Вісник НАН України. 2018. № 3. С.56-66
https://doi.org/10.15407/visn2018.03.056
ШАПАР Аркадій Григорович —
член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор, директор Інституту проблем природокористування та екології НАН України
МІХЄЄВ Олексій Володимирович —
доктор біологічних наук, головний науковий співробітник відділу екологічних основ технологій природокористування Інституту проблем природокористування та екології НАН України
КОНЦЕПТУАЛЬНІ ПІДХОДИ ДО РОЗУМІННЯ ПРОЦЕСІВ АНТРОПОГЕННОЇ ДЕСТАБІЛІЗАЦІЇ ЕКОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ
Виходячи з уявлень про екологічну стабільність і механізми природної саморегуляції розглянуто процеси дестабілізації екологічних систем під впливом антропогенних чинників, обговорено причини їх виникнення та тенденції розвитку. Схарактеризовано ознаки, які відображують наявність процесу дестабілізації екологічної компоненти складних техноекосистем. Обговорюється необхідність збереження і підтримки еволюційно вироблених процесів природної саморегуляції як основи для здійснення заходів з відновлення та оптимізації дестабілізованих екосистем. Вирішення цих проблем має стати пріоритетним завданням у розробленні та реалізації стратегій сталого розвитку з метою гармонізації взаємодій техно- і біосфери в межах раціонального (екологічно спрямованого) природокористування.
Ключові слова: екологічна стабільність, природні механізми саморегуляції, антропогенні фактори, структурно-функціональна організація екосистем, раціональне природокористування, охорона природи.
Якщо цивілізаціям властиве максимальне
збільшення продуктивності, то природі
властиве прагнення до максимальної
стабільності. І цілі ці несумісні.
Дж.П. Холдрен, П.Р. Ерліх
Усупереч поширеній думці сталий розвиток є не соціально-економічною, а насамперед філософською категорією, що визначає парадигму подальшого розвитку людської цивілізації. Тому спроби розглядати будь-який тип розвитку як вибудовування балансу невідомо чого з чим, а тим більше як подолання голоду та бідності, реалізацію гендерної політики або побудову громадянського суспільства, безпідставні. Немає сумнівів, що ці цілі надзвичайно важливі, однак розглядати їх досягнення як результат сталого розвитку не лише помилково, а й навіть шкідливо. На жаль, деякі представники наукових кіл у гонитві за затребуваністю прийняли саме таку точку зору, і в результаті в Україні й дотепер відсутні обґрунтовані з позицій сталого розвитку пропозиції щодо реформування політики в усіх сферах господарської діяльності.
І це відбувається без урахування тих сучасних тенденцій техногенезу, що зумовлюють ситуацію, за якої природні екологічні системи (невід’ємні складові планетарного середовища існування всього живого) все більше замінюються специфічними комплексними формаціями — складними техноекосистемами, які мають характерну структурно-функціональну організацію, а також способи регуляції, відмінні від природних. Стан природних екосистем у таких умовах здебільшого характеризується як певною мірою дестабілізований, що має прояви від спрощення первинної організації до значної деградації або руйнування.
Впровадження найкращих доступних технологій є необхідною умовою переходу до оптимізації складних техноекосистем, забезпечення їх сталого функціонування і збереження природних компонентів. Обґрунтування вибору таких технологій вимагає концептуального розуміння сутності процесів дестабілізації їх екологічної складової під дією антропогенних чинників, визначення причин виникнення та розвитку таких процесів, механізмів і закономірностей їх здійснення, а також обґрунтування показників, що характеризують ступінь такої дестабілізації [1–4].
Проте вирішення проблем, пов’язаних з відновленням таких дестабілізованих екосистем, є не лише технологічним завданням. У зв’язку з цим необхідне чітке розуміння механізмів саморегуляції, дія яких спрямована на підтримку стабільності структурно-функціональної організації природних екологічних систем.
Поняття стабільності екосистеми
Передуючи феноменологічній характеристиці саморегуляції, поняття стабільність заслуговує на більш детальний розгляд і конкретизацію.
Існування природних екосистем у часі й просторі являє собою інтегральний результат двох процесів: гомеостазу та сукцесії, тобто стабільності та розвитку [5–7].
Що саме є стабільністю екосистеми і які ознаки можна розглядати як прояви дестабілізації, яка виникає під дією чужорідного зовнішнього впливу і може мати наслідки, що виходять за межі припустимих порогів трансформації природних систем?
Стабільність передбачає наявність стану внутрішньої динамічної рівноваги природної системи, яка підтримується регулярним відновленням її основних структур, постійною функціональною саморегуляцією її компонентів, процесами матеріального, енергетичного та інформаційного обміну між компонентами та із зовнішнім середовищем [7–15].
Слід враховувати, що первинна екосистема у наявному вигляді є результатом тривалого попереднього розвитку, під час якого відбувався процес своєрідного відбору вдалих варіантів природних «рішень» та їх урівноваження з умовами середовища. Біотичні угруповання, які реально існують у складі екосистем, також формуються невипадковим чином. У процесі еволюції вони повинні досягти такого видового багатства і такої складності, які сумісні з виживанням більшості популяцій і оптимальним використанням наявних ресурсів [5, 10, 12, 14–17]. Саме так формуються відповідні матеріально-енергетичні та інформаційні зв’язки, процеси створення первинної і вторинної продукції, структура трофічних рівнів, популяції і угруповання мікроорганізмів, рослин і тварин, а також загальний рівень біологічного різноманіття, які характеризують структурно-функціональну організацію екосистеми.
Виходячи з цього, стабільною слід називати таку природну екологічну систему, в якій динамічні кількісні зміни структурної організації, функціональних властивостей і різноманіття біотичних компонентів не призводять до якісних перетворень, які б не відповідали її еволюційному розвитку в певних ландшафтно-географічних умовах.
Слід наголосити, що поняття стабільності не передбачає якогось статичного збереження набутих властивостей і параметрів. У будь-якій екосистемі відбуваються процеси, що перетворюють її в часі та просторі. При цьому змінюється склад біоценозу, структура всієї екосистеми, її продуктивність тощо. Такі сукцесійні зміни відбуваються внаслідок дії екологічного принципу сукцесійного заміщення: природні біотичні угруповання послідовно формують закономірну низку проміжних стадій, що поступово приводять екосистему до найбільш стабільного (в конкретних умовах) стану клімаксу [6, 7]. Така екосистема (головна ознака якої — відносно стійкий, сформований фітоценоз) є кінцевою фазою біогеоценотичної сукцесії, яка перебуває у найбільш повній єдності з біотою та середовищними кондиціями цієї місцевості.