4. Методологические проблемы прикладной экологии

Современная экология получила своего рода общественный заказ: не только следить за изменениями в биокосных системах Земли, но и вырабатывать рекомендации по управлению этими изменениями. Так родилась потребность выделить в рамках собственно фундаментальной или общей экологии сугубо прикладные аспекты, а поскольку они обращены главным образом к инженерно-технической деятельности, то и объединить их понятием "инженерная (или прикладная) экология". Аналогичным образом в геологии, например, давно уже выделилась и самостоятельно оформилась инженерная геология.

Предметом инженерной (или прикладной) экологии являются чаще всего не природные объекты сами по себе и не процессы, которые в них протекают, а ситуации, в которых оказываются эти объекты, и процессы в связи с общественными потребностями и тенденциями, обусловленными научно-техническим прогрессом. Категория "ситуация" все более заслуживает статуса общенаучной, методологической, философской наряду с такими категориями, как "движение", "состояние", "изменение", "развитие", и в этом смысле требует своего формально-логического и диалектико-материалистического истолкования. Цель инженерной экологии - применять к запросам инженерной промышленной и аграрной практики постулаты общей биологии и естествознания в целом, а также способствовать выработке таковых применительно к конкретным научно-техническим народнохозяйственным ситуациям, в которых объектом воздействия оказываются природные экосистемы.

Как следует из определений, инженерная экология во всех своих научных построениях должна исходить не только из естественноисторических, но и из общественно-политических, технико-экономических и даже этических предпосылок, и в этом ее специфическая особенность. Следуя за общественно-политическими предпосылками, инженерная экология не может абстрагироваться от разделения мира на две общественно-политические системы, и в этом смысле она имеет такие же классово-политические различия, как экономика и социология. Вполне очевидно, что в условиях социалистической системы инженерная экология должна способствовать реализации известных преимуществ плановой социалистической системы хозяйствования применительно к проблемам природопользования. Действительно, социалистическая и капиталистическая системы зачастую сталкиваются с одними и теми же экологическими проблемами, связанными с научно-технической революцией, урбанизацией, истощением природных ресурсов и т. д.; нередко возникают сходные ситуации, но различия между двумя системами неустранимы, а потому и прикладные экологические задачи в них решаются разными методами. Именно эти фундаментальные различия имел в виду С. С. Шварц, когда сетовал на отсутствие теории, "описывающей общие закономерности взаимоотношений природы и общества, именно общества - как определенной социально-экономической системы, - а не отдельного человека, теории, учитывающей принципиальные изменения этих взаимоотношений в различных социально-экономических системах" (1976, с. 88).

Обсуждая методологические проблемы современной экологии, А. М. Гиляров (1981) выделяет в ней три направления: аутоэкологический редукционизм, синэкологический редукционизм, а также синэкологический интегратизм. Суть редукционизма вообще состоит в разложении явления на отдельные элементы или явления более низкого уровня. Соответственно аутоэкологический редукционизм обозначает подход, в котором изучается воздействие отдельных абиотических факторов (а не среды в делом) на те или иные элементы живых систем в природной обстановке. В центре внимания синэкологического редукционизма стоит анализ значения отдельных биотических факторов для жизнедеятельности отдельных элементов экосистем. Интегратизм вообще предполагает синтетическую оценку воздействия всех факторов (и биотических, и абиотических) на экосистему, а не на ее отдельные, пусть даже и доминирующие, структурные элементы. На практике проводится пока лишь синэкологический интегратизм, а доминирует, да и то со сравнительно недавнего времени, лишь синэкологический редукционизм.

Однако в инженерной экологии сама постановка большинства задач требует развития четвертого методологического направления, а именно аутоэкологического интегратизма. Действительно, в типичной постановке вопрос обычно звучит следующим образом: "А что будет, если?.." Иными словами, каковы могут быть экологические последствия определенного социально-экономического мероприятия или осуществления той или иной технической идеи? Таким мероприятием может быть сооружение дамбы, направляющей течение Гольфстрим вдоль Северной Америки. Таким мероприятием может быть и прокладка сверхмощной ЛЭП, пересекающей Евразию. Но таким же мероприятием может быть и просто строительство сельского пруда. В любом случае воздействие на экосистемы будет осуществляться прежде всего через абиотические факторы, а оценка последствий должна быть синтетической и, более того, выраженной в экономических показателях. Только при последнем условии можно действительно повлиять на ход событий, предлагая какие-то оптимальные варианты решений.

