...«Осторожно! Купаться запрещено! Опасно для жизни!» - кричат надписи на пустынных берегах Десны. Всеми цветами радуги играют на ее поверхности пятна бензина. Еще в 30-е годы сюда, прямо в центр Брянска, заходили пароходы и баржи. Сегодня река не только загрязнена, но и от чрезмерного забора воды на орошение обмелела... А ведь на ее берегах проживает более одиннадцати миллионов жителей России и Украины.
...Как будто черной ладонью закрыта часть космического снимка Ленинграда...
Это облако ядовитых газов распростерлось высоко над историческим центром города. Под облаком живут и работают люди.
...Чайка! Это Она первой встречает моряка, прибывающего в родную гавань из дальнего плавания... Но что это?! Слиплись перья, отяжелели от нефтяных сгустков крылья. Не взлететь, не найти корм. Крики птицы похожи на плач ребенка. Опять авария танкера, и ветер при-4 гнал к побережью вылившуюся в море нефть.
Кто ОН, поднявший руку на живую природу?
Нет, это не инопланетяне, вторгшиеся на Землю. Все это - результат деятельности людей. Разве не чудовищно, что созидательный труд привел и к загрязнениям воды, и к гибели живых организмов? С каждым годом таких случаев становится все больше и больше.
Какое-то время природа легко справлялась с загрязнением. Однако вскоре стало не хватать чистой воды, чистого воздуха. На перекрестках улиц с оживленным движением регулировщики в Токио вынуждены были надеть противогазы. Человечество напечатало первые красные книги, в которые занесены названия видов птиц и зверей, находящихся под угрозой исчезновения.
Неожиданно заболели люди. Там, где природа загрязнялась, получили распространение болезни, вызванные загрязнителями воды и воздуха: ртутью, свинцом, другими веществами.
Химический завод в индийском городе Бхопала выпускал нужные для фермеров пестициды. Случилась авария. От ядовитого газа более 2000 человек погибли и свыше 200 000 человек ослепли или получили увечья.
Оружие убивает сразу. Загрязнение природы чаще всего убивает постепенно. Вредные вещества накапливаются в живом организме, влияют на здоровье еще не родившихся детей. Стало ясно, что бороться против загрязнения природы, как и против оружия, нужно всем миром, всеми государствами — членами Организации Объединенных Наций. Но для того чтобы бороться против загрязнения природы, требуются сведения о появлении и распространении загрязнений, об особенностях природной среды.
Сегодня информацию о состоянии природы собирают на земле, в воздухе и в космосе. Сотни тысяч объективов, датчиков всматриваются в каждый уголок Земли. Поэтому в 1986 году была создана Международная геосферно-биосферная программа (МГБП).
МГБП — это всеземной экологический институт. Чем же здесь занимаются? Давайте откроем дверь науки и войдем в институт МГБП...
Что это? Прямо у входа вас встречает громадный мамонт. Чуть дальше — семейство динозавров. Какие-то странные, давно вымершие звери и птицы. Да и растения не современные. Скорее назад, это ведь не экологический институт!
Вы ошиблись — как раз именно здесь занимаются ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ИЗМЕНЕНИЙ В ПРОШЛОМ ПО ДАННЫМ О РАЗЛИЧНЫХ ПАЛЕОИНДИКАТОРАХ. Поэтому такие экспонаты и помогут узнать о том, как развивалась природа в прошлом.
Здесь вы встретите большие капли янтаря с застывшей внутри мушкой — тоже наглядное свидетельство давней истории биосферы. А во многих местах нашей планеты — например, возле Баку — есть асфальтовые кладбища. Так называют местности с разлившейся в древности нефтью, которая со временем превратилась в густой вязкий асфальт. Асфальтовые кладбища оказались ловушкой природы для всевозможных животных той эпохи, по их останкам определяют особенности жизни и климата древности.
Застывшие и окаменевшие в недрах Земли листья, стволы деревьев рассказывают о лесе так же, как и книга, — только эту «древнюю книгу» природы нужно уметь прочитать. Этому учит специальная наука — дендрохронология.
Не только остатки живой природы сохранили сведения о былых биосферах. Речная и озерная сеть, рельеф, почва несут тоже большую информацию. Каждый овражек, каждый холм можно датировать, объяснить его