CC BY
230
УДК 55; 504; 574 В.Т. Трофимов
ПАРАДОКСЫ СОВРЕМЕННОЙ ГЕОЭКОЛОГИИ
Описаны шесть парадоксов современной геоэкологии как науки: многоликость понимания содержания геоэкологии; многоликость понимания структуры геоэкологии; отсутствие четко определенных, а главное, общепризнанных теоретических задач геоэкологии; неоднозначное отношение исследователей-геоэкологов к необходимости изучения состояния биоты; неразработанность вопроса о междисциплинарном характере геоэкологии; различные взгляды на проблемы изучения воздействия природных и антропогенных факторов на экосистемы. Сформулированы причины этих парадоксов и назван главный путь их преодоления.
Ключевые слова: геоэкология, содержание и структура геоэкологии, теоретические задачи геоэкологии, причины современных парадоксов геоэкологии, экологические функции абиотических сфер Земли.
Six paradoxes of present geoecology as a science have been described: many-faces of understanding of its content, of its structure; absence of definite and, mainly, generally accepted theoretical tasks of geoecology; diverse relation of researches-geoecologists to the necessity of investigation of biota's state; not treated problem of interdisciplinary character of geoecology; various points of view on the problem of investigation of influence of natural and antropogenic factors on the ecosystems. Causes of those paradoxes have been formulated, general way of their overcoming has been presented.
Key words: geoecology, contents and structure of geoecology, theoretical problems of geoecology, causes of present paradoxes of geoecology, ecological functions of abiotic spheres of the Earth.
Введение. Термин «геоэкология» был впервые введен в 1939 г. немецким географом К. Троллем взамен им же использованного ранее термина «экология ландшафта» для придания ландшафтоведению экологической направленности. Из этого следует, что термин был введен как специальный в географической науке, поэтому ряд географов в целом правомерно настаивают на использовании его только в эколого-географических исследованиях.
В отечественную литературу обсуждаемый термин был, по-видимому, привнесен В.Б. Сочавой [Со-чава, 1970, 1978]. Он определил геоэкологию как науку о состоянии геологической среды и всех ее компонентов, о происходящих в ней процессах, активизация которых может отражаться (в том числе и негативно) на состоянии других геосфер Земли. В таком понимании содержание геоэкологии принципиально отличается от введенного К. Троллем и, по существу, представляет собой новую геологическую науку.
Совершенно иначе определил содержание геоэкологии Н.Ф. Реймерс [Реймерс, 1990]. Он считал, что геоэкология — это раздел экологии, исследующий экосистемы (геосистемы) высоких иерархических уровней — до биосферы включительно.
В последней четверти ХХ в. термин «геоэкология» стали широко использовать почти во всех естественных науках, он потерял свою четкость и стал, по сути, термином свободного пользования. Только в публикациях геологов выделено не менее трех толкований этого термина — геобиосферное, литосферное и геосферное — и соответственно его применения. Более того, геоэкологическими часто называют работы,
не имеющие ни малейшей экологической направленности. Этим обусловлены парадоксы современной геоэкологии, которые, строго говоря, ставят вопрос о возможности относить ее к новой, уже сформировавшейся науке. Первый этап обсуждения парадоксов геоэкологии — их четкая формулировка. Назову, а затем раскрою содержание ряда парадоксов.
Шесть парадоксов современной геоэкологии
К числу важнейших, фундаментальных по значению парадоксов современной геоэкологии следует отнести:
1) «многоликость» понимания содержания геоэкологии, не свойственную сформировавшимся наукам;
2) многоликое понимание структуры геоэкологии как науки;
3) отсутствие четко определенных, а главное, общепризнанных теоретических задач геоэкологии;
4) неоднозначное отношение исследователей к необходимости изучения при геоэкологических работах влияния параметров абиотических сред на состояние биоты;
5) различные взгляды на проблему изучения воздействия природных и антропогенных факторов на экосистемы;
6) неразработанность вопроса о междисциплинарном характере геоэкологии как науки.
Раскроем содержание каждой из этих позиций, обсуждение и решение которых необходимы для разработки четкой теоретической базы геоэкологии.
«Многоликость» содержания геоэкологии
В настоящее время содержание термина «геоэкология» исследователи понимают далеко не одинаково, в совершенно разных объемах (рис. 1). Этим термином в равной мере пользуются географы, геологи, биологи, исследователи других специальностей, но чаще всего этот термин встречается в географических и геологических публикациях.
Впервые термин «геоэкология» был, как уже отмечалось, использован в географической работе (К.Т Тролль, 1939) и в строго определенном содержании. В настоящее же время его содержание у разных географов различно1. Так, К.М. Петров [Петров, 1994] понимал под геоэкологией экологизированную географию — науку о приспособлении хозяйства к ландшафту, учитывающую законы классической экологии. У С.П. Горшкова [Горшков, 1999, 2001] геоэкология — это наука о современных ландшафтах (естественных, преобразованных и созданных человеком), а также о геологической среде, о способах и возможностях использования природных ресурсов и экологических ограничениях при социально-экономическом развитии. В книге «Основы геоэкологии» [1994] геоэкология рассматривается как наука, изучающая необратимые процессы и явления в природной среде и биосфере, которые возникают в результате интенсивного антропогенного воздействия, а также близкие и отдаленные во времени последствия этих воздействий. Иное содержание рассматриваемому термину придал Г.Н. Голубев [Голубев,
1999, 2002]: геоэкология — междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее интеграции с обществом.
Геологическое содержание геоэкологии придал, как показано выше, В.Б. Сочава [Сочава, 1978]. Развивая эту позицию, геологи стали использовать этот термин чрезвычайно широко, причем придавали ему принципиально различное содержание; так, уже на первых этапах обособились три подхода.
