Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери?

Розвиток людської цивілізації зумовлює посилене залучення природних елементів середовища в різні технологічні процеси, технічні системи. Формується новий тип композитних природно-антропогенних систем. Роль їх у біосфері далеко не однозначна. У статті розглянуто концепцію техно-екосистеми на приклад...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2014
1. Verfasser:	Протасов, О.О.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2014
Schriftenreihe:	Вісник НАН України
Schlagworte:	Статті та огляди
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69587
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери? / О.О. Протасов // Вісн. НАН України. — 2014. — № 6. — С. 41-50. — Бібліогр.: 23 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-69587
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-695872014-10-17T03:01:56Z Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери? Протасов, О.О. Статті та огляди Розвиток людської цивілізації зумовлює посилене залучення природних елементів середовища в різні технологічні процеси, технічні системи. Формується новий тип композитних природно-антропогенних систем. Роль їх у біосфері далеко не однозначна. У статті розглянуто концепцію техно-екосистеми на прикладі техно-екосистем енергетичних станцій. Развитие человеческой цивилизации приводит к усиленному вовлечению природных элементов среды в различные технологические процессы, технические системы. Формируется новый тип композитных природно-антропогенных систем. Роль их в биосфере далеко не однозначна. Рассмотрена концепция техно-экосистемы на примере техно-экосистем энергетических станций. Development of human civilization results in an increase engaging of natural elements of environment in number of technological processes, technical systems. The new type of the composite nature-anthropogenic systems is forming now. The role of them in a biosphere is far ambiguous. Concept of techno-ecosystem on the example of techno-ecosystem of the power stations is considered. 2014 Article Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери? / О.О. Протасов // Вісн. НАН України. — 2014. — № 6. — С. 41-50. — Бібліогр.: 23 назв. — укр. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69587 (574.63:621.311.25)005 uk Вісник НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Статті та огляди Статті та огляди
spellingShingle	Статті та огляди Статті та огляди Протасов, О.О. Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери? Вісник НАН України
description	Розвиток людської цивілізації зумовлює посилене залучення природних елементів середовища в різні технологічні процеси, технічні системи. Формується новий тип композитних природно-антропогенних систем. Роль їх у біосфері далеко не однозначна. У статті розглянуто концепцію техно-екосистеми на прикладі техно-екосистем енергетичних станцій.
format	Article
author	Протасов, О.О.
author_facet	Протасов, О.О.
author_sort	Протасов, О.О.
title	Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери?
title_short	Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери?
title_full	Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери?
title_fullStr	Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери?
title_full_unstemmed	Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери?
title_sort	техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери?
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2014
topic_facet	Статті та огляди
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69587
citation_txt	Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери? / О.О. Протасов // Вісн. НАН України. — 2014. — № 6. — С. 41-50. — Бібліогр.: 23 назв. — укр.
series	Вісник НАН України
work_keys_str_mv	AT protasovoo tehnoekosistemaneminučezločikrokdonoosferi
first_indexed	2025-07-05T19:06:01Z
last_indexed	2025-07-05T19:06:01Z
_version_	1836834999141138432
