CC BY
12
Экологические пределы глобального экономического роста определяются потенциалом биосферы как источника первичных пищевых энергетических ресурсов. В условиях, когда человечество потребляет уже 20% всего органического вещества, производимого экосистемами суши, экологическая устойчивость становится немаловажным фактором регионального развития и должна учитываться при оценке перспектив развития Сибири.
Ключевые слова: экологически устойчивое развитие, чистая первичная продукция экосистем на душу населения, экологические пределы роста городов
Биосферные аспекты развития Сибири
Г.А. АЛЕКСАНДРОВ, кандидат физико-математических наук, Институт физики атмосферы РАН, Москва. E-mail: g.alexandrov@nies.go.jp ИНОУЭ Г., НИИ человека и природы, Киото, Япония МАЦУНАГА Т., НИИ окужающей среды, Цукуба, Япония
Поскольку ресурсы биосферы не безграничны, экологическая устойчивость становится немаловажным фактором регионального развития. Ниже мы анализируем биосферные аспекты возможных вариантов развития Сибири, принимая в расчет общее количество органического вещества, производимого экосистемами суши, оцениваем перспективы экологически устойчивого пути развития1.
Общее количество органического вещества, производимого экосистемами суши - чистая первичная продукция суши (NPP) - оценивается в 60 пета-грамм углерода (1 ПгС-1015гС) в год. Это число характеризует потенциал биосферы как источника первичных пищевых энергетических ресурсов для всех неавтотрофных видов, включая человека. По разным оценкам, человечество присваивает себе от 8 до 15 ПгС NPP в год2, потребляя 1-2 тС NPP на человека в год. Там, где NPP на душу
1 В расчетах использовались общедоступные данные о географическом распределении нормативной продуктивности растительного покрова суши (см.: Alexandrov G, Matsunaga T. Normative productivity of the global vegetation //Carbon Balance and Management. - 2008. V. 3:8-; doi:10.1186/1750-0680-3-8 URL: http://www.cbmjournal.eom/content/3/1/8]; also available at URL: http:/ www-cger.nies.go.jp/cger-e/db/enterprise/csa/index.html], or on request) и плотности населения (cm.: Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University; International Food Policy Research Institute (IFPRI); and World Resources Institute (WRI). Gridded Population of the World (GPW), Version 2. (Palisades, NY: CIESIN, Columbia University, Collins et al). URL: http:,/sedac.ciesin. columbia.edu/plue/gpw).
населения (NPPc) меньше 2,5 тС/чел./год, уже поздно говорить об экологически устойчивом развитии, так как мало что остается на долю других неавтотрофных видов. Для таких районов перспективным является экологически жизнеспособное развитие3 -то есть такой путь развития, при котором NPPc не падает ниже 1-2 тС/чел./год.
Из всей заселенной территории суши перспективны в плане экологически устойчивого развития - 75% и только 30% -в плане природоохранного развития. Перспективы экологически устойчивого развития Сибири намного лучше мировых (рис. 1). Свыше 95% заселенной территории Сибири можно отнести к категории земель, перспективных в плане экологически устойчивого развития, а 70% - к перспективным в плане природоохранного развития.
100 ^ 80
I 60
£ 40 £
ец 20
0 100 200 300 400
х, тС/чел./год
Рис. 1. Распределение заселенной территории Сибири по уровню чистой первичной продукции экосистем, приходящейся на душу населения: Р^РРс>х] - площадь территории, где NPPc>x, % от общей площади территории, где плотность населения выше, чем 1 чел./км2.
Примечания: на 65% территории Сибири плотность населения ниже, чем 1 чел./км2; на 30% территории суши плотность населения ниже, чем 1 чел./км2.
2 Vitousek P., Ehrlich P., Ehrlich A., Matson P. Human appropriation of the products of photosynthesis // Bioscience. - 1986. - V. 36: 3. - P. 68-73; Imhoff M. et al. Global patterns in human consumption of net primary production // Nature. - 2004. - V. 429. - P. 870-873; Haberl H et al. Quantifying and mapping the human appropriation of net primary production in earth's terrestrial ecosystems //PNAS. - 2007. - V. 104. - P. 12942-47; Foley G., Monfreda M,, Ramankutty N., Zaks D. Our share of planetary pie // PNAS. - 2007. - V. 104: -P. 12585-86.
3 Meadows D. It is too late to achieve sustainable development, now let us strive for survivable development. In: Murai S, editor. Toward global planning of sustainable use of the Earth. - Amsterdam: Elsevier, 1995. - P. 359-374.
Продуктивность экосистем, окружающих город, то есть экологического кольца4, имеет существенное значение для экологически устойчивого развития города и определяет экологические пределы его роста. Общая численность населения в пределах экологического кольца, включая сам город, должна соответствовать общему объему органического вещества, производимого экосистемами. Если МРРс опускается ниже 10 тС/чел./год, перспективы экологически устойчивого развития становятся сомнительными.