Первый из них связан с широким и биологически ориентированным пониманием этого термина. Его наиболее четко сформулировал Е.А. Козловский [Козловский, 1989]: геоэкология — это новое научное направление, возникшее на стыке геологии и экологии и изучающее закономерные связи между живыми организмами (в том числе и человеком), техногенными сооружениями и геологической «средой». Объектом изучения геоэкологии при таком подходе является геоэкологическая система. Здесь речь идет об изучении не только абиотических сфер Земли, но и живого вещества через экосистемы различных уровней организации. Этот подход назван нами геобиосферным.
Второй подход связан с сугубо литосферным (геологическим) толкованием термина «геоэкология». К.И. Сычев [Сычев, 1991] писал: «Геоэкология — новое научное направление, возникшее в 80-х годах на стыке геологии и экологии. Это междисциплинарная и общепланетарная наука, изучающая в естественных
БИОТА
(оценка нянин на оноту)
В. В. Куреленко, 2004 г. А В. Т. Трофимов и др., 1994 г. 4 Е. А. Козловский, 1989 г. Ч В. И. Осипов, 1997 г.
ч Г. Л. Кофф, 1996 г.
. C.B. Клубов, Л.Л.Прозоров, 1993г.
Ч К. И. Сычев, 1991 г. Ч Г. Н, Голубев, 1999 г. H С. П. Горшков, 1999 г, К. М. Петров, 1994 г. Н. Ф. Реймерс, 1990 г. Ч В. В. Сочава, 1978 г. К. Троль. 1939 г.
Атмосфера I Поверхностная! Литосфера гидросфера
АБИОТИЧЕСКИЕ ГЕОСФЕРЫ
Рис. 1. Соотношение объемов различных абиотических сфер и биоты, которые, по мнению разных авторов, необходимо изучать при
геоэкологических исследованиях
1 Разнообразие воззрений на содержание геоэкологии в географической литературе в достаточно полном объеме рассмотрено И.Е. Тимашевым [Тимашев, 2000, 2001, 2008].
и техногенно нарушенных природных условиях закономерные изменения в литосфере (курсив мой. — В.Т.), происходящие под действием внутренних (эндогенных) сил Земли и внешним влиянием атмосферы, гидросферы, биосферы и техносферы». Объектом изучения при реализации этого подхода является геологическая среда во взаимодействии с внешними средами, но основной акцент делается на изучение изменений геологической среды в связи с хозяйственной деятельностью человека.
Третий подход сязан с геосферным толкованием термина «геоэкология», в наиболее полном и завершенном виде этот подход рассмотрен в публикациях В.И. Осипова [Осипов, 1993, 1996, 1997]. Он определяет геоэкологию как междисциплинарную науку, изучающую неживое (абиотическое) вещество гео-сферных оболочек Земли как компоненту окружающей среды и минеральную основу биосферы. Объектом изучения являются все абиотические геосферные оболочки Земли, причем в центре внимания находятся верхняя часть литосферы и процессы, происходящие под влиянием природных и техногенных факторов (здесь и выше — курсив В.И. Осипова) [Осипов, 1997, с. 5].
Приведу еще ряд определений содержания термина «геоэкология», сделанных представителями геологических наук:
1) геоэкология — новая метанаука о среде обитания разноуровневых экологических систем и реализующихся в ней взаимодействиях, в том числе между природой и обществом [Кофф, 1996];
2) геоэкология — наука о взаимодействии литосферы и биосферы для решения экологических проблем, связанных либо с использованием первой, либо с взаимодействием литосферы и более глубоких недр [Клубов, Прозоров, 1993];
3) геоэкология — междисциплинарная наука, изучающая состав, структуру и закономерности функционирования и эволюции естественных (природных) и антропогенно преобразованных экосистем высоких уровней организации [Трофимов и др., 1994];
4) геоэкология — междисциплинарная наука, исследующая закономерности формирования экологических функций геосферных оболочек Земли под влиянием природных и природно-техногенных процессов в связи с жизнедеятельностью человека и био-ты, ориентированная на обоснование социально-экономических и нормативно-правовых механизмов рационального природопользования [Курил енко, 2002, 2004];
5) геоэкология — междисциплинарная наука, изучающая экологические функции абиотических сфер Земли, закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под влиянием природных и техногенных причин в связи с жизнью и деятельностью биоты, и прежде всего человека [Трофимов, 2005а, 2005б].
Отметим еще одну позицию. В.А. и Л.П. Соловьевы [Соловьев, Соловьева, 2008] рассматривают термины «геоэкология» и «глобальная экология» как синонимы. Но из-за дискуссии в отношении термина «геоэкология» они отдают предпочтение термину «глобальная экология», поясняя, что изучаются все геосферы Земли. В геологической литературе существует прецедент рассмотрения терминов «геология окружающей среды» и «геоэкология» как синонимов. В частности, в Толковом словаре английских геологических терминов, переведенном с английского языка и изданном в 1977 г., находим: «Environmental Geology —геология окружающей среды. Сбор, анализ и применение геологических данных и законов для решения проблем, возникающих в связи с деятельностью человека и использованием им окружающей среды; к таким проблемам относятся возможное увеличение быстро сокращающегося жизненного пространства и ресурсов для нужд человека, уменьшение вредных влияний, связанных с деятельностью человека, и приспособление экспонентно увеличивающегося населения к ограниченным территориальным и другим ресурсам нашей планеты. Геология окружающей среды предусматривает исследования в области гидрогеологии, рельефа, инженерной геологии, экономической геологии; кроме того, она имеет дело с процессами, происходящими в недрах Земли, изучает минеральные богатства Земли и технические свойства земных материалов. Она решает вопросы, имеющие отношение к строительству зданий, транспортных сооружений и коммуникаций. В ее задачи входит безопасное устранение твердых и жидких отходов, освоение и регулирование водных ресурсов, оценка и картирование минеральных ресурсов, повсеместное долгосрочное прогнозирование и разработка проектов наиболее эффективного и выгодного использования земных пространств. См. также urban geology. Син. Geoecology» [Толковый словарь..., 1977, с. 482]1.