fulltext	ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 41 ПРОТАСОВ Олександр Олексійович — доктор біологічних наук, професор, керівник лабораторії технічної гідробіології Інституту гідробіології НАН України ТЕХНО-ЕКОСИСТЕМА: НЕМИНУЧЕ ЗЛО ЧИ КРОК ДО НООСФЕРИ? Розвиток людської цивілізації зумовлює посилене залучення природних еле- ментів середовища в різні технологічні процеси, технічні системи. Форму- ється новий тип композитних природно-антропогенних систем. Роль їх у біосфері далеко не однозначна. У статті розглянуто концепцію техно- екосистеми на прикладі техно-екосистем енергетичних станцій. Ключові слова: концепція техно-екосистеми, атомна електростанція, те- плова електростанція, екосистема, біотоп. Вступ З початком активної людської діяльності біосфера охоплює не лише природні екологічні системи, що самоорганізуються, а й природно-антропогенні. Вони не мають повною мірою внутріш- ньої стійкості, властивості самопідтримання й саморегуляції, тому потребують для збереження своєї структури постійного втручання людини. Сьогодні життя значної частини людства надзвичайно сильно пов’язане з цими «композитними» систе- мами, кількість і масштаби яких дедалі більше зростають. Як зазначав відомий російський біолог В.М. Беклемішев, «наші будинки, знаряддя і споруди входять як неживі части- ни до нової організації живого покриву Землі, яка створюється під впливом людства» [1]. Це відбувалося і на найбільш ранніх етапах становлення людського суспільства, однак лише напри- кінці ХIX — на початку XX ст. роль антропогенного чинника почала набувати ознак глобальності. Розпочалося формуван- ня техносфери — планетарної системи техногенних об’єктів, пов’язаних з людськими популяціями, об’єднаних у своєму функціонуванні енергетичними та речовинними зв’язками як між собою, так і з природними елементами, з біосферою. Екосистема і техно-екосистема Як відомо, сам термін і поняття екосистеми були запропо- новані відомим британським ботаніком і екологом Артуром УДК (574.63:621.311.25)005 42 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 СТАТТІ ТА ОГЛЯДИ Тенслі [2]. Якими б важливими не були для нас дослідження власне живих організмів, за- значав він, необхідно розуміти, що всі вони існують у тісному зв’язку зі своїм середови- щем, утворюючи з ним єдину фізичну систе- му. Сама ідея взаємозв’язку живого й неживо- го була не нова, ще в працях Ж.Б. Ламарка, А. Гумбольдта, К. Рульє можна знайти по- ложення про зв’язок організму і середовища його існування [3]. У роботах В.І. Вернад- ського на початку ХХ ст. також звучали ідеї тісного взаємозв’язку живої і косної речовини в біосфері. Проте заслуга А. Тенслі полягає не лише в тому, що він увів у науковий лексикон такий популярний нині термін «екосисте- ма», а й чітко обґрунтував системний підхід в екології взагалі. Екологія, яку можна було називати екологією Е. Геккеля (він запропо- нував цей термін у 1866 р.), наука про «еко- номію, спосіб життя, зовнішні життєві відно- сини організмів один з одним» (цит. за [1]), почала перетворюватися на системну еколо- гію, яка описувала життя на нашій планеті як систему ієрархічних систем, аж до цілісного Лику Землі, який В.І. Вернадський і називав Біосферою. Як зазначав відомий російський еколог О.М. Гіляров [4], «стара екологія» була побудована на основі принципів при- родничої історії, найважливішим для неї був «опис того, що можна побачити» у величез- ній різноманітності проявів зв’язку живого і середовища існування, тоді як «нова» була покликана виявити приховане на основі вста- новлення загальних законів, вивчення одно- манітності структурно-функціональної ор- ганізації біокосних систем. Однак як співіснують теперішні ціанобак- терії, що мало відрізняються від своїх предків, представників біосфери архею, з одного боку, і наймолодші види організмів, вік яких стано- вить кілька сотень тисяч років, з іншого, так і елементи описової натуральної історії наявні в сучасній екології. Прикладом таких описових досліджень можуть слугувати різні класифіка- ції рослинних угруповань та цілих екосистем [5]. Самі по собі описи, класифікації є хоча й необхідною, важливою частиною системи впо- рядкованого уявлення про світ, проте втрача- ють сенс без подальших пошуків закономір- ностей їх формування. А. Тенслі не міг обійти питання про роль лю- дини в цій, як він її називав, «єдиній фізичній системі», йому належить також пріоритет тер- міна й обґрунтування поняття «антропогенна екосистема». Він писав: «Очевидно, що су- часна цивілізована людина порушує розвиток «природних» екосистем у дуже великих масш- табах. Чи є людина частиною «природи», чи ні? Ці антропогенні екосистеми відрізняються від тих, які