Основи екології - Олійник Я.Б. - 1.2. Структура сучасної екології

1.2.1. Глобальна екологія та її підрозділи

Як уже було зазначено, сучасна екологія використовує методи і досягнення практично усіх наук, вона стала найбільш інтегральною наукою, оскільки об'єднує знання точних, соціальних та гуманітарних наук. Причиною великого розгалуження екології є величезна різноманітність і складність об'єктів її вивчення.

Специфіка сучасної екології полягає в тому, що вона із суто біологічної науки перетворилася на цикл знань, увібравши знання з географії, геології, хімії, фізики, соціології, теорії культури, економіки й навіть теології (М.Ф. Реймерс). Деякі дослідники вважають, що екологія - це соціально-природнича наука; її однаково можна віднести і до біологічної, і до географічної галузей знань та розглядати як цілком самостійну науку, що набула фундаментальності й глобальності. Екологія в широкому розумінні об'єднує десятки наукових напрямів, вона з традиційної біоекології виросла в комплексну, складну, багатогранну інтегральну науку-лідера, стала філософією виживання людства (екологічною філософією). Для вивчення усіх складників сучасних екологічних проблем, установлення прямих і зворотних зв'язків між процесами, які формують екологічні умови, визначення шляхів виходу з екологічної кризи, розроблення для цього конкретних планів та програм сучасна наука про довкілля залучає знання практично з усіх інших наук.

Нині об'єднавчим центром екології є глобальна екологія, яка системно вивчає та прогнозує стан і зміни всієї Землі та її біосфери, рекомендує шляхи гармонізації відносин людства та довкілля. Інші блоки оточують центральний і взаємодіють як з ним, так і між собою, але мають вужчі завдання і вивчають різні об'єкти, що й відображено в їхніх назвах (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Основні блоки глобальної екології

Найтривалішу історію має біоекологія, яка вивчає загальні закономірності взаємовідносин організмів та їх угруповань із зовнішнім середовищем у природних умовах, формує уявлення про екологію як економіку природи на основі вивчення потоків речовини, енергії та інформації в біологічних системах. Саме біоекологію вважають материнським субстратом і головним складником сучасної екології. Вона налічує десятки дисциплін (галузей), як старих (аутекологія, популяційна екологія, синекологія тощо), так і порівняно нових: біоекомоніторинг, експериментальна екологія, біоіндикація та ін. Так, біоіндикація - нова екологічна галузь, яка здійснює оцінку стану природного середовища та його окремих компонентів за реакціями живих організмів, тобто вивчає наслідки антропогенного впливу на фізіологію та біохімію різних організмів, динаміку популяцій тощо.

Геоекологія виникла тоді, коли з'явилася потреба вивчати не лише організми та взаємовідносини між ними і середовищем, а і їхню реакцію на зміни умов середовища, та простежувати зворотний вплив діяльності людського суспільства на біосферу як середовище мешкання.

Термін "геоекологія" ввів німецький географ Карл Тролль у 1939 р. і цим ознаменував народження нового наукового напряму в природничих науках. Він перший визначив цей напрям на стику географії та екології. За сучасних розширених міждисциплінарних підходів геоекологію розглядають як науковий напрям, що синтезує закони екології з досягненнями всіх наук про Землю: географії (екологічна географія, екологічне ландшафтознавство, екологічна метеорологія, екологічна кліматологія, екологічна палеогеографія та ін.); геології (екологічна геологія, екологічна геодинаміка, екологічна геохімія, екологічна геофізика, екологічна мінералогія тощо); ґрунтознавства (екологічне ґрунтознавство, агроекологія, екологічне землезнавство тощо).

З еколого-географічного погляду геоекологія - це міждисциплінарний науковий напрям, який вивчає екосферу як взаємопов'язану систему геосфер в процесі її інтеграції із суспільством. Досліджує геоекологія екосферу (екосистему вищого порядку), але акцентується на її змінах під впливом діяльності людини. Тобто предметом вивчення є не лише природні, а й антропогенно змінені системи, а головна мета досліджень полягає в оптимізації природокористування. Об'єктами дослідження геоекології є геоекосистеми - територіальні системи, які управляються або контролюються людиною, є ділянками ландшафтної сфери з характерними для них процесами тепло- та вологообміну, біогеохімічними кругообігами, певними видами господарської діяльності і соціокультурних відносин.