В.Г. Чернов в справочнике «Науки геологического цикла» на основе анализа статей в вышеназванном толковом словаре пришел к такому выводу: «Геология окружающей среды — раздел науки об окружающей среде, которая определяется так: 1) наука о Земле в ее применении к естественной среде, окружающей человека, включает в основном геоморфологию, метеорологию, климатологию, почвоведение, а также физическую и прикладную океанологию; 2) наука, занимающаяся описанием и истолкованием всей природы в целом, как мы ее воспринимаем и наблюдаем, всего, что является нашей физической окружающей средой: Земли, Солнца, океана, атмосферы, их взаимодействий и таящейся в них опасности (ТСАГТ, 1977, т. 1, с. 482). Син.: геоэкология (ТСАГТ, 1978, т. 2, с. 482)» [Чернов, 1996, c. 32]2.
1 В подобном же издании [Толковый словарь..., 2002] геология окружающей среды рассмотрена как аналог экологической геологии, что нельзя признать правомерным [Трофимов, 2008].
2 Рассматривать термины «геоэкология» и «геология окружающей среды» как синонимы неправильно. Доказательства этого приведены В.Т. Трофимовым [2008].
Биологи рассматривают содержание геоэкологии принципиально иначе, взгляды Н.Ф. Реймерса [Рей-мерс, Ш90] были приведены выше. Близкого взгляда придерживается и известный геолог, палеонтолог Б.С. Соколов [Соколов, 1995]. Он считает геоэкологию понятием биологическим (разделом экологии, исследующим экосистемы высокого уровня организации), а не геологическим. В геологические науки геоэкология, с его точки зрения, перенесена совершенно механически и наделена совершенно иным содержанием.
Продолжать это перечисление нет необходимо-сти1. Ясно, что и в настоящее время содержание рассматриваемого понятия трактуется по-разному и, пожалуй, разночтения только увеличиваются.
«Многоликость» понимания структуры геоэкологии
Структуру геоэкологии даже геологи понимают принципиально различно. В 1994 г. мною совместно с Д.Г. Зилингом и Т.И. Аверкиной показано, что геоэкология как междисциплинарная наука о взаимодействии геосфер Земли с биотой и человеческим сообществом в качестве составных частей должна включать экологическую геологию, экологическую географию и экологическое почвоведение. В последующих работах мы придерживались этой позиции.
Позже В.И. Осипов [Осипов, 1997] выделил в геоэкологии следующие направления (рис. 2): геоэкологию верхней части литосферы (учение о геологической среде), геоэкологию ландшафтов (учение о рациональном природопользовании), геоэкологию почв (физика почв), геоэкологию атмосферы (физика ат-
мосферы) и геоэкологию поверхностной гидросферы (физика гидросферы). С моей точки зрения, названия этих разделов, особенно словосочетания, помещенные в скобках, явно неправомерны, так как в большинстве случаев это давно устоявшиеся направления определенных наук или даже целые науки, сформировавшиеся еще до появления термина «геоэкология». Да и на каком основании, например, геоэкологию атмосферы можно приравнивать к физике атмосферы? Ведь геоэкологические вопросы столь же физические, сколь и химические, да и биологические. Да и в принципе можно ли говорить о геоэкологии атмосферы, верхней части литосферы и т.п.? Это, строго говоря, абиотические сферы Земли.
В.В. Куриленко [Куриленко, 2004] обособил геоэкологию в составе мегаэкологии наряду (и в одинаковом ранге) с биоэкологией, социальной экологией и промышленной экологией (рис. 3). Геоэкология в его построениях включает экологию биосферы (глобальную экологию), экологию литосферы (экологическую геологию), экологию гидросферы (экологию водных экосистем), экологию атмосферы (экологию воздушной среды), экологию географических систем (географическую экологию) и экологию педосферы (экологическое почвоведение).
В отношении этого подхода выскажу две позиции: 1) еще раз повторю: можно ли использовать термин «экология» применительно к абиотическим сферам Земли?; 2) названия структурных разделов, приведенные в скобках, построены на разных принципах, логичнее было бы отразить в них экологически ориентированные стороны той или иной абиотической сферы; естественно ли называть науки, их изучающие, с прилагательным «экологическая(ое)», как это
Рис. 2. Структура геоэкологии по В.И. Осипову [Осипов, 1997]
1 Более полный обзор взглядов на содержание термина «геоэкология» содержится в публикации В.Т. Трофимова, Д.Г. Зилинга и Т.И. Аверкиной [1994], а также в монографии «Теория и методология экологической геологии» [1997].
Рис. 3. Структура мегаэкологии и геоэкологии по В.В. Куриленко [Куриленко, 2004]
сделано в названиях «экологическая геология», «экологическое почвоведение»?
В последние годы я пришел к выводу, что выделение в структуре геоэкологии лишь экологической геологии, экологической географии и экологического почвоведения, как было сделано ранее, сужает объем геоэкологии как междисциплинарной науки. Объем геоэкологии я сейчас рассматриваю как поле пересечения наук о жизни, атмосфере, поверхностной гидросфере и литосфере (рис. 4). Исходя из этого во всех науках, изучающих такой объект, правомерно формирование экологически ориентированных направлений, которые следует называть с прилагательным «экологическая»: экологическая физика, экологическая география, экологическая геология, экологическая химия и т.п. И в этой ситуации нет никакой необходимости считать физику почв геоэкологией почв, физику атмосферы геоэкологией атмосферы, физику гидросферы геоэкологией поверхностной гидросферы, как это сделал В.И. Осипов.
