлива начался вместе с появлением сельскохозяйственных технологий, т.е., по крайней мере, 2000 лет назад. Однако этот процесс шел вначале довольно медленно и интенсифицировался только в последнее тысячелетие. По имеющимся оценкам, площадь лесов Европейской части на Русской равнине с 1696 по 1914 г. сократилась на 18%.
Оценивая вклад сельскохозяйственных технологий в уничтожение естественных лесных экосистем, а также использование леса в других целях, можно утверждать, что они привели к драматическим изменениям лика планеты. Если 10 тыс. лет назад, перед началом сельскохозяйственного освоения суши человеком, лесные экосистемы занимали 62 млн. км2, то к началу XXI века их площадь сократилась до 36 млн. км2, т.е. более чем на 40%. Если к этому добавить освоение человеком степи, саванны и полупустыни, то получится, что человек освоил 63% поверхности суши.
Такие драматические изменения лика планеты не могли не сказаться на климатических процессах. Расширение пустынь, изменение растительности, без сомнения, меняли альбедо (отражательную способность) поверхности суши, нарушали интенсивность континентального влагооборота за счет снижения транспирации и, наконец, влияли на концентрацию углекислого газа в атмосфере.
Леса служат крупнейшим резервуаром углерода, в них сосредоточено от 475 до 825 Гт углерода. Это означает, что на каждый миллион км2 из сохранившихся 36 млн. км2 лесов приходится от 13,2 до 22,9 Гт углерода. Учитывая, что за время существования цивилизации леса были уничтожены на площади 26 млн. км2, легко оценить, сколько углерода было выброшено в окружающую среду – от 340 до 595 Гт, или, в среднем, около 470 Гт. Скорость выброса углерода в окружающую среду была неравномерной, она резко возросла с распространением сельскохозяйственных технологий после Великих географических открытий на всю доступную территорию.
Используя приведенные оценки удельного выброса углерода с единицы площади, можно подсчитать, что на Атлантическом побережье США за счет уничтожения лесов с 1750 по 1950 г. было выброшено в окружающую среду от 22,4 Гт до 38,9 Гт углерода, или, в среднем, 30,7 Гт. Последняя цифра соответствует средней скорости выброса порядка 123 млн. т в год. Подобный же расчет для Русской равнины показывает, что с 1850 по 1980 г. в окружающую среду было выброшено от 16,6 до 28,8 Гт углерода, или, в среднем, 22,7 Гт, что соответствует скорости выброса 174 млн. т углерода в год. Это свидетельствует о более интенсивной в эти годы вырубке леса в России, чем в США. Если же взять период сведения лесов на Русской равнине за первую половину ХХ века, когда леса были уничтожены на 0,62 млн. км2, то скорость выброса углерода в окружающую среду составляла 224 млн. т. углерода в год.
Вклад эмиссии углерода в рост концентрации СО2 в атмосфере за счет сведения лесных экосистем в глобальном масштабе составляет от 35 до 50% в общем увеличении концентрации углекислого газа с 275 частей на миллион в доиндустриальный период до 350 в настоящее время. Эмиссия углекислого газа в атмосферу за счет сельского хозяйства была основной до 1950 г. В 1980 г. доля этой эмиссии снизилась до 25% (в обшей величине эмиссии) за счет роста сжигания ископаемого топлива, которое обусловило к этому времени выброс 5,3 Гт углерода в год.
Очень важно также то, что при уничтожении лесов, особенно при их сжигании, на каждую 1 Гт углекислого газа в окружающую среду поступает 80-120 млн. т СО, который быстро трансформируется в СО2, 8-16 млн. т метана (СН4), 1,016 млн. т неметановых углеводородов, 2 млн. т окислов азота и другие соединения.
Современные оценки чистой эмиссии углекислого газа в атмосферу за счет вырубки леса колеблются от 1,5 до 2,4 Гт углерода в год. Но чистая эмиссия углерода в атмосферу за счет разрушения естественных экосистем (включая лесные) представляет собой разницу между полным выбросом углерода в результате разрушения биоты и поглощения его еще сохраняющимися на суше и в океане естественными экосистемами. По современным оценкам, общий выброс углерода из разрушающихся естественных экосистем в настоящее время ежегодно составляет 6,2 Гт углерода, из которых 5,1 Гт поглощают сохранившиеся естественные экосистемы суши и океана. Следовательно, чистая эмиссия углерода в атмосферу равняется 1,1 Гт. Выброс СО2 в атмосферу за счет сжигания ископаемого топлива в начале ХХI века составляет величину порядка 5,9 Гт углерода в год. Таким образом, суммарный выброс углерода в атмосферу за счет антропогенной деятельности достигает 12,2 Гт углерода в год, из которых 2,5 Гт поглощают сохранившиеся естественные экосистемы суши и 7,3 Гт – экосистемы океана, а 2,2 Гт углерода накапливается ежегодно в атмосфере.