розвивалися незалежно від люди- ни» (цит. за [6]). На сьогодні повну класифікацію антропо- генних екосистем не розроблено, так само, як немає ще і скільки-небудь прийнятної загаль- ної класифікації природних екосистем. Однак у першому наближенні можна виокремити три типи антропогенних екосистем відповід- но до різних сфер життя і діяльності людини. Це агроекосистеми, найдавніші, створювані людиною для отримання різноманітної про- дукції сільського господарства. З розвитком технологій виникли певним чином пов’язані у своїй історії техно- і урбоекосистеми. Зв’язок між двома останніми досить умовний, хоча виникнення технічних систем, які б виступа- ли вже як цілком помітні елементи, що зміню- ють Лик Землі, пов’язане, як правило, з пев- ною концентрацією населення, «змушеного» проживати у містах. Термін «techno-ecosystem» використовує відомий американський еколог Е. Одум [7], віддаючи термінологічний пріоритет З. Неве- ху [8], при цьому він звертає увагу на докорін- ну відмінність природних і техно-екосистем: якщо перші залежать від енергії Сонця, то другі — від енергії різного палива. Як своєрідні екосистеми розглядають сучасні міста [9], які, і на наш погляд, варто виділяти в окремий тип антропогенних екосистем. Отже, серед екосистем, які частково або по- вністю створені людиною й існують з її участю, є група (клас) екосистем, в яких одним з їх не- живих елементів виступають технічні об’єкти. Це можуть бути різні підприємства, електро- ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 43 СТАТТІ ТА ОГЛЯДИ станції, спеціальні водні об’єкти технічного призначення, транспортні засоби і шляхи, при- строї та системи різних виробництв, території, зайняті технічними об’єктами й ними транс- формовані, частини акваторій, системи водо- постачання та інші об’єкти. При цьому прак- тично немає жодної великої технічної системи, яка тим чи іншим чином не була б пов’язана з природними системами — ландшафтом, рос- линністю, тваринним світом, мікроорганізма- ми. Перефразовуючи А. Тенслі, можна сказати, що технічні об’єкти тут утворюють з природни- ми «одну фізичну систему». Навіть суто антро- погенні техно-екосистеми, на зразок космічної населеної станції, речовинно-енергетичною та інформаційною «пуповиною» нерозривно по- в’язані із Землею. Ми розглядаємо техно-екосистему як су- купність складних, композитних біотопів при- родного і техноантропогенного характеру з їх живим населенням, взаємопов’язаних потока- ми речовини, енергії та інформації, що зміню- ються в просторі і часі [10, 11]. Залежно від середовища, в якому функці- онує система, вона може бути наземною, вод- ною або змішаною, в цьому її основний зв’язок з Ликом Землі. Структура техно-екосистем Співвідношення природних і антропогенних елементів у техно-екосистемі залежить від її конструкції. У системі охолодження АЕС із замкнутим циклом і градирнями суттєво переважають технічні елементи. У системі з водоймою-охолоджувачем значно більше елементів, близьких за своїм характером до природних. Співвідношення природних і тех- нічних елементів у техно-екосистемі може іс- тотно змінюватися в часі і має надзвичайно велике значення. Важливо підкреслити, що техно-екосистеми завжди є енергетично за- лежними як від природних систем, так і від людини. Як правило, саме природна складова техно-екосистеми забезпечує її відносно стій- кий стан. Технічна складова, навпаки, висту- пає фактором нестабільності. Основні характеристики та властивості техно-екосистем Процеси, що відбуваються в техно-екосисте- мах, визначаються як природними, так і тех- ногенними факторами. Вплив природних по- трібно враховувати, а технічні можна певною мірою регулювати. Як приклад можна навести процеси формування угруповань обростання антропогенних субстратів (перифітону) в сис- темах водопостачання ТЕС і АЕС. Необхідною умовою формування таких угруповань є наяв- ність твердого субстрату. Його людина надає організмам перифітону у вигляді облицювань підвідних і відвідних каналів, трубопроводів, теплообмінних поверхонь, камер маслоохоло- джувачів тощо. Техно-екосистеми позбавлені, так би мови- ти, «біотопічної логіки». Наприклад, в озері прибережна зона змінюється літоральною, потім іде профундаль. У річці також існують більш-менш виражені зони: креналь, ритраль, потамаль. Поєднання, взаємозв’язок техно- генних