Эти данные доказывают, что структура геоэкологии на современном этапе не имеет однозначного решения. И этот вопрос не требует дальнейшего принципиального обсуждения.
Отсутствие формулировки общепризнанных теоретических задач как парадокс современной геоэкологии
Вопрос о теоретических задачах геоэкологии рассматривался многими исследователями. В геологической литературе ее задачи как междисциплинарной
Рис. 4. Соотношение наук о жизни и абиотических сферах Земли, изучающих экосистемы высокого уровня организации и формируемые ими общие предметные и объективные поля по В.Т. Трофимову [Трофимов, 2006а]: 1 — науки о жизни, 2 — науки об атмосфере, 3 — науки о поверхностной гидросфере, 4 — науки о литосфере; штриховая линия очерчивает границу совместных объектных и предметных полей наук о Земле и Жизни, т.е. предметное поле геоэкологии
науки были конкретно сформулированы мною и Д.Г. Зилингом [Теория и методология..., 1997]. В их число включены следующие: 1) изучение изменений экосистем и их функционирование под влиянием эволюции природы и техногенеза; 2) разработка теории и методов оценки устойчивости экосистем к техногенным воздействиям; 3) разработка методов и способов управления состоянием и свойствами экосистем высокого уровня организации с целью сохранения их функциональной деятельности; 4) соучастие в разработке экологически чистых и безотходных технологий; 5) обоснование природоохранных мероприятий для защиты экосистем от воздействия негативных и катастрофических природных и антропогенных процессов.
В качестве прикладных нами были названы следующие задачи геоэкологии: 1) обоснование рационального природопользования для нормального функционирования экосистем; 2) изучение влияния техногенного загрязнения природных сред на биоту; 3) соучастие в управлении экосистемами для обеспечения экологических, социально-экономических, нравственных, культурно-исторических и медико-биологических требований.
В.И. Осипов [1997] современные, с его точки зрения, приоритеты геоэкологии сгруппировал в три направления, каждое из которых включает в себя ряд проблем.
Направление 1. Анализ изменения геосфер под влиянием природных и техногенных факторов и разработка путей уменьшения этих изменений:
— мониторинг состояния атмосферы, литосферы и гидросферы с целью изучения изменения жизнеобеспечивающих функций окружающей среды;
— прогноз глобальных климатических изменений под влиянием природных и антропогенных факторов и их влияние на состояние геосфер Земли;
— разработка теории и принципов оценки геоэкологической устойчивости геосфер Земли к действию природных и техногенных факторов;
— анализ изменения ландшафтов урбанизированных, сельскохозяйственных и горнодобывающих районов, деформирования поверхности Земли в результате отбора воды, газообразных и жидких полезных ископаемых, подработки территорий;
— анализ изменения режима поверхностных и подземных вод и связанных с ними процессов переувлажнения и обезвоживания территорий, приводящих к подтоплению, заболачиванию, опустыниванию, развитию засоления почв, суффозии, карсту, площадной и линейной эрозии и т.д.;
— разработка теории оптимального функционирования природно-технических систем и создание нормативно-законодательной базы для экологически безопасного размещения элементов техносферы;
— безопасное захоронение токсичных и радиоактивных отходов;
— разработка критериев и требований геоэкологической экспертизы.
Направление 2. Рациональное использование водных, земельных, минеральных и энергетических ресурсов Земли:
— установление предельных норм изъятия возобновляемых природных ресурсов;
— применение комплексных и природощадящих способов добычи и переработки невозобновляемых природных ресурсов;
— сохранение почв от истощения, деградации, эрозии и засоления;
— защита от загрязнения и сохранение ресурсов питьевых вод;
— рациональное потребление энергетических ресурсов и поиск новых источников энергии;
— рекультивация нарушенных земель, утилизация отходов горнодобывающих, промышленных и сельскохозяйственных предприятий.
Направление 3. Природные и природно-техноген-ные процессы и явления в геосферах Земли и их экологические последствия:
— влияние гелиофизических процессов на биосферу Земли;
— аномалии во внешних сферах Земли (атмосфере, гидросфере) и катастрофические природные явления;
— экологические последствия эндогенных и экзогенных природных и природно-техногенных процессов и явлений;
— геохимические и геофизические патогенные аномалии Земли, естественные и искусственные геохимические барьеры;
— прогноз и предупреждение опасных природных и природно-техногенных процессов и явлений;
— разработка мероприятий по снижению негативных экологических последствий от природных
и природно-техногенных процессов и явлений в геосферах Земли [Осипов, 1997, с. 8—9].
Казалось бы, здесь все хорошо: обособлены приоритеты и названы направления исследований. В каждом из них выделены проблемы (на самом деле задачи), ряд которых сформулирован как экологически ориентированные, но значительная, большая их часть — как предметные задачи уже устоявшихся конкретных наук (геологии, инженерной геологии, почвоведения, географии и т.п.) без какого-либо экологического акцента, без указания на необходимость оценки возможного влияния на живое (биоту). Подавляющая часть сформулированных им задач прагматически ориентирована; многие из них являются предметно-традиционными для отдельных геологических, геофизических, географических и других наук, междисциплинарная интеграция в них не просматривается.
Принципиально по-иному сформулировал главную теоретическую проблему геоэкологии В.В. Куриленко [Куриленко, 2004]: в качестве таковой он назвал необходимость изучения экологических функций геосферных оболочек Земли.
