Закони, категорії і методи екології

Будь-яка зміна середовища (речовини, енергії, інформації, динамічних якостей ГС) неминуче призводить до розвитку природних ланцюгових реакцій, що йдуть у бік нейтралізації зробленої зміни або формування нових природних систем, утворення яких при значних змінах середовища може прийняти безповоротний характер. Під ланцюговою реакцією в природі розуміється ланцюг природних явищ, кожне з яких і причиняє за собою зміну інших, пов'язаних з ним явищ. Наприклад, вирубання лісу в басейні ріки, яка впадає в озеро, призводить до усихання малих річок, зниження рівня і грунтових вод, зменшення вологості ґрунту, зниження рівня води в річці і озері, а це разом з іншими факторами веде до недостачі води в місті, загибелі риби, розвитку синьо-зелених водоростей і інших гідробіонтів, до евтрофікації водних об'єктів тощо. Будівництво дамби з метою накопичення води в річці і іригаційній мережі для нормального зволоження ґрунтів не вирішує проблеми підтримки рівня ґрунтових вод; навпаки, витрата води на випаровування в зрошувальних системах і з поверхні водосховища посилює нестачу річкового стоку в озеро, затримує твердий стік, спричиняє заболочування місцевості, а іригація-додаткове засолення ґрунтів і подальші негативні впливи іригаційних вод на водні об'єкти. У відповідності з принципами Ле Шательє-Брауна речовинно-енергетичні, інформаційні і динамічні зміни відбуваються в напрямі, що забезпечує збереження загальної їх суми, тобто її стійкість. Якщо антропогенне навантаження перевищить здатності екосистем до саморегуляції і принцип Ле Шательє-Брауна перестане діяти, то це може привести до загибелі всієї екосистеми (наприклад, вважається, що для підриву стійкості біосфери досить втратити 20-30% видів). При зовнішньому впливі, що виводить систему з стану стійкої рівноваги, ця рівновага зміщується в тому напрямі, при якому ефект зовнішнього впливу ослаблюється. Дія принципу Ле Шательє-Брауна в наші дні глибоко порушена. Якщо наприкінці XIX ст. ще відбувалося збільшення біологічної продуктивності у відповідь на зростання концентрації СО, в атмосфері, то з початку XX сторіччя це не відбувається. Навпаки, біота викидає СОр а її біомаса автоматично знижується. У цих умовах відновлення принципу можливе лише за рахунок скорочення антропогенно змінених площ.

Взаємодія речовинно-енергетичних екологічних компонентів (енергія, гази, рідини, субстрат, організми), інформації і динамічних якостей природних систем кількісно нелінійна, тобто слабкий вплив або зміна одного з показників може викликати сильні відхилення в інших (і у всієї природної системи загалом ). Наприклад, незначні відхилення в складі газів атмосфери, її забруднення S02 і NOx приводять до утворення кислотних опадів, а останні - до змін в екосистемах суші і водного середовища. Незначне збільшення концентрації CO веде до парникового ефекту.

Зміни в великих природних системах відносно безповоротні. Проходячи по їх ієрархії знизу вгору, від місця появи до біосфери загалом, вони міняють глобальні процеси і тим самим переводять їх на новий еволюційний рівень (згідно із законом безповоротності еволюції Л. Долло).

Будь-яке місцеве перетворення природи викликає в біосфері і її найбільших підрозділах реакції, що приводять до відносної незмінності еколого-економічного потенціалу (правило «тришкіна кафтана»), збільшення якого можливе лише шляхом значного зростання енергетичних внесків (згідно із законом зниження енергетичної ефективності природокористування). Штучне зростання еколого-економічного потенціалу обмежене термодинамічною (тепловою) стійкістю природної системи (згідно з правилом одного процента). Як образно відмічає М.Ф. Реймерс, «чим більше пустель ми перетворимо на квітучі сади, тим більше квітучих садів ми перетворимо на пустелю».

Закон відповідності між: розвитком продуктивних сил і природно-ресурсним потенціалом суспільного прогресу. Кризові ситуації виникають не тільки при дисбалансі продуктивних сил і виробничих відносин, але і при дисбалансі продуктивних сил і природно-ресурсний потенціал. Це в результаті служить зовнішньою причиною суспільного розвитку, який неодноразово зазнає екологічних випробувань. Як відмічає М. Ф. Реймерс, перша антропогенна екологічна криза була кризою перепромисла великих тваринних, друга - перепромисел рослинного матеріалу, а сучасна екологічна криза - кризою редуцентів (на рівні з рисами всіх попередніх криз). Редуценти не спроможні розкладати весь спектр забруднювачів, що виробляються людством, особливо тих, що не мають природних аналогів, а тому не мають і мікроорганізмів для їх утилізації і перетворення в початкові хімічні елементи.

Цікаві статті з розділу

Екологічна адаптація флори і фауни пустель
На планеті певним чином зосереджені певні природні зони і їхні пояси, зумовлюючи певні особливості умов середовища, з відповідними флористичними і фауністичними угрупуваннями з їхніми еколо ...

Розроблення системи автоматизації процесу очищення нікельмістких стічних вод
Охорона навколишнього середовища є одним з основних завдань народного господарства. У зв'язку з цим проблема очищення стічних вод промислових підприємств і населених місць придбала особливо ...

Вимірювальні канали контрольно-вимірювальних систем в екології
Температура, як параметр теплового процесу, не піддається безпосередньому вимірюванню. Одночасно вона є функцією стану речовини i зв'язана з внутрішньою енергією тіл, а через енергію зв'язан ...