Экологическое кольцо не может расширяться бесконечно, рано или поздно оно начнет наползать на экологическое кольцо другого города. Оптимальный радиус экологического кольца в низкопродуктивных районах в 2-3 раза больше, чем в высокопродуктивных (рис. 2). Соответственно, расстояние между городами тоже должно быть больше, или же города должны быть меньше.
NPP, тС /км2/год
Рис. 2. Изменение оптимального радиуса (R) экологического кольца города-миллионера в зависимости от продуктивности окружающих его экосистем (NPP).
Расстояние между городами представляет собой серьезную помеху для экономического развития. Расселение людей по всей территории и, соответственно, большие расстояния между крупными городами России выглядят как огромная ошибка советских плановиков5. Проведенный нами анализ показывает, что такое распределение населения может отражать низкую продуктивность территории. Чтобы обеспечить экологически устойчивое развитие, расстояние между городами в России (и, тем более, в Сибири) должно быть больше, а сами города - меньше, чем в США.
4 Collins J. et al. A new urban ecology /American Scientist. - 2000. - V. 88. -Р. 416-425.
Сравним, к примеру, географическое распределение NPPc в окрестностях агломераций Сент-Пол - Минеаполис и Новосибирска (рис. 3). Так как по мере удаления от города концентрация населения падает, то чем больше ширина координатной клетки (О), для которой рассчитывается NPPc, тем выше NPPc. Когда клетка включает в себя город и его ближайшие окрестности (О-1), NPPc равно 1,4 тС/чел./год (Новосибирск) и 2 тС/чел./год (агломерация Сент-Пол - Миннеаполис). И в том ив другом случае экологически оптимальное значение NPPc (10 тС/чел./год) достигается при О-3 (то есть, когда клетка включает в себя город и земли, находящиеся на расстоянии около 150 км от него).
D/2, градусы координатной сетки
Рис. 3. Чистая первичная продукция экосистем, приходящаяся на душу населения ^РРс), в зависимости от ширины координатной клетки, в которой находится Новосибирск и агломерация Сент-Пол - Минеаполис (США).
Таким образом, перед советскими плановиками стоял сложный выбор: концентрировать население в районах экологически неустойчивого развития или переселять в климатически дискомфортные районы Сибири. Они выбрали последнее. Если это и было ошибкой, то далеко не очевидной. Никто не знал тогда о том, что переселенцы часто не могут адаптироваться к суровому сибирскому климату. Пределы адаптации к дискомфортным и экстремальным природным условиям были установлены6 только в 1980-х.
Экономический кризис 1990-х выявил этнографический результат переселенческих кампаний 1920-1980 годов. Несмотря на отсутствие каких-либо стимулов для того, чтобы
5 Hill F., Gaddy C.G. The Siberian Curse: How communist planners left Russia out in the cold. - Washington: Brooking Institution Press, 2003.
6 Прохоров Б. Б. Медико-географическая информация при освоении новых районов Сибири (для проектных и плановых разработок). - Новосибирск: Наука, 1979.
оставаться в районах дискомфортного климата, сибиряки не переехали в более теплые, более продуктивные районы. Похоже, что в результате переселения сформировался жизнеспособный этнос - «сибиряки», насчитывающий 20 млн чел. и хорошо приспособленный к специфическим условиям Сибири7.
Что ожидает сибиряков в XXI веке? Глобальное потепление и рост мирового населения создают предпосылки для интенсивного экономического развития Сибири и очередных переселенческих волн. И, соответственно, экономическая мысль встает перед той же дилеммой, что стояла перед советскими плановиками. Какими критериями руководствоваться при оценке возможных вариантов развития Сибири?
Некоторые считают, что в условиях экономической глобализации экологическая устойчивость не имеет принципиального значения. Население концентрируется в крупных городах и, по большей части, зависит от глобальных рынков, а не от состояния экосистем, окружающих города. Экологические пределы роста как бы исчезают. На самом деле это не совсем так. В условиях, когда человечество присваивает себе уже 20% органического вещества, производимого экосистемами суши, возникает естественный вопрос: «Какую часть биосферной продуктивности человечество может себе присвоить, не создавая угрозы для нормального функционирования глобальных рынков?».
Значение экологического фактора выявляется именно тогда, когда происходит сбой в экономике. Тот факт, что сибиряки смогли пережить кризис 1990-х годов, позволяет предположить, что они гораздо легче адаптируются к предстоящим глобальным изменениям, если будет сохранен исторически сложившийся баланс между концентрацией населения и продуктивностью экосистем, то есть, если будет сделан выбор в пользу экологически устойчивого пути развития Сибири.
7 Моисеев Р.С. Некоторые методологические и методические вопросы районирования Севера России // Тр. Камчатского филиала Тихоокеанского института географии ДВО РАН. - 2006. - Вып. VI.
