Звучит это неплохо, но организмы, рост которых ускоряется, это – главным образом водоросли и другие одноклеточные организмы, которые растут огромными темпами и забивают другие формы жизни. Когда водоросли умирают, они разлагаются бактериями, которые в этом процессе потребляют из воды значительное количество растворенного в ней кислорода, так что более глубокие районы становятся буквально безжизненными. Озеро таким образом теряет свою ценность как источник рыбы или, по этой же причине, питьевой воды. Евтрофикация ускоряет в озере естественные изменения, которые являются причиной его заполнения растительностью и превращения сперва в болото, а затем в настоящую сушу. Что нормально произошло бы в течение тысяч лет, может совершиться за какие-то десятилетия.
Если такие превращения дают вещества, полезные для жизни, то что можно сказать насчет настоящих ядов?
Во многих случаях химическая промышленность производит вещества, которые ядовиты для жизни, и отходы, содержащие их, сбрасываются в реки и озера в расчете на то, что они там растворятся до безвредной концентрации и разрушатся благодаря естественным процессам.
Даже если химикаты не являются напрямую вредными, при значительной концентрации они способны накапливаться в живых формах, когда простые формы поглощают яд, а их поедают более сложные формы. В таком случае, даже если вода остается питьевой, водные формы становятся несъедобными. К настоящему моменту в индустриализованных Соединенных Штатах почти все реки и озера до определенной степени загрязнены, многие – сильно.
Конечно, все эти химические отходы в конце концов смываются в океан. Можно подумать, что океан, который так обширен, способен поглотить любое количество произведенных отходов, как бы нежелательны они ни были, но это не так.
Ныне океану приходится поглощать невероятное количество нефтепродуктов и других отходов. Из-за крушений нефтеналивных танкеров, мытья нефтеналивных баков, слива отработанных машинных масел в океане ежегодно оказывается от 2 до 5 миллионов тонн нефти. Ежегодный объем корабельного мусора достигает 3 миллионов тонн. Свыше 50 миллионов тонн сточных вод и других отходов поступает в океан каждый год только из Соединенных Штатов. Не все эти загрязнения опасны, но частично – опасны, причем количество загрязнений, ежегодно поступающих в океан, неуклонно возрастает.
Регионы по берегам континентов, наиболее богато наделенные жизнью, испытывают самые серьезные последствия загрязнения. Например, десятую часть прибрежных вод Соединенных Штатов, которая использовалась ранее для добычи моллюсков, теперь уже использовать невозможно.
Загрязнение воды, если оно будет бесконечно продолжаться, угрожает не только пригодности к употреблению нашего пресноводного запаса в не очень отдаленном будущем, но также и жизнеспособности океана. Если мы представим себе океан настолько отравленным, что он станет безжизненным, то пропадут микроскопические зеленые растения («планктон»), которые плавают на поверхности или около поверхности, а они ответственны за возобновление 80% кислорода в нашей атмосфере. Почти наверняка жизнь не сможет надолго пережить смерть океана.
Все же такое не обязательно случится. Отходы, которые так опасны, до того, как сбросить их в воду, можно обработать таким способом, что снизится их вред, определенные яды можно вообще объявить вне закона и не производить их или же уничтожать сразу после производства. Если будет происходить евтрофикация воды, водоросли можно собирать из озерных вод, чтобы извлекать из них нитраты и фосфаты, которые можно использовать еще раз на суше для удобрения.
И еще о суше. Тут также существуют твердые отходы, которые не поступают ни в атмосферу, ни в гидросферу, – мусор, хлам. Они производятся людьми с начала цивилизации. Древние города Среднего Востока позволяли скапливаться своему хламу и мусору и в конце концов строили на нем новые дома. Все разрушенные древние города сами окружили себя насыпями из мусора, и археологи вкапываются в мусор, чтобы по нему узнать о жизни тех времен.
Мы теперь вывозим твердый мусор и сваливаем его в неиспользуемом районе. Все города поэтому имеют районы, где ржавеет неисчислимое количество старых автомобилей и горы другого мусора, которые служат охотничьими угодьями для миллиардов крыс.