біотопів визначається конструкцією і режимом експлуатації технічних систем. У техно-екосистемі може не бути багатьох топіч- них елементів, звичайних у природних екосис- темах. Так, у штучному водотоці, в облицьова- ному каналі, зовсім немає таких важливих еле- ментів біотопу лотичних природних систем, як перекати, плеса, меандри, зв’язок із зовніш- німи заплавними водоймами. Водночас важ- ливим біотопічним елементом стають насосні станції, різні тверді антропогенні субстрати. У водоймах-охолоджувачах електростанцій на природний термічний режим накладається вплив підігрітих скидних вод, що істотно змі- нює сезонну динаміку, льодовий режим, стра- тифікацію водних мас. Дуже складною є система водопостачання та охолодження Запорізької АЕС (див. рис.). До системи надходить вода з Каховського водосховища, проте вона попередньо прохо- дить через системи водопостачання Запо- різької ТЕС (таким чином техно-екосистема ускладнюється). Далі вода потрапляє у во- дойму-охолоджувач, по підвідному каналу на 44 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 СТАТТІ ТА ОГЛЯДИ енергоблоки, потім у відвідний канал, бриз- кальні пристрої, дві градирні, а оскільки діє система майже постійного продування, вода знову надходить у Каховське водосховище, яке, власне, також є техно-екосистемою. Для техно-екосистем характерні високогра- дієнтні умови. Так, у разі роботи двох енерго- блоків Хмельницької АЕС термічний градієнт за глибиною може досягати 0,5—1,0 °С/м. По- стійне підігрівання верхніх шарів води від- бувається цілорічно. Для технічних систем характерні різкі перепади швидкості течії, термічних умов, зміни характеру субстрату. У техно-екосистемах можливий послідовно- циклічний зв’язок біотопів, наприклад у разі оборотного водопостачання, коли маси води разом з організмами планктону неодноразово проходять через насоси й системи охолоджен- ня. Причому в цих «циклах» відбувається різ- ка зміна умов. Різні підходи до проблеми технобезпеки Одне з протиріч технічного прогресу полягає в тому, що людина постійно розширює коло технічних об’єктів, енергетичних, виробничих, інформаційних систем, однак вони за певних умов приховують у собі загрозу не лише ком- форту, а й здоров’ю і власне життю людини. Збільшується кількість технічних пристроїв і об’єктів, вони ускладнюються якісно. Вод- ночас технічні системи стають менш керова- ними і передбачуваними, більш уразливими до зовнішніх природних впливів. Проблеми Схема водопостачання і системи охолодження Запорізької АЕС [11]. Стрілками вказано напрямки руху води в системі, літерами А — прибережне мілководдя; цифрами — точки гідробіологічних спостережень. Райони Кахов- ського водосховища: 1 — водозабору; 2 — водоскиду підігрітої води; 3 — виходу з водойми-охолоджувача. Райони водойми-охолоджувача: 5 — західний; 6 — північний; 7 — східний; 8 — південний; 9 — центральний. Канали: 10 — підвідний; 11 — скидний; 12 — підживлювання від відвідного каналу; 13 — скидний від 1-ї градирні ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 45 СТАТТІ ТА ОГЛЯДИ технічної безпеки стоять перед людством дуже гостро. Є кілька підходів щодо підвищення техно- безпеки. Суто технічний орієнтується на підви- щення надійності власне технічних систем [12]. Проте технічні системи не існують ізольовано від природного середовища. Тому пропону- ються підходи, що ґрунтуються на розробленні заходів з оптимізації функціонування елемен- тів навколишнього природного середовища, пов’язаних із технічними об’єктами. Зокрема, вводиться поняття гідроекологічної безпеки, тобто підтримання стану водних об’єктів, з якими пов’язані системи водопостачання тех- нічних об’єктів (наприклад, АЕС), у стані, що забезпечує їх ефективну і безаварійну роботу [13, 14]. Є й радикальні пропозиції підвищити техногенну безпеку суспільства шляхом повно- го знищення особливо небезпечних технічних систем. Так, уряд Німеччини прийняв рішення про припинення експлуатації всіх енергобло- ків АЕС у країні до 2022 р. Однак усі ці підходи не позбавлені певної однобічності. Ефективне підвищення техно- генної безпеки можливе лише на основі сис- темного підходу. Людині лише здається, що заводи, транспортні засоби, електростанції, урбаністичні комплекси, вокзали, аеропорти та безліч інших техногенних об’єктів — це наш світ, світ тільки людини. Усі технічні