Таким чином, геоекологія аналізує різноманітні ланцюги зв'язків між природою, людиною (соціумом) та господарством, пропонує шляхи раціональної просторової організації природних, соціальних і господарських систем. Найважливіше місце в геоекології займають нормативи та критерії якості середовища, рівня господарської діяльності. Тобто геоекологія ґрунтується здебільшого на правових основах, які визначають різні види відповідальності за порушення природного середовища та неправомірне використання ресурсів, а також на екологічних оцінках та формах стимулювання природоохоронної діяльності.

Техноекологія - найбільший блок прикладних екологічних дисциплін, пов'язаних із такими об'єктами людської діяльності, як енергетика, промисловість, сільське господарство, транспорт, військова справа, наука, Космос. Цей екологічний напрям визначає обсяги, механізми й наслідки впливів на довкілля різних галузей господарства, особливості використання ними природних ресурсів, розробляє регламентації природокористування й технічні засоби охорони природи, опікується проблемами утилізації відходів виробництва та відтворення зруйнованих екосистем, а також створює передумови екологізації різних виробництв.

Кожен розділ техноекології - екологія енергетики, промисловості, транспорту, сільського господарства (агроекологія) тощо - має кілька підрозділів. Так, екологія енергетики включає екологію атомних, теплових та гідроелектростанцій, а також нових нетрадиційних джерел енергії.

Соціоекологія досліджує специфічну роль людини у навколишньому середовищі не як біологічного виду, а як соціальної істоти, відмінності цієї ролі від функцій інших живих істот, вивчає шляхи оптимізації взаємовідносин людського суспільства з природою, формує екологічну свідомість, екологічну культуру за допомогою нових методів і підходів екологічної освіти та виховання, формулює закони про екологічне природокористування, принципи й критерії екологічного менеджменту, контролю й бізнесу, здійснює соціально-екологічний моніторинг, закладає основи локальної, регіональної та глобальної екологічної політики.

Об'єктом дослідження соціоекології є соціоекосистема, тобто територіальна соціоприродна саморегульована система, динамічна рівновага котрої повинна забезпечуватися людським суспільством. А предметом - процеси та явища, пов'язані з людською популяцією в різних умовах життєвого середовища. Виникнення соціоекології не є випадковим явищем. Воно є реакцією людського розуму на реальні процеси, що відбуваються на нашій планеті і загрожують подальшому існуванню людства. Саме руйнування біосфери господарською діяльністю зумовило появу науки про гармонізацію взаємодії суспільства і природи - соціоекології. Екологія людини - це спільний науковий підрозділ соціоекології та медицини, який вивчає медико-біологічні аспекти взаємовідносин між суспільством та природою. Екологія людини розглядає людський організм і середовище його існування як цілісну систему, в якій істотне значення мають не лише складові, а й зв'язок між ними. Особливо важливими в наш час є такі розділи соціоекології: психоекологія, урбоекологія, природоохоронне законодавство та ін.

У зв'язку із розширенням людської діяльності та посиленням її негативних впливів на природу останніми десятиліттями активно розвиваються різні напрями у сфері прикладної екології. Прикладна екологія вивчає механізми руйнування біосфери, розробляє методи запобігання цьому та способи раціонального природокористування. Прикладна екологія на сьогодні є великим комплексом дисциплін з різних сфер людської діяльності. Дослідження цієї галузі екології формують екологічні критерії економіки, аналізують механізми антропогенних впливів на природу, оцінюють якість природного середовища, обґрунтовують нормативи невиснажливого використання природних ресурсів, забезпечують екологічну регламентацію господарської діяльності і контроль екологічної відповідності різних планів і проектів, розробляють технічні засоби охорони довкілля та відновлення порушених людиною природних систем.

Серед усієї різноманітності розділів прикладної екології основними є інженерна екологія, сільськогосподарська екологія, біоресурсна, екологія поселень та комунальна екологія, медична екологія.