Развивая этот подход, автор статьи следующим образом сформулировал общие задачи исследования экологических функций абиотических сфер Земли:
1) создание классификаций экологических функций всех абиотических сфер Земли, построенных на едином теоретическом подходе;
2) характеристика современных морфологических особенностей экологических функций литосферы, педосферы, атмосферы и поверхностной гидросферы в соответствии с позициями, заложенными в их классификации;
3) оценка глобального, регионального и локального влияния экологических функций каждой сферы Земли и их сочетания на биоту в целом и человеческое сообщество;
4) установление закономерностей современного развития экологических функций литосферы, педо-сферы, атмосферы и поверхностной гидросферы под совместным воздействием природных и антропогенных (техногенных) причин;
5) исследование роли техногенеза в трансформации природно сформированных экологических функций каждой из абиотических сфер Земли;
6) обоснование управляющих действий, направленных на уменьшение или ликвидацию негативных воздействий, наносящих вред экологическим функциям и биоте [Трофимов, 2005а, б, 2006а, б, 2008].
Следует подчеркнуть, что теоретические задачи геоэкологии, как правило, публично не обсуждаются на конференциях, редко затрагиваются в публикациях. Очень широко представлены работы, связанные главным образом с оценкой измененности тех или иных объемов абиотических сфер Земли под влиянием деятельности человека (см., например, публикации в журнале «Геоэкология», труды различных совещаний).
Четвертый парадокс современной геоэкологии — различное отношение исследователей
к необходимости изучения влияния параметров абиотических сред на состояние биоты
Эта позиция чрезвычайно важна. Изучать или не изучать влияние абиотических сфер Земли на состояние биоты при геоэкологических исследованиях — вот ее суть. И если представители географических наук и почвоведения отвечают на этот вопрос положительно, то геологи, как правило, имеют по этому поводу различные точки зрения. Судя по содержанию ранее приведенных определений термина «геоэкология», Е.А. Козловский, Д.Г. Зилинг, С.В. Клубов, В.В. Ку-риленко, Л.Л. Прозоров и автор статьи считают необходимым оценивать влияние геологических факторов на живое, а представители литосферного (К.И. Сычев: «...наука, изучающая... закономерные изменения в литосфере, происходящие под влиянием...») и гео-сферного (В.И. Осипов: наука, изучающая «...неживое (абиотическое) вещество геосферных оболочек Земли...») подходов на это прямо не указывают и занимают отрицательную позицию. При производственных работах многие геологи не проводят оценку влияния геологических факторов на биоту, ограничиваясь главным образом изучением изменений «геологической среды» под влиянием техногенеза или — в лучшем случае — природных и техногенных причин этих изменений.
Вторая из названных позиций геологов, с моей точки зрения, принципиально ошибочна. Дословно геоэкология — это экология Земли. И изучение влияния абиотических сфер на биоту является обязательным, как говорится, «по определению».
Я полностью согласен с теми, кто принял и отстаивает указанную позицию, в частности с В.В. Ку-риленко, который по этому поводу писал: «В случае геоэкологического подхода все компоненты природных систем при комплексном их изучении вместе с биотической компонентой, включая человека, представляются равнозначными (рис. 3). В связи с этим без наличия биотической компоненты любое экологизированное научное направление, в том числе и геоэкология, теряет право на свое название, так как игнорирование живого вещества как объекта исследования несовместимо с экологической наукой в любом ее аспекте. Отсюда именно наличие биотической компоненты, включая человека, может являться определяющим при установлении сущности любого экологически ориентированного научного направления» [Куриленко, 2004, с. 50—51].
О различном отношении к воздействующим на экосистемы группам факторов, которые необходимо изучать при геоэкологических работах
Здесь существуют две принципиально различные позиции: изучать только антропогенное воздействие и его результаты на систему или исследовать и при-
родные и антропогенные воздействия. Сторонники первой точки зрения (например, авторы «Основ геоэкологии» (1994)) аргументируют свою позицию тем, что к природным воздействиям экосистемы якобы адаптировались. Это ошибочная позиция: ведь подавляющая часть катастрофических событий обусловлена сугубо природными процессами, т.е. землетрясениями, извержениями вулканов, селями, оползнями, наводнениями, цунами, ураганами и т.п. Да и следует напомнить, что мощность антропогенного воздействия и на современном этапе развития нашей цивилизации намного меньше мощности природных воздействий. И поэтому подавляющая часть исследователей подчеркивает, что геоэкология должна изучать влияние и природных, и антропогенных воздействий и их последствий и для абиотических сфер Земли, и для биоты [Голубев, 1999, 2002; Горшков, 1999, 2001; Козловский, 1989; Куриленко, 2002, 2004; Осипов, 1997; Трофимов, Зилинг, 2002; Трофимов и др., 1994].
На вопрос о необходимости учитывать разные по генезису типы воздействия на экосистемы в геоэкологии теоретически должен быть дан однозначный ответ. Само существование этого вопроса является одной из причин «многоликости» современной геоэкологии.
Недостаточная разработка междисциплинарного содержания современной геоэкологии — ее шестой парадокс
Междисциплинарный характер геоэкологии, как следует из приведенных ранее определений термина «геоэкология» и рассмотрения структуры последней, постулирован многими авторами. Однако этот вопрос разработан крайне слабо, специальных теоретических работ в этом направлении мне неизвестно, что при множестве исследователей, якобы занимающихся проблемами геоэкологии, парадоксально.
О междисциплинарности геоэкологии в какой-то степени писали и пишут в основном в учебниках. Но и в них роль каждой отдельной абиотической сферы для биоты, включая человека, показана рельефно, в соответствии с традиционным геолого-географическим знанием, а роль суммарной трансформации этих сфер под влиянием природных и техногенных процессов и ее влияние на биоту — существенно слабее.