об’єкти так чи інакше входять до складу нових біокос- них систем — техно-екосистем, що тісно кон- тактують з біосферою. Серйозне конструктивне оцінювання нега- тивного впливу технічних об’єктів як на окре- мі природні екосистеми, так і біосферу в ціло- му має ґрунтуватися на системному підході. Водойма-охолоджувач Запорізької АЕС Основні патогенні для екосистем агенти, фактори ризику, патотропні ситуації, властиві техно-екосистемам в енергетиці [15, 16] Техно-екосистеми Патогенні агенти Фактори ризику Патотропні ситуації Теплові елект- ростанції Викид парникових газів. Скидання підігрітих вод. Накопичення твердих відходів (золовідвали). Викид хімічних речовин Якісні та кількісні зміни хімічних і термічних характе- ристик навколишнього сере- довища. Вивільнення хіміч- них речовин із захоронень Дисхемія — порушення хімічних властивостей середовища. Дистер- мія — порушення тер- мічних властивостей середовища Атомні елект- ростанції Викид радіонуклідів (га- зоподібні та рідкі). Скидання підігрітих вод. Викид хімічних речовин Накопичення радіоактивних відходів. Довгострокові на- слідки аварійних ситуацій, пов’язаних із викидом радіо- нуклідів Дисрадіація — вплив опромінення. Дис- термія — порушення термічних властивостей середовища Гідравлічні електростанції Порушення природно- го режиму стоку річок. Фрагментація річкових екосистем. Порушення термічного режиму Порушення природного по- верхневого стоку. Акумуляція забруднюючих речовин і біо- генів Підтоплення, заболочу- вання. Залпові скидання великих мас води, непе- редбачувані коливання рівня. Евтрофування 46 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 СТАТТІ ТА ОГЛЯДИ Це передбачає з’ясування структури і власти- востей певних елементів і взаємозв’язків між ними. Потрібен системний підхід до виявлення причин і наслідків екологічних порушень [15, 16]. Фактори ризику, патогенні агенти для еко- систем і патотропні ситуації є системами влас- тивостей саме техносистем та їх взаємозв’язків із природними екосистемами, і їх виявлення та дослідження набуває великого значення. Неможливо охопити в одній статті все різно- маніття техно-екосистем, наведемо приклади лише для однієї їх групи — систем, пов’язаних з енергетичною сферою (див. табл.). У таблиці наведено лише найістотніші еле- менти причинних систем, з якими пов’язані порушення навколишнього середовища. Од- нак важливо зазначити, що майже всі негатив- ні елементи є «неминучим злом». Наприклад, викид парникових газів можна суттєво знизи- ти за допомогою різних (досить дорогих) тех- нічних засобів, проте не можна виключити по- вністю при згоранні органічних палив. Теплове забруднення водного середовища під час робо- ти електростанцій є наслідком законів термо- динаміки, і його не можна усунути в принципі. Порушення термічного режиму річок, розта- шованих нижче від гребель ГЕС, виникає вна- слідок оптимізації технічних систем — пода- вання води на турбіни з нижніх шарів водосхо- вища. Ризик поширення радіонуклідів можна істотно знизити, але його не можна виключити повністю, в тому числі через неконтрольовані природні причини (землетруси, цунамі тощо). Принципи екологічного оцінювання техногенного впливу на водні екосистеми Одним із важливих завдань при з’ясуванні ролі техногенних факторів у функціонуванні техно- екосистем є правильна оцінка цього впливу. Слід відзначити світові та європейські тенден- ції в розробленні принципів саме біологічної індикації антропогенного впливу на водні еко- системи. Екологічний моніторинг на підпри- ємствах, технологічно пов’язаних із водними об’єктами, в тому числі на АЕС, нині побудо- вано насамперед на оцінці факторів хімічного забруднення. Традиційна система оцінювання на основі порівняння концентрацій різних ре- човин з їх так званими гранично допустимими (ГДК) не лише досить затратна, а й у принципі малоефективна. Визначаючи окремі фактори, ми не дістаємо уявлення про сукупний ефект. Крім того, навряд чи варто витрачати кошти на визначення безлічі хімічних показників, якщо основним екологічним чинником у цій техно- екосистемі є, скажімо, температура. Необхідне знання реакції цілісної екосистеми на комп- лекс техногенних факторів. Отже, інформація про біологічний ефект сукупного впливу є ефективною і корисною. Саме це рекомендовано Водною рамковою ди- рективою ЄС 2000/60/ЄС [17] — визначення ефекту антропогенного впливу за біологічни- ми показниками, а саме: станом популяцій во- доростей, водних тварин, вищих рослин. Для природних водотоків і водойм, тією чи іншою мірою порушених людиною, запропо- новано встановлення екологічного стану, який порівнюють із так званими «референсними умовами», тобто станом, у якому перебував чи ймовірно міг перебувати цей об’єкт до втручан- ня людини. Заходи з оздоровлення екологічної ситуації мають, таким чином, відповідний «орі- єнтир» — стан, близький до «референсного». Для штучних водойм і водотоків або сильно порушених водних об’єктів застосовують по- няття «екологічний потенціал». Згідно з Вод- ною рамковою директивою ЄС, екологічний потенціал — це певний прийнятний як для ко- ристувача, так і для навколишнього середови- ща стан водного об’єкта. Це пов’язано з тим, що для сильно змінених чи штучних водойм порівняння з референсними умовами, природ- ним станом неможливе. Умови в кожному окремому водному об’єкті різні, тому екологічний потенціал слід розро- бляти для кожної техно-екосистеми з урахуван- ням технологічної схеми експлуатації з метою усунення біологічних перешкод і мінімізації екологічних ризиків для навколишнього сере- довища. Розроблення екологічних потенціалів для техно-екосистем створює певну «систему ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 47 СТАТТІ ТА ОГЛЯДИ відліку», певний «еталон», з яким порівнюють одержувані під час моніторингу дані. Створення екопотенціалів, систем екологіч- ного контролю неможливе без достатніх знань про структуру і функціонування техно-еко- систем. Аспекти дослідження техно-екосистем різні. Так, важливим явищем, яке необхідно контролювати у водних техно-екосистемах, є процес біологічних інвазій, тобто спонтанного вселення чужорідних видів організмів, іноді навіть з водойм інших континентів. Напри- клад, у водоймі-охолоджувачі Хмельницької АЕС виявлено два види молюсків американ- ського походження, один рідкісний південно- азіатський вид губки, біомаса якої досягла дуже високих значень. В охолоджувачі Південно-Української АЕС масово розвиваються донні черевоногі мо- люски тропічного походження. Очевидно, що важливим завданням гідробіологічного моні- торингу є постійний контроль так званого біо- логічного забруднення, процесів можливого вселення нових видів. Вивчення техно-екосистем Як це не парадоксально, незважаючи на дедалі більше поширення техно-екосистем, у фунда- ментальній екології їм приділяють мало ува- ги як у наукових дослідженнях, так і у сфері навчання. Не знайшли вони свого місця і в еволюційній екології, хоча питання сучасних еволюційних процесів у біосфері надзвичайно важливі. Оскільки техно-екосистеми мають виражену специфіку, дослідження їх доцільно проводити в рамках спеціалізованих науко- вих дисциплін. В екології наземних екосистем можна виокремити розділ технічної екології. У гідробіології, науці про різноманітні прояви життя в гідросфері, існує напрям досліджень, об’єктом яких є водні техно-екосистеми, — тех- нічна гідробіологія. Цей розділ гідробіології пов’язаний з діяльністю людини, спрямованою на виробництво енергії, матеріалів, виробів, а також з експлуатацією технічних об’єктів у їх зв’язку з гідросферою. В його основу закладено такий принцип: використання технічних сис- Дослідження гідробіологічного режиму во дой- ми-охолоджувача Хмельницької АЕС Губка еунапіус (Eunapius carterі) у водоймі-охо- лоджувачі Хмельницької АЕС Молюск дрейсена (Dreissena polymorpha), який спричиняє значні біологічні перешкоди в роботі систем водопостачання енергетичних станцій 48 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 СТАТТІ ТА ОГЛЯДИ тем у гідросфері не повинно чинити негатив- ного впливу на життєдіяльність людини, має бути безпечним для неї й оточуючих екосистем, однак і технічні системи не повинні відчувати негативного впливу гідробіонтів та їх угрупо- вань. Крім того, біотехнічні системи можна використовувати для поліпшення якості води, отримання додаткової продукції. Існує ціла група техно-екосистем, у яких технічні складо- ві мають конструкції, максимально сприятливі для розвитку гідробіонтів, у результаті життє- діяльності яких техно-екосистеми в цілому на- бувають властивості біопозитивності. До них можна віднести штучні рифи, біоплато, інші біопозитивні конструкції [18—21]. Отже, при ближчому розгляді може виявитися, що техно- екосистеми не завжди є неминучим злом, їх позитивні властивості можна і потрібно вико- ристовувати. Крок до ноосфери? Уявлення про ноосферу — новий стан біосфе- ри — В.