Именно экологии в прикладном ее значении можно адресовать замечание Франческо ди Кастри (1981): "...она должна отдать предпочтение действию, а не проповедям и учиться на практике; и самое главное, она должна прекратить быть негативной наукой (нет загрязнению, нет вырубке лесов, нет промышленному развитию, нет интенсивному земледелию) и стать наукой, которая предлагает реалистические и конкретные альтернативные решения проблем развития. Сила экологии - в ее способности ухватить самую суть реальных проблем современности; сохранять гибкость и приспособляемость, чтобы не отступать перед лицом будущих ситуаций, которые невозможно сейчас предвидеть" (с. 11).

Каковы же специфические подходы и методы инженерной экологии в решении столь ответственных задач? Таких подходов и методов, своего рода базисных уровней представлений, несколько.

Прежде всего понять настоящее и предвидеть будущее экосистем можно лишь на основе достаточно ясного представления об их эволюционном прошлом, об естественных тенденциях в их развитии. Иными словами, в первую очередь общая экология должна извлечь из палеонтологии, исторической геологии и палеогеографии все возможное для суждения об эволюции структурно-функциональной организации биосферы, биогеоценозов и популяций. Это будет так называемый палеоэкологический исходный уровень представлений. Пока в этом направлении сделаны лишь первые шаги (Шварц, 1969, 1973, 1980; Красилов, 1972; Камшилов, 1974; Плотников, 1979), однако основную проблему эволюционной экологии (биогеоценологии) можно сформулировать достаточно четко: это - объяснение прошлого, управление настоящим и предвидение будущего биогеоценотического покрова Земли и отдельных ее частей.

Второй путь подсказан более 100 лет назад Ф. Энгельсом в "Диалектике природы": он должен быть основан на экологически грамотном переосмыслении исторического опыта человечества и причин гибели многих могущественных цивилизаций прошлого. Это будет исторический уровень исходных представлений.

Наконец, третий путь можно с полным основанием считать экспериментальным. Речь идет не о лабораторных опытах - на грядках, в чашках Петри, в пробирках и т. д., хотя и без этого в большинстве конкретных ситуаций не обойтись. В последние десятилетия с помощью технических средств осуществлены действительно грандиозные мероприятия: сооружены водохранилища, каналы, ЛЭП, газопроводы; запущены на околоземные и космические орбиты корабли и спутники и т. д. Именно "снятие" готовых результатов этих "экспериментов", прогноз экологических последствий предполагаемых и планируемых (!) "экспериментов", оценка достоверности и точности экологического прогноза и последующая корректировка исходных теоретических предпосылок - все это и может быть системой специфических именно для инженерной экологии методов. Прогноз здесь выступает не столько как самоцель, сколько как средство исследования объективной действительности. При этом напрашивается определенная аналогия между инженерной экологией и патологоанатомией. Хотим мы этого или не хотим, но нам все чаще придется сталкиваться с фактами преждевременной гибели, а точнее, непредвиденного видоизменения естественных экосистем, когда для объяснения причин явлений требуется своего рода "посмертное вскрытие" исходной экосистемы. Так не лучше ли сознательно вооружиться и этим методом, как это сделано в медицине?

Технике экологического моделирования посвящено немало работ (см., например, монографию Дж. Д. Смита, 1976; а также сборники "Математическое моделирование в экологии", 1978, и "Моделирование биогеоценотических процессов", 1981), но все-таки она пребывает еще в зачаточном состоянии: анализируются, как правило, элементарные или, напротив, предельно генерализованные ситуации. Остается надеяться, что теоретическая экология постепенно выработает достаточно формализованные доктрины, отвечающие запросам инженерной действительности.

