Что такое экология — определение, задачи, структура, глобальные проблемы экологии и пути их решения

Исходя из дословного перевода, экология – это учение о доме, но доме особом. Под ним подразумевается целая планета, мир и отдельные его части (образно говоря, «комнаты»). Если выражаться научным языком – надорганизменные структуры. К ним относятся:

1. популяции (сообщества особей одного вида с единым генофондом, занимающие единую территорию);
2. биоценозы (системы популяций);
3. биогеоценозы (образованы биоценозами и неживыми (абиотическими) факторами среды обитания);
4. биосфера (объединение биогеоценозов, взаимодействующих между собой и с окружающей средой).

«Учение о доме» выросло из биологии. О существовании закономерностей во взаимодействии живых организмов друг с другом и с окружающей средой люди заметили еще в древности. В те времена биология являлась частью философии.

Первыми учеными-экологами справедливо считают Аристотеля, Теофаста и Плиния Старшего, затрагивавших в своих трудах взаимосвязь жизни животных и средой их обитания. Эта же тема прослеживается на страницах «Рамаяны» и «Махабхараты», которые трудно назвать экологическими альманахами – но все же!

Когда появилась биология, экология долгое время воспринималась как ее часть.

К формированию этой науки в классическом понимании приложили руку многие ученые: Чарльз Дарвин, Юлиус Майер, Фредерик Клементс, Артур Тэнсли, Николай Северцов, Климент Тимирязев, т.д. Как самостоятельная наука экология сформировалась в начале XX века.

С 1950-х начался новый этап в развитии экологии. Из несамостоятельной дисциплины она трансформировалась в междисциплинарную науку. Ее идеи сегодня выходят далеко за пределы естествознания и носят мировоззренческий характер.

Современная экология — это интегрированная наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой.

Это динамичная область знаний, изучающая не только физические и биологические явления. Она является мостом, соединяющим естественные и общественные науки.

Законы экологии и что она изучает

Под модным термином, суть которого представляется большинству чем-то абстрактным, скрывается логичная наука, базирующаяся на законах.

Этот «экологический кодекс» при внимательном изучении поможет осознать, что изучает экология и чем она особенна.

1. Все связано со всем. Под этой философской формулировкой скрывается совокупность связей между живыми организмами и их природным окружением, существующими в биосфере. Всякое изменение в природной среде не проходит бесследно, отражаясь на всем живом.
2. Все должно куда-то деваться. Как в песне: ничто на Земле не проходит бесследно! То или иное вещество перемещается с места на место, переходит в иную молекулярную форму, влияя на жизненные процессы организмов. Для стабильности биосферы требуется замкнутый круговорот веществ – иначе никак.
3. Ничто не дается даром. Бесплатный сыр лишь в мышеловке – в такой интерпретации закон звучит привычнее. Экосистема – это единое целое, в рамках нее всякий выигрыш сопряжен с потерями, все извлеченное из природы подлежит возмещению.
   

   Например, выращивая урожай, человек извлекает из почвы химические элементы, и если их не восполнять, урожайность снизится.

4. Природа знает лучше. Здесь содержится призыв к сближению с природой (мы же ее порождение все-таки!) и одновременно предостережение: с природными системами нужно обращаться осторожно. Особенно это касается преобразовательской деятельности человека, любителя поворачивать вспять реки, строить плотины и вырубать леса.

1-й и 4-й законы – основополагающие, базис и философия экологии. 2-ой и 3-й, по сути, являются перефразированием закона сохранения вещества и энергии, известного из школьного курса физики.

Структура экологии

«Наука о доме» превратилась сегодня в целый комплекс дисциплин, разделившись на отрасли, порой далекие от изначального понимания экологии как части биологии.

Базовой считается общая экология, ведающая закономерностями взаимоотношений организмов и условий среды. Внутри нее выделяют:

1. аутэкологию, исследующую связи отдельного организма с окружающим миром;
2. демэкологию (изучается формирование популяций и все, что с этим связано);
3. синэкологию, в центре внимания которой находятся многовидовые сообщества организмов и их взаимосвязи в экосистемах.