І. Вернадський виклав, зокрема, в одній зі своїх останніх робіт [22, 23]. В основу логіч- них побудов він поклав еволюційну ідею, що належить американському вченому Д. Дана, про цефалізацію як генеральний напрям ево- люції тварин, у тому числі й еволюції людини. Другою передумовою формування ноосфери є те, що людство у ХХ ст. стає не лише біоло- гічно, а й соціально єдиним. І хоча «людство, разом узяте, становить мізерну масу речовини планети, могутність його пов’язана не з його матерією, а з його мозком» [22]. Перед думкою і діяльністю людини постає питання про пере- будову біосфери у новий стан — ноосферу. Однак відкритим залишилося питання про механізм цієї трансформації. Сама по собі на- явність розуму (яку часто-густо можна ставити під сумнів у Людини розумної — Homo sapiens, зокрема в її стосунках з природою) не приво- дить до трансформації в біосфері. Реальним шляхом цих змін глобальної біокосної системи біосфери є прогресуюча заміна одних її елемен- тів іншими — антропогенними. Результатом людської праці є не лише машини, механізми, споруди, заводи, електростанції, а й біокосні системи — агро-, техно- і урбоекосистеми. Тоді цілком обґрунтованим стає питання: хіба понад 40 % площі України, перетворені на агроекосистеми, не є елементом ноосфери, тоб- то істотно трансформованої частини біосфери? А каскад дніпровських водосховищ, які разом із греблями, ГЕС, шлюзами є досить значними за масштабами техно-екосистемами? У живу мозаїку природних екосистем кількох областей країни людина також «вставила» нові елемен- ти: водойми-охолоджувачі теплових і атомних електростанцій, які разом із системами водо- постачання, очисними спорудами, сховищами відходів виступають складними і небезпечни- ми для людини біокосними системами. Пере- лік прикладів можна продовжити, і він постій- но збільшується. За деякими даними, близько третини населеної людиною суші нашої пла- нети — це сільськогосподарські угіддя і тери- торії, зайняті містами. Техно-екосистеми — це елементи ноосфери. Не єдині, але одні з най- важливіших. Передбачення В.І. Вернадського щодо транс- формацій біосфери нині збуваються повною мірою. Він писав: «Ми входимо в ноосферу, ми вступаємо в неї — новий стихійний геоло- гічний процес...». Однак з останнім хотілося б не погодитися — наукове знання має мінімі- зувати цю стихійність в інтересах людини. Як уже зазначалося, техно-екосистеми не можуть існувати відокремлено від природних, отже, ноосфера повинна мати складну структуру взаємодії антропогенних і природних екосис- тем. Біосферу в принципі не можна повністю «замінити» будь-якою «сферою розуму», це антиутопія в дусі Дж. Оруелла або Є. Замяті- на, тож ключовим для людства і науки стає пи- тання про оптимальні пропорції антропоген- них і природних систем. Причому не тільки в глобальних масштабах, а й у масштабах країни, окремого регіону. Висновки Очевидно, що для академічної науки в різ- нобічному дослідженні явища формування ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 49 СТАТТІ ТА ОГЛЯДИ техно-екосистем та їх входження в систему біосферних зв’язків є широке поле діяльнос- ті — від дослідження структури і функціону- вання реальних техно-екосистем, їх зв’язків з природними біогеоценозами до філософ- ських і соціологічних узагальнень, від нових технологічних рішень окремих виробничих процесів до створення принципів екологічної енергетики. Концепція техно-екосистеми до- зволяє по-новому підійти до розгляду осно- вних принципів, на яких побудовано при- родоохоронну діяльність. Вона змінює сам підхід до такої діяльності. Потрібен перехід від прямолінійної «охорони природи» до різ- нобічного вирішення проблем гармонізації відносин між людиною, її діяльністю, продук- тами її праці, антропогенними екосистемами і живою біосферою. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Беклемишев В.Н. Об общих принципах организации жизни // Бюл. МОИП. Отд. биол. — 1964. — Т. 69, вып. 2. — C. 22—38. 2. Tansley A.G. The use and abuse of vegetational concepts and terms // Ecology. — 1935. — V. 16, N 4. — P. 284—307. 3. Новиков Г.