О двух главных причинах существования названных
парадоксов, обусловливающих «многоликость» современной геоэкологии
Причин существования рассмотренных парадоксов много [Трофимов, 2005а, 2006а, 2008], но все их можно свести к двум главным, основополагающим:
1) различному подходу исследователей, часто узкопрофессиональному («цеховому»), к определению содержания геоэкологии и других ее атрибутов как науки; стремлению одних исследователей сохранить перво-
начально введенное содержание термина «геоэкология», а других — придать ему новое содержание, причем совершенно разное по объему;
2) отсутствию до настоящего времени четкой формулировки теоретических основ геоэкологии, ее новой терминологической базы как атрибута новой междисциплинарной науки.
Первая причина становится совершенно ясной, если знаешь профессию автора предложения. Например, географ К.М. Петров [Петров, 1994] считает геоэкологию экологизированной географией, а геологи СВ. Клубов и Л.Л. Прозоров [Клубов, Прозоров, 1993] — геологической наукой. Да и В.И. Осипов [Осипов, 1997], признавая геоэкологию междисциплинарной наукой, как геолог настаивает, что в центре ее внимания находится верхняя часть литосферы и процессы, происходящие в ней.
Но главной в содержательном отношении является вторая причина. Именно неразработанность теоретических основ геоэкологии, отсутствие четкой формулировки ее понятийной базы позволяют существовать широкому спектру взглядов на содержание геоэкологии. Именно поэтому высказываются представления, в которых объект этой междисциплинарной науки рассматривается от экосферы до геологической среды, структура и задачи формулируются совршенно по-разному, а отношение к необходимости оценивать влияние абиотических сред на биоту принципиально различается. Именно это часто приводит к неправильному определению шифра диссертационных работ, которые защищают в специализированных советах по специальности 25.00.36 — геоэкология [Ответы..., 2005].
Неразработанность рассматриваемой позиции четко выражается и в подходе к вопросу: какое же учение должно лежать в основе теории этой науки? Оно пока даже не постулировано. А в этом и заключается важнейшая позиция науки, требующая широкого и детального обсуждения. Покажем это на примере «геоэкологии верхней части литосферы», выделенной в структуре геоэкологии В.И. Осиповым [Осипов, 1997]. Учение, которое предлагается использовать в качестве базового для этого структурного подразделения геоэкологии, названо учением о геологической среде.
Напомню, что понятие «геологическая среда» используется в геологических науках достаточно широко — и как термин свободного пользования, и как, казалось бы, строго определенное по содержанию понятие. Считается, что последнее обычно свойственно инженерной геологии, в терминологию которой это понятие ввел в 1979 г. Е.М. Сергеев. В наиболее общем виде в инженерной геологии под геологической средой многие понимают верхнюю часть литосферы, которая рассматривается как многокомпонентная динамическая система, которая находится под воздействием инженерной деятельности человека и в свою очередь в известной степени определяет эту деятельность. Однако один из крупнейших инженер-геологов второй половины XX в. В.Д. Ломтадзе выступал против
такого понимания содержания этого понятия и считал геологической средой окружающие нас геологические условия.
Из этого следует, что содержание понятия «геологическая среда» даже в инженерной геологии понимают неодинаково, не говоря уже о геологии в целом. Это стало одной из причин, побудивших меня и Д.Г. Зилинга [1994, 1995] отказаться от этого термина при характеристике объекта экологической геологии и использовать словосочетание «приповерхностная часть литосферы». Но главное было в том, что в понятии «геологическая среда», в том числе и в том виде, в котором его вводил Е.М. Сергеев, нет какой-либо экологической ориентации. Это сугубо геологическое понятие, даже в наиболее общей формулировке оно ориентировано на использование лишь в инженерной геологии, одной из задач которой является оценка измененности региональных и локальных массивов горных пород под влиянием техногенеза и его воздействия на условия инженерно-хозяйственной деятельности. Вопрос об оценке влияния этих изменений на биоту, условия жизни людей их авторы — Е.М. Сергеев и В.Д. Ломтадзе — прямо не ставили.
Кроме того, мне неизвестны публикации, в которых были сформулированы основополагающие позиции учения о геологической среде. Оно было лишь постулировано, но не создано. И использовать в качестве «объединяющего начала» ни для «геоэкологии верхней части литосферы», ни для экологической геологии тут просто нечего, кроме идеи и определения.
Есть ли выход из создавшейся ситуации и каков он?
Наличие названных парадоксов заставляет поставить вопрос: можно ли считать геоэкологию новой сформировавшейся наукой? Описанная «многоликость» понимания ее содержания, структуры, задач и других составляющих приводит меня к отрицательному ответу на этот вопрос, поскольку в любой науке, строго говоря, логически такого быть не должно. И естественно встает следующий вопрос: есть ли выход из создавшегося положения? И здесь мой ответ является положительным.
Выход из современного «многоликого» состояния геоэкологии один — он заключается в разработке ее теоретических основ путем широкого публичного и многоэтапного обсуждения всех фундаментальных позиций науки, включая ее новую терминологическую экологически ориентированную базу (как необходимый атрибут новой науки). Организацию разработки этих вопросов должен взять на себя Институт геоэкологии РАН — головной институт в системе Российской академии наук, в структуре которого в настоящий момент — при наличии большого числа лабораторий — лаборатория теоретических (или теоретико-методологических) проблем геоэкологии или просто лаборатория геоэкологии отсутствует [Институт геоэкологии, 2007].