Інженерна екологія має на меті розробку інженерних норм і засобів, які відповідають екологічним вимогам у будівництві, промисловості, енергетиці і транспорті. Йдеться про екологічну безпеку технологічних процесів, споруд, машин, знарядь і виробів; а також про оптимізацію галузевої структури промислових комплексів та експлуатації цивільних і господарських об'єктів.

Сільськогосподарська екологія вивчає вплив сільського господарства на природні екосистеми, а також характер функціонування агроекосистем в умовах техногенних навантажень. Значною мірою вона перетинається з біологічними основами землеробства (агроекологія) і тваринництва (екологія сільськогосподарських тварин).

Біоресурсна (промислова) екологія всебічно досліджує умови, за яких експлуатація біологічних ресурсів природних екосистем не призводить до їхнього виснаження і порушення, втрати видів, зменшення біорізноманіття. До завдань цієї дисципліни входять: розробка методів відновлення і збагачення біоресурсів, наукове обґрунтування інтродукції та акліматизації рослин і тварин, створення заповідників тощо.

Екологія поселень, комунальна екологія - це розділи прикладної екології, присвячені дослідженням особливостей впливу різних факторів штучно перетвореного середовища мешкання людей у населених пунктах (містах, селищах тощо).

Медична екологія вивчає насамперед екологічні умови виникнення, розповсюдження і розвитку хвороб людини, у т. ч. хронічних захворювань, зумовлених несприятливими техногенними впливами на природне середовище. Одним із підрозділів медичної екології є рекреаційна екологія, тобто екологія відпочинку та оздоровлення людей.

Сьогодні вже сформувалося близько сотні напрямів екологічних досліджень, але обмежений обсяг підручника не дає змогу розглянути їх усі. Доцільно навести скорочену структурну блок-схему, у якій ці напрями умовно об'єднуються за принципом галузевої належності (з подальшим поділом у кожній галузі), пріоритетності, належності до геосфер та їхніх компонентів, соціально-економічної значущості тощо (рис. 1.2).

Головним складником загальної глобальної екології вважають теоретичну екологію, яка визначає загальні закони функціонування екосистем. Цьому допомагають експериментальна та математична екологія (моделювання екологічних процесів, обробка інформації та кількісний аналіз), що входять до складу загальної екології. Тобто загальну екологію слід відокремити від прикладних екологічних дисциплін, але з умовою, що основу її становитиме біоекологія з усім колом сучасних проблем.

Глобальна екологія

Завершуються різнопланові екологічні дослідження узагальненням усієї добутої інформації для розробки та реалізації планів і програм раціонального природокористування на локальному, регіональному й глобальному рівнях, створення наукових засад економіки природокористування, а також для формування регіональної і національної екологічної політики, укладання міжнародних угод, договорів у сфері природокористування, охорони довкілля та екологічної освіти, тобто ви-

Рис. 1.2. Структура сучасної екології

значення тактики й стратегії збалансованого розвитку людства, збереження біосфери й життя на Землі.

Широке коло завдань глобальної екології можна звести до таких основних:

- системне вивчення загального стану біосфери, причин його формування та особливостей розвитку під впливом природних і антропогенних факторів;

- прогноз динаміки стану біосфери у часі і просторі;

- розробка шляхів гармонізації взаємовідносин суспільства і природи, збереження здатності біосфери до самовідновлення та саморегулювання з урахуванням основних екологічних законів оптимізації взаємодії суспільства і природи.

Головною метою досліджень глобальної екології с розробка прогнозів можливих змін біосфери піл впливом діяльності людини при різних варіантах господарського освоєння. Це потребує подальшої розробки таких напрямів досліджень:

- вивчення компонентів біосфери для складання їх детального кількісного і якісного опису;

- вивчення кругообігів енергії, мінеральної та органічної речовини в біосфері;

- побудова числових моделей для кожного компонента біосфери, а в результаті - комплексної моделі для біосфери в цілому;

- дослідження закономірностей еволюції біосфери;

- пошуку методів впливу на великомасштабні процеси в біосфері для створення глобальної системи регулювання біосфери.