А. Очерк истории экологии животных. — Л.: Наука, 1980. — 287 с. 4. Гиляров А.М. Современная экология под грузом естественной истории // Журн. общ. биол. — 2013. — Т. 74, № 4. — С. 243—252. 5. Moss D. EUNIS habitat classification — a guide for users // European topic centre on biological diversity. — 2014. — http://diversity.eionet.europa.eu. 6. Антология экологии / состав. и коммент. Г.С. Розенберга. — Тольятти: ИЭВБ РАН, 2004. — 394 c. 7. Odum E.P. The “techno-ecosystem” // Bull. Ecol. Soc. Am. — 2001. — V. 82, N 2. — Р. 137—138. 8. Neveh Z. Landscape ecology as an emerging branch of human ecosystem science // Adv. Ecol. Res. — 1982. — V. 12. — Р. 189—237. 9. Odum H., Odum B. Concepts and methods of ecological engineering // Ecol. Eng. — 2003. — V. 20. — Р. 339—361. 10. Техно-экосистема АЭС. Гидробиология, абиотические факторы, экологические оценки / под ред. А.А. Про та- сова. — К.: Ин-т гидробиологии НАН Украины, 2011. — 234 с. 11. Протасов А.А., Силаева А.А. Контурные группировки гидробионтов в техно-экосистемах ТЭС и АЭС. — К., 2012. — 274 с. 12. Лисиченко Г.В. Про стан та вдосконалення системи техногенно-екологічної безпеки на об’єктах ядерно- паливного циклу України // Вісн. НАН України. — 2012. — № 6. — С. 20—26. 13. Романенко В.Д., Кузьменко М.І., Афанасьєв С.О. та ін. Проблеми гідроекологічної безпеки атомної енергетики в Україні // Двадцять п’ять років Чорнобильської катастрофи. Безпека майбутнього: зб. тез міжнар. конф. — К., 2011. — С. 57—59. 14. Романенко В.Д., Кузьменко М.І., Афанасьєв С.О. та ін. Гідроекологічна безпека атомної енергетики в Україні // Вісн. НАН України. — 2012. — № 6. — С. 41—51. 15. Слепян Э.И. Биосферософское мировоззрение // Между школой и университетом: матер. ІІ Междунар. конф. по экологич. образованию. — Тула, 1996. — С. 72—78. 16. Слепян Э.И. Экология, экоплагология, биосферософия и сохранение биосферы // Биосфера. — 2013. — № 3. — С. 273—278. 17. Водна Рамкова Директива ЄС 2000/60/ЄС. Основні терміни та їх визначення. — К., 2006. — 240 с. 18. Александров Б.Г. Гидробиологические основы управления состоянием прибрежных экосистем Черного моря. — К.: Наук. думка, 2008. — 343 с. 19. Романенко В.Д., Крот Ю.Г., Кирізій Т.Я. та ін. Природні і штучні біоплато. Фундаментальні та прикладні аспекти. — К.: Наук. думка, 2012. — 112 с. 20. Оксиюк О.П., Стольберг Ф.В. Управление качеством воды в каналах. — К.: Наук. думка, 1986. — 176 с. 21. Протасов А.А. Пресноводный перифитон. — К.: Наук. думка, 1994. — 307 с. 22. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера // Вибрані наукові праці академіка В.І. Вернадського. Т. 4, кн. 2. — К., 2012. — С. 453—465. 23. Vernadsky V.I. The Biosphere and the Noösphere // American Scientist. — 1945. — V. 33, N 1. (Executive Intelligence Review. February 18, 2005. — www. larouchepub. com.) Стаття надійшла 11.03.2014. 50 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 6 СТАТТІ ТА ОГЛЯДИ А.А. Протасов Институт гидробиологии Национальной академии наук Украины просп. Героев Сталинграда, 12, Киев, 04210, Украина ТЕХНО-ЭКОСИСТЕМА: НЕИЗБЕЖНОЕ ЗЛО ИЛИ ШАГ К НООСФЕРЕ? Развитие человеческой цивилизации приводит к усиленному вовлечению природных элементов среды в различные технологические процессы, технические системы. Формируется новый тип композитных природно- антропогенных систем. Роль их в биосфере далеко не однозначна. Рассмотрена концепция техно-экосистемы на примере техно-экосистем энергетических станций. Ключевые слова: концепция техно-экосистемы, атомная электростанция, тепловая электростанция, экосистема, биотоп. A.А. Protasov Іnstitute of Hydrobiology of National Academy of Sciences of Ukraine 12 Heroev Stalingrada Ave., Kyiv, 04210, Ukraine TECHNO-ECOSYSTEM: INEVITABLE EVIL OR STEP TO NOOSPHERE? Development of human civilization results in an increase engaging of natural elements of environment in number of technological processes, technical systems. The new type of the composite nature-anthropogenic systems is forming now. The role of them in a biosphere is far ambiguous. Concept of techno-ecosystem on the example of techno-ecosystem of the power stations is considered. Keywords: concept of techno-ecosystem, nuclear power plant, thermal power plant, ecosystem, biotope.

Техно-екосистема: неминуче зло чи крок до ноосфери?

Institution

Ähnliche Einträge