В ходе дискуссии должны быть рассмотрены самые разные точки зрения. Одна из них была сформулирована В.В. Куриленко и мною. Мы при разработке теоретических основ геоэкологии предлагаем использовать представления об экологических функциях абиотических сфер Земли. Это представляется правомерным, поскольку основное с рассматриваемой точки зрения предназначение всех абиотических сфер Земли — литосферы, педосферы, атмосферы и гидросферы — ресурсное и энергетическое обеспечение жизни и развития биоты (рис. 5). Это в полной мере согласуется с идеями В.И. Вернадского, которые еще в 1920— 1930-х гг. были оформлены им в виде теперь уже признанной всем научным миром концепции биосферы как геологической оболочки Земли, включающей атмосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы [Вернадский, 1989].
В.И. Вернадский, создав учение о биосфере, выделил девять биогеохимических функций живого вещества. К ним относятся: а) газовая, б) кислородная, в) окислительная, г) кальциевая, д) восстановительная, е) концентрационная, ж) разрушения органических соединений, з) восстановительного разложения, и) функция метаболизма и дыхания организмов. Позже А.И. Перельман, А.В. Лаппо, А.А. Ярошевский и другие авторы развили учение В.И. Вернадского о функциях живого вещества. К их числу были отнесены также энергетическая (A.B. Лаппо) и продукционная (А.А. Ярошевский) функции. Весь результат работы планетарной биоты С.П. Горшков [2001, 2007] назвал экологическими функциями живого вещества, поскольку все они так или иначе необходимы для поддержания и оптимизации его среды обитания. Им же [Горшков, 2007] описаны энергетическая, газовая, почвенно-элю-виальная, водоочистительная, водорегулирующая, концентрационная, транспортная и деструкционная функции живого вещества.
Под экологическими функциями абиотических сфер Земли будем понимать все многообразие функций, определяющих и отражающих роль и значение этих геосфер, включая их состав, объем, динамику функционирования, геохимические и геофизические поля, в жизнеобеспечении биоты, в первую очередь человеческого сообщества. В качестве таких функций предложено выделять ресурсную, геодинамическую, геохимическую и геофизическую функции (рис. 5). Их содержание охарактеризовано в ранее опубликованных работах [Куриленко, 2004; Трофимов, 2005а, б; 2006а, б; 2008].
Подчеркнем, что это понятие опирается на философское определение функции (от лат. functio) — «отношение двух (групп) объектов (в нашем случае компонентов абиотических сфер Земли и биоты), в котором изменение одного из них ведет к изменению другого»; либо «функция может рассматриваться с точки зрения следствий, вызываемых изменением одного параметра в других параметрах объекта» (в нашем случае изменение абиотических компонентов экосистемы и вызываемых ими изменений в ее биологической составляющей).
Рис. 5. Назначение и виды экологических функций абиотических сфер Земли по В.Т. Трофимову [Трофимов, 2005а]
Экологические функции любой абиотической сферы Земли определяются определенной совокупностью экологических свойств этой сферы. Каждое из таких свойств — одна из сторон определенной сферы, ее специфический, экологически значимый атрибут, обусловленный природой ее вещественного состава, геодинамических, геохимических и геофизических полей и органически связанный с жизнеобеспечением биоты, условиями ее существования и эволюции. Их следует рассматривать как результат эволюционного развития и техногенного преобразования абиотических сфер Земли.
Встав на эту позицию, я смог принципиально по-новому определить теоретическое содержание геоэкологии (с учетом того, что в ее рамках решаются морфологические, ретроспективные и прогнозные задачи): геоэкология — междисциплинарная наука, изучающая экологические функции абиотических сфер Земли, закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под влиянием природных и техногенных причин в связи с жизнью и деятельностью биоты, и прежде всего человека [Трофимов, 2005а, б; 2005а, 2006а, б; 2008].
Такой подход к содержанию геоэкологии позволил, как отмечалось выше, по-новому определить ее объем как поле пересечения наук о жизни, атмосфере, поверхностной гидросфере и литосфере (рис. 4). Исходя из этого во всех науках, изучающих такой объект, правомерно, как уже отмечалось, развивать экологически ориентированные направления, которые следует называть с прилагательным «экологическая»: экологическая физика, экологическая география, экологическая геология, экологическая химия и т.п.
Следует подчеркнуть, что представления об экологических функциях разных абиотических сфер развиваются уже давно. Понятие «экологические функции почв» ввели в почвоведение Г.В. Добровольский и Е.Д. Никитин, посвятив этой проблеме несколько специальных монографий [Добровольский, Никитин, 1986; Никитин, 1982]. В геологию представление об «экологических функциях литосферы» было введено в 1994 г. мною и Д.Г. Зилингом [Трофимов, Зилинг,
1995]. Их систематика и характеристика также рассмотрены в серии статей, монографий и учебников [Трофимов, Зилинг, 1994, 2002; Экологические функции литосферы, 2000]. «Экологические функции атмосферы» описаны Н.А. Ясамановым и Е.Д. Никитиным [Ясаманов, Никитин, 2001]. В геологии и почвоведении разработка этих представлений позволила принципиально по-новому подойти к оценке экологической роли литосферы и педосферы соответственно.
Разработка представлений и ранее названных задач изучения экологических функций позволит соз-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Наука, 1989.
Голубев Т.Н. Геоэкология. М.: ГЕОС, 1999.
Голубев Г.Н. Глобальные изменения в экосфере. М.: Жел-дориздат, 2002.
Горшков С.П. Концептуальные основы геоэкологии. Смоленск: Изд-во Смолен. гуманитарного ин-та, 1999.
Горшков С.П. Концептуальные основы геоэкологии. М.: Желдориздат, 2001.
Горшков С.П. Учение о биосфере. Введение. М., 2007.
Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почвы. М.: Изд-во МГУ, 1986.
Институт геоэкологии (ИГЭ РАН). М.: Глосса-Пресс, 2007.
Клубов С.В., Прозоров Л.Л. Геоэкология: история, понятия, современное состояние. М.: ВНИИзарубежгеология: Департамент геоэкологии, 1993.
Козловский Е.А. Геоэкология — новое научное направление // Геоэкологические исследования в СССР. М.: Наука, 1989. С. 9—18.
Кофф Г.Л. Геоэкология и экологическая ориентация традиционных наук геологического цикла // Инженерная геология сегодня и завтра: Тр. Междунар. конф. 5—7 февраля 1996 г., Москва. М.: Изд-во МГУ, 1996. С. 131—132.
Куриленко В.В. Экологически значимые свойства (экологические функции) литосферы и их роль при характеристике эколого-геологических условий жизнедеятельности человека и существования биоты (природной среды) // Мат-лы Междунар. науч. конф. «Науки о Земле и образование: задачи, проблемы, перспективы» / Под ред. В.В. Куриленко. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2002. С. 65—68.
Куриленко В.В. Экологическая геология: ее роль в науках о Земле и место в структуре экологического знания // Школа экологической геологии и рационального недропользования: Мат-лы 5-й межвуз. молодежной науч. конф. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2004. С. 45—61.
Никитин Е.Д. Роль почв в жизни природы. М., 1982.
Осипов В.И. Геоэкология — междисциплинарная наука о экологических проблемах геосфер // Геоэкология. 1993. № 1. С. 4—18.
Осипов В.И. Геоэкология: понятие, задачи, приоритеты // Инженерная геология сегодня и завтра / Тр. Междунар. конф. 5—7 февраля 1996 г., Москва. М.: Изд-во МГУ, 1996. С. 118—120.
Осипов В.И. Геоэкология: понятие, задачи, приоритеты // Геоэкология. 1997. № 1. С. 3—11.
Основы геоэкологии. СПб.: Изд-во СПбГУ, 1994.
дать принципиально новое учение — учение об экологических функциях абиотических сфер Земли, которое даст возможность с единых теоретических позиций подойти к анализу экологической роли всех абиотических сфер Земли, к разработке классификаций экологических функций каждой из них и сформировать новую структуру геоэкологии как действительно междисциплинарной науки. В итоге, с моей точки зрения, это учение позволит завершить в геоэкологии период «шатаний», многоликости и даже профанации в так называемых геоэкологических исследованиях.
Ответы главного ученого секретаря Высшей аттестационной комиссии В.Н. Неволина и начальника Управления государственной аттестации научных и научно-педагогических работников Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки В.Г. Выскуба на вопросы участников региональных совещаний // Бюл. ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации. 2005. № 5. С. 1—16.
Петров К.М. Геоэкология. Основы природопользования. СПб.: Изд-во СПбГУ, 1994.
Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990.
Соколов Б.С. Вернется ли «золотой век» геологии? // Вестн. РАН. 1995. Т. 65, № 9. С. 778—781.
Соловьев В.А., Соловьева Л.П. Глобальная экология. Краснодар: КубГУ, 2008.
Сочава В.Б. География и экология // Мат-лы V съезда Геогр. об-ва СССР. Л., 1970.
Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. М.: Наука, 1978.
Сычев К.И. Научное содержание и основные направления геоэкологии // Разв. и охрана недр. 1991. №11. С. 2—6.
Теория и методология экологической геологии / Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 1997.
Тимашев И.Е. Геоэкология: первоисточники, подходы, перспективы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2000. № 5. С. 18—22.
Тимашев И.Е. Геоэкология и главный компонент земного ландшафта // Мир геоэкологии. М.: ГЕОС, 2008. С. 11—21.
Тимашев И.Е. Парадокс геоэкологии // География в школе. 2001. № 3. С. 22—26, 47.
Толковый словарь английских геологических терминов. Т. 1. М.: Мир, 1977.
Толковый словарь английских геологических терминов. Т. 1. М.: Геокарт: ГЕОС, 2002.
Трофимов В.Т. Геоэкология: современное состояние, причины многоликости, постулаты формирования ее нового теоретического содержания// Изв. секции наук о Земле РАЕН. 2005а. Вып. 13. С. 129—138.
Трофимов В.Т. Об экологических функциях абиотических сфер Земли // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2005б. № 2. С. 59—65.
Трофимов В.Т. Постулаты нового содержания геоэкологии // Южно-Российский вестн. геологии, географии и глобальной энергии. 2006а. № 1 (4). С. 3—25.
Трофимов В.Т. Новый теоретический подход к определению содержания и развития геоэкологи // Геоэкология. 2006б. № 2. С. 216—225.
Трофимов В.Т. Экологическая геология, геология окружающей среды, геоэкология — содержание и соотношения // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2008. № 2. С. 12—21.
Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология в программе «Университеты России» // Геоэкология. 1994. № 8. С.117—120.
Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология и ее логическая структура // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1995. № 4. С. 33—45.
Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология. М.: Геоинформмарк, 2002.
Геологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, заведующий кафедрой инженерной и экологической геологии, профессор, e-mail: [email protected]
Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Аверкина Т.И. Геоэкология как термин и междисциплинарная наука // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1994. № 5. С. 43—55.
Чернов В.Т. Науки геологического цикла: Справочник. М.: Изд-во МГУ, 1996.
Экологические функции литосферы / Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 2000.
Ясаманов Н.А., Никитин Е.Д. Планетарно-геологиче-ская роль и экологические функции земной атмосферы // Жизнь Земли. М.: Изд-во МГУ, 2001. С. 68—77.
Поступила в редакцию 05.11.2008