Различают теоретическую экологию (речь идет об общих закономерностях) и прикладную (переход от теории к практике).

Прикладная экология породила много ответвлений и направлений:

1. Экология производства, изучающая влияние промышленных выбросов на окружающую среду.
2. Сельскохозяйственная экология, рассматривающая методы выращивания сельхозпродукции без истощения природных ресурсов.
3. Юридическая экология, разрабатывающая природозащитное законодательство.
4. Медицинская экология – наука о человеческих недугах, связанных с загрязнением окружающей среды.
5. Социальная экология — дисциплина о взаимодействии человеческого общества с природной средой, с «домом». Ее раздел – экология человека, рассматривающая взаимодействие «венца природы» с окружающим миром.
6. Экология биосферы, изучающая масштабные изменения, возникающие в результате человеческой деятельности.
7. Геоэкология, изучающая связь между биосферными и геологическими процессами.
   

Экология – это наука, развивающаяся по горизонтали. В ней постоянно формируются новые направления, круг охватываемых вопросов растет.

Так, относительно недавно возникла инженерная экология, изучающая взаимодействие техники и природы. Сегодня много говорят об экологии слова, подразумевая, что язык, речь – тоже среда обитания, и неблагополучие здесь (обилие ненормативной лексики, жаргонизмов, заимствований) приводит к духовной деградации.

Глобальные проблемы экологии: в шаге от пропасти

Взаимодействие человека с миром, который его окружает, весьма специфично. Он создал особенную среду обитания – человеческую цивилизацию, которая все сильнее вступает в противоречие с естественным «домом».

Человек, поставивший себя выше природы, для полноценной жизни нуждается не только в гаджетах, супермаркете в шаговой доступности и неограниченном доступе во Всемирную паутину.

Ему требуется естественная среда определенного качества (воздух, почва, т.д.).

Экологические потребности людей входят в число фундаментальных наряду с потребностями в воде, пище, жилище, т.д. Издревле они удовлетворялись автоматически: пару сотен лет назад покупка чистой питьевой воды показалась бы чистым бредом.

Прозрение наступило, когда дефицит чистого воздуха, воды и почвы стал ощущаться все острее, и стало ясно, что в доме-то не просто кран подтекает!

Уже фундамент размыло, стены в трещинах и крыша течет. К такому результату привело стремление покорять, брать, не дожидаясь «милости от природы».

Пришло осознание: если продолжать в том же духе, сам факт существования человечества ставится под вопрос. Люди столкнулись с глобальными экологическими проблемами:

1. Разрушение озонового слоя. Расположенный на высоте 20-45 км, он поглощает львиную долю жесткого солнечного ультрафиолета, губительного для всего живого, а также играет роль теплового пояса, предотвращающего утечку тепла в космическое пространство.
   

   Загрязнение верхних слоев атмосферы привело к тому, что в последнюю четверть века концентрация озона снизилась в среднем на 2%. Одними из самых опасных разрушителей озонового слоя признаны хлорфторуглеводороды (ХФУ), используемые в пульверизаторах и холодильном оборудовании.
2. Загрязнение атмосферы. По оценкам ВОЗ, в настоящее время из каждых 10 человек в мире 9 дышат загрязненным воздухом, и это приводит к 7 млн случаев смерти ежегодно. Микроскопические загрязнители, вдыхаемые с воздухом, настолько малы, что могут проникать сквозь защитные барьеры организма.
   

   Основные из них – оксид и двуокись углерода, диоксид серы (ведет к формированию кислотных дождей), оксиды азота, свинец. Еще один результат загрязнения атмосферы – изменение климата планеты, смещение климатических зон, провоцирующее природные катаклизмы.

3. Загрязнение Мирового океана, влияющего на климат планеты, поглощающего углекислый газ и являющегося источником влаги. Наиболее опасно загрязнение нефтью и нефтепродуктами, попадающими в океан при загрузке, выгрузке танкеров и авариях с их участием, а также в ходе добычи нефти с морского дна.
   