Весьма актуальной для прикладной экологии становится самостоятельная разработка теоретических концепций, в которых бы так называемые техногенные факторы (электромагнитные поля промышленной частоты, а также акустического и радиодиапазона, радиация, загрязнение, подтопление, осушение, дробление экосистем и т. д.) рассматривались на таком же уровне, как классические экологические факторы (свет, тепло и влага). Имея достаточное представление о круговороте воды в природе, мы должны иметь аналогичное представление, например, о потоке в земных оболочках промышленных электромагнитных полей (ЭМП). Л если мы имеем достаточное представление о климатической зональности, так должны иметь и аналогичное представление о проявлениях географической зональности в медико-биологических воздействиях ЭМП. Нам нужны концепции, в которых бы оценивалось в интегральных показателях (энергия, продуктивность и т. п.) значение, например, не просто степени водообеспеченности биогеоценоза, а параметров стока (в экосистему, из экосистемы и через экосистему). Одновременно мы должны уметь объединять смежные биогеоценозы в более или менее целостные и замкнутые макросистемы. По существу нам надо научиться проделывать над характеристиками смежных биогеоценозов по крайней мере четыре действия арифметики (сложение, вычитание, умножение, деление).

Инженер, природопользователь вообще имеют дело, как правило, не с отдельным ценозом, а с самыми причудливыми территориальными объединениями ценозов. "Монополия ценоза" в данной ситуации столь же вредна, как и "монополия организма". Естественным объединением биоценозов, например, является экосистема водосборного речного бассейна. Детальный анализ взаимодействий между биоценозами в системе бассейна р. Хадытаяха (Южный Ямал) позволил выделить более 20 (!) типов только парных сочетаний биоценозов (лес с лугом, болото с лесом, озеро с тундрой и т. д.). В результате была построена логическая модель системы биоценозов, консолидируемых в единое целое стоком, транзитом и аккумуляцией воды, тепла, а также минерального и органического вещества. И только тогда стало ясно, как нарушение любого звена в этой системе приводит в движение всю систему (Плотников, 1984).

К сожалению, до сих пор большинство затронутых выше вопросов решается экологом в конкретных инженерных ситуациях, на основе профессиональной интуиции, а не твердо установленных фактов. Н. П. Федоренко, М. Я. Лемешев и Н. Ф. Реймерс (1980) совершенно справедливо замечают: "Экологи порой опираются лишь на интуицию, и им часто не верят (хотя прямо скажем: интуиция у хорошего специалиста сильнее малых знаний плохого специалиста, а тем более неспециалиста)" (с. 9). На этом фоне особенно огорчают претензии "конструктивной географии" (в общепринятом смысле "конструктивный" - значит полезный для дела, поэтому трудно поверить, что когда-либо существовала или до сих пор существует какая-нибудь "неконструктивная" наука) буквально "поглотить" экологию или биогеоценологию (Герасимов, 1977). Ведь должно быть вполне ясно, что между технической идеей крупного народнохозяйственного мероприятия - ее технико-экономическим обоснованием (ТЭО) - и предполагаемыми экологическими последствиями ее осуществления лежит огромная область, принадлежащая исключительно к компетенции физической географии, с ее специфическими подходами, объектами и методами. В частности, экологический прогноз должен в идеале основываться на данных квалифицированного физико-географического прогноза.

В этико-философском отношении инженерная экология вполне последовательно стоит на позициях антропоцентризма (без его теологического идеалистического толкования) и в этом направлении весьма близко приближается к экологии человека. Суть экологического антропоцентризма состоит в признании интересов процветания человечества первостепенными.

Разумеется, инженерная экология чрезвычайно заинтересована в развитии фундаментальных направлений общей экологии и ждет от нее построения синтетической теории как составной части научной картины мира. Из опыта решения серий однотипных задач инженерная экология постепенно выработает собственные эмпирические обобщения и с их помощью в свою очередь сумеет воздействовать на развитие общих отраслей естествознания.

Таковы, на наш взгляд, основные методологические проблемы прикладной экологии. Они изложены здесь предельно конспективно, поскольку их развернутому обсуждению фактически посвящены все последующие специальные главы.