Эти отходы скапливаются без конца. В крупных городах каждый день приходится вывозить многие тонны мусора (в промышленных районах более тонны на человека в год), и уже кончаются места, где можно устраивать свалки.
Серьезной особенностью проблемы является то, что твердые отходы не так-то быстро перерабатываются в ходе естественных процессов. Особенно долго живут алюминий и пластмасса. И все же способы их переработки можно придумать, собственно, нужно придумать. Именно эти свалки, как я указывал ранее, образуют своего рода залежи использованных металлов.
Энергия старая
Проблемы истощения ресурсов и загрязнения окружающей среды имеют одно и то же решение – переработку (Здесь речь идет только о материальном загрязнении. Существуют другие виды загрязнения, которые невозможно переработать и которые будут рассмотрены ниже). Ресурсы – это то, что извлекается из окружающей среды, а загрязнитель – это то, что возвращается в окружающую среду в избытке по сравнению с тем, что может быть переработано благодаря естественным процессам. Люди должны ускорить процесс переработки для того, чтобы восстанавливать ресурсы так же быстро, как они потребляются, и устранять загрязнение настолько быстро, насколько быстро оно создается. Могут быть созданы ускоренные циклы и в некоторых случаях такие, которые не имеют места в природе.
Решение обеих проблем требует времени, труда и разработки новых технологий. Требуется еще одна вещь – энергия. Энергия требуется, чтобы вести разработку морского дна, чтобы добраться до Луны, чтобы сконцентрировать тонкое рассеяние элементов, или для того, чтобы построить из простых веществ сложные. Требуется энергия и для того, чтобы уничтожить нежелательные отходы, или обработать их до безвредного уровня, или удалить их. Сколь упорно и решительно, сколь новаторски мы ни научились бы трансформировать цикл для того, чтобы ресурсы продолжали поступать, а загрязнение бы исчезало, – это требует энергии.
В отличие от материальных ресурсов энергию нельзя использовать бесконечно: она не перерабатываема. В то время как энергию невозможно уничтожить, часть ее любого фиксированного количества, которая может быть преобразована в работу, неуклонно уменьшается в соответствии со вторым началом термодинамики. Поэтому у нас больше оснований волноваться об энергии, нежели о других ресурсах.
Короче, говорить об истощении ресурсов в целом, это значит говорить лишь о возможности истощения нашего энергетического запаса. Если у нас есть большой и непрерывный запас энергии, тогда мы можем использовать его для переработки наших материальных ресурсов, и мы ничего не истощим. Если у нас будет лишь скудный запас энергии или если запас истощится, то мы потеряем возможность манипулировать окружающей нас средой, а также утратим все другие ресурсы.
Каково же у нас положение с энергией?
Главный источник энергии здесь, на Земле – это радиация Солнца, в которой мы постоянно купаемся. Растительная жизнь преобразует энергию солнечного света в химическую энергию, сохраняемую в ее тканях. Животные, поедая растения, создают свои запасы химической энергии.
Солнечный свет преобразуется также в неживые формы энергии. Благодаря неравномерному нагреву Земли образуются течения в океане и в воздухе, подобная энергия иногда может быть сильно сконцентрирована, например, в ураганах и торнадо. Благодаря испарению океаном воды и затем ее конденсации в виде осадков на суше образуется энергия текущей воды.
Существуют также несолнечные, менее значительные источники энергии. Это – внутреннее тепло Земли, которое дает о себе знать более или менее слабо в виде горячих источников и гейзеров и сильно – в виде землетрясений и извержений вулканов. Это – энергия вращения Земли, которая проявляется в приливах и отливах. Это – энергия радиации от других источников, помимо Солнца (звезд, космических лучей), и естественная радиоактивность таких элементов, как уран и торий, в земле.
Растения и животные в большинстве случаев используют в своих тканях запасы химической энергии, хотя даже простые формы жизни могут использовать и неживую энергию – так растения дают своей пыльце и семенам разлетаться по ветру.