   Тонна «черного золота» способна загрязнить 12 км² поверхности воды. Съемки из космоса показывают, что уже почти треть Мирового океана покрыта нефтяной пленкой.

4. Сокращение лесной площади, ведущее к образованию территорий, подобных пустыне Сахара. Чем важны леса? Все дело в фотосинтезе, благодаря которому выделяется кислород и поглощается углекислый газ.
   

   Так вот, 1 га тропического леса ежегодно поставляет в земную атмосферу 28 т кислорода и поглощает серьезными объемами углекислоту, тем самым препятствуя чрезмерному развитию парникового эффекта.

5. Рост численности населения. Есть предположение, что в ближайшие несколько десятилетий оно может удвоиться. Казалось бы, что плохого? Представители Homo sаpiеns, освобожденные от давления естественного отбора и межвидовой конкуренции, сильно превысили свою видовую численность.
   

   Создав цивилизацию потребления, основанную на удовлетворении второстепенных потребностей, человек стремится потреблять все больше.

   Изъятие природных ресурсов (пресной воды, почвы, т.д.) достигло критической скорости и уже превысило темпы естественного воспроизводства. Остро стоит проблема мусора, особенно трудноразлагающихся полимерных отходов.

6. Уменьшение биологического разнообразия, происходящее из-за разрушения среды обитания растений и животных, чрезмерной эксплуатации природных ресурсов. Активно изменяя свой мир, человек вмешивается в жизнь соседей по планете.
   

   По данным Международного союза охраны природы, начиная с 1600-го, на Земле вымерло 94 вида птиц и 63 вида млекопитающих. Сокращение генофонда планеты резко ускорилось во второй половине XX века.

Экологический кризис, к которому пришло человечество, вызван тем, что люди в своем движении в сторону технократической цивилизации нарушили все 4 закона экологии.

Пути решения экологических проблем

Пока еще все поправимо, но человеку придется понять и принять новые ориентиры и установки, взяв на вооружение:

1. разумное самоограничение в использовании природных ресурсов, поиск альтернативных источников энергии;
2. разработку природосберегающих технологий, в идеале – создание безотходных технологий;
3. формирование экологического сознания: понимания природы как «дома», требующего не властного и варварского, а бережного отношения;
4. объединения усилий всех стран для решения экологических проблем. «Дом» один на всех!

Люди должны измениться, либо им суждено исчезнуть с лица Земли – вердикт неутешителен. Пока не случится переход от идеи господства над природой к идее «партнерских» отношений с ней, проблемы экологии не решить.

Самоуверенные попытки человечества насильственно перестроить природу обходятся слишком дорого, так может быть логичнее подстроиться под нее? Ученые стали работать в этом направлении, и родилось новое понятие — пермакультура.

В 1978 году его ввел в оборот эколог Билл Моллинсон, а на практике применил австрийский фермер Зепп Хольцер. Он создал особенную систему ведения хозяйства, основанную на терпеливом, безостановочном земледелии без бесконечного рыхления и прополок, использования ядохимикатов, сжигания прошлогодней листвы и других губительных для природы мер.

Главная задача – воспроизвести на участке естественный биоценоз, детально изучив природные закономерности и создав максимально естественные условия существования для растений.

Поначалу соседи, наблюдая за Хольцером, решили, что он не в своем уме. «Мятежный фермер» был оштрафован и чуть не угодил в тюрьму за отказ выполнять правила хозяйствования (например, делать обрезку деревьев). Вопреки пессимистичным прогнозам его ферма стала успешным эко-хозяйством с низкими трудозатратами.

«Что я могу ещё усовершенствовать в Природе, где и так все превосходно работает?» – это высказывание Зеппа Хольцера может стать ответом на вопрос, как решить проблемы экологии.

Заключение

Все возвращается на круги своя. Подобно своим доисторическим предкам, человеку нужно научиться воспринимать себя частью Природы.

Вооружившись тем, чего не было у кроманьонца – знаниями, он впишется в естественные циклы биосферы, и тогда «погода в доме» всегда будет комфортной, без угроз и катаклизмов.