Тотальное уничтожение естественных экосистем, в особенности самых продуктивных лесных экосистем, от которых зависит круговорот биогенов, почти на всем протяжении существования цивилизации оставался вне поля зрения не только большинства людей, но и тех, кто занимается сельским хозяйством. Хотя уже во второй половине XIX века создаются первые лесные службы в Европе, лесоводство с начала и до сегодняшнего дня своей главной задачей рассматривает получение максимальной продукции стволовой древесины при минимальных затратах на воспроизводство леса, совершенно не уделяя внимания его экологической роли.
Удивительно, что до сих пор не только множество людей, но и большинство «экологов» не замечают и не понимают, в чем заключаются основные глобальные изменения окружающей среды, которые произвел человек за время существования цивилизации, в особенности в ХХ веке. Эта не масса загрязнений, воздействие которых люди стали особенно сильно ощущать в наши дни. Это не изменение климата в сторону потепления, связь которого с антропогенным воздействием пока не обоснована достоверно. Самое главное изменение, которое произвел человек, - это нарушение естественных экосистем, прежде всего лесных, на огромных пространствах суши. Если к 1900 г. было нарушено только 20% территории с естественными экосистемами, то к концу ХХ века естественные экосистемы были практически разрушены и уничтожены на 63% поверхности континентов без учета поверхностей суши, покрытых льдами.
Такое поведение человека в отношении естественной биоты, естественных экосистем произошло в силу глубокого невежества, незнания законов функционирования биоты как системы. К сожалению, биология, достигнув больших успехов в познании отдельных организмов, популяции, физиологии, генов, клеточного строения, уйдя в глубины, не сумела посмотреть на биоту как на единую систему. Опоздание с естественнонаучным познанием законов биоты стало одной из причин, которые привели человечество к ситуации экологического кризиса и высокому уровню глобальной экологической опасности. Такой наивно-прагматический подход господствует и сейчас в умах большинства людей, не позволяя адекватно оценивать те основные изменения, которые совершил человек в историческое время.
Еще одна причина неумения правильно оценить основные экологические изменения связана со стереотипами модерна, который поставил человека и его свободу в центр мира и сформировал вседозволенность по отношению к природным экосистемам.
Иногда, в противовес модернистскому мышлению, говорят о «восточных» миропониманиях, религиозно-философских концепциях, в которых человек не ставился выше природы. Однако хозяйственная практика восточных народов ничем не отличалась и не отличается сейчас от практики западного модерна: они также успешно разрушили свои естественные экосистемы. Так, в Индии остался только 1 % территорий с ненарушенными экосистемами, в Китае - 20%, но это в основном Тибет, пустыни и часть лесов в Маньчжурии. В других странах Юго-Восточной Азии таких территорий осталось существенно менее 10% и сейчас они варварски уничтожаются. Это показывает, что восприятие «природы» в восточных концепциях – это нечто отличное от понимания необходимости сохранения естественных экосистем.
Между тем, исследования конца ХХ века показали, что жизнь, материализованная в биоте, и биота, структурированная специальным образом, - это механизм, который регулирует и стабилизирует как себя, так и окружающую среду, и разрушение этого механизма сначала порождает экологическую опасность на локальном уровне, а затем, с ростом разрушения, - на региональном. На рубеже XIX и ХХ веков возникла глобальная экологическая опасность, которая реализовалась в виде потери устойчивости окружающей средой.
1.2 Источники региональной экологической опасности
К региональным аспектам экологической опасности относится трансграничный перенос загрязнений, когда с естественными воздушными и водными потоками загрязнения из источников в пределах одного государства переносятся на территорию другого, или других государств и образуется единое, т.е. совместно с территорией государства-реципиента, поле загрязнения, которое может охватывать большой регион, а в ряде случаев весь земной шар.