То же самое и древние люди. Они использовали свою мускульную энергию, перенося ее и концентрируя с помощью орудий. Это, естественно, нельзя отвергнуть. Многое можно сделать с помощью колес, рычагов и клиньев, если даже за ними только человеческие мускулы. Пирамиды Египта были построены таким образом.
Даже до начала цивилизации люди научились использовать мускулы животных для того, чтобы дополнять свой труд. Это в ряде случаев было шагом вперед от использования силы рабов. Животные были более послушны, чем люди, и животные могли есть пищу, которую люди есть бы не стали, так что от них не было ущерба пищевому запасу. Наконец, энергия некоторых животных более концентрированна, и они могут применять ее с большей силой, чем человек.
Вероятно, наиболее успешно одомашненным животным с точки зрения скорости и силы была лошадь. До начала девятнадцатого века люди не могли передвигаться по земле быстрее, чем лошадь галопом; и сельское хозяйство такой страны, как Соединенные Штаты, зависело от количества и здоровья ее лошадей.
Люди использовали также неживые источники энергии. Товары можно было сплавлять на плотах, используя течение реки. Паруса с помощью ветра могли двигать корабль и против течения. Водные течения могли быть также использованы для вращения водяного колеса, а ветер – для вращения крыльев ветряной мельницы. В океанских портах корабли могли пользоваться приливами и отливами для отправки в море.
Все эти виды энергии были, однако, ограниченны. Они либо давали только определенное количество энергии, как делала лошадь, либо были подвержены бесконтрольным колебаниям, что можно отнести к ветру, либо были привязаны к определенному географическому месторасположению, как реки с быстрым течением.
Однако наступил поворотный момент, когда человек впервые использовал неживой источник, который был в его распоряжении в любом необходимом количестве, на любое необходимое время, который можно было переносить и полностью контролировать, – огонь.
Что касается огня, то никакие другие организмы, кроме гоминидов, не осуществили ни малейшего продвижения в направлении его использования. Это самая четкая разделительная линия между гоминидами и другими организмами. (Я сказал «гоминиды», потому что огонь впервые использовал не Homo sapiens. Существует определенное свидетельство, что огонь использовался в пещерах в Китае, в которых по крайней мере полмиллиона лет назад обитал очень древний вид Homo erectus.) Огонь естественным образом появляется тогда, когда в дерево бьет молния, и несомненно первое использование огня было только последующим явлением. Подбирали огонь от дерева, пораженного молнией, питали его деревом, не давали угаснуть. Потухший костер на стоянке приводил к серьезному неудобству, потому что надо было искать огонь, который послужил бы для зажигания нового костра, а если его было не найти, неудобство превращалось в катастрофу.
Вероятно, только к 7000 году до н. э. были открыты методы разжигания огня трением. Как к этому пришли, где и когда метод был впервые использован, неизвестно и, может быть, никогда и не будет известно, но по крайней мере мы знаем, что открытие было сделано Homo sapiens, потому что к этому времени (и задолго до этого времени) это был единственный гоминид.
Главным топливом для огня в древности и в средние века было дерево (Жиры, масла и воски животного происхождения использовались в лампах и в свечах, но их вклад был незначительным). Другие энергетические ресурсы не могут быть использованы быстрее, чем они обновляются. Люди и животные устают и должны отдыхать. У ветра и воды фиксированное количество энергии, и больше от них взять нельзя. Не так обстоит дело с деревом. Растительные формы постоянно растут и замещают себя, так что до определенного предела истребление дерева может быть приемлемым. Но дерево может быть использовано и в темпе, опережающем темп восстановления, и люди в этом случае запускают руку в запасы будущего.
Так как использование огня с ростом народонаселения и развитием все более передовой техники неуклонно возрастало, стали исчезать леса в непосредственной близости от центров цивилизации.
Возможности сберегать лес тоже не было, потому что каждое продвижение техники увеличивало потребность в энергии, а люди никогда не хотели отказываться от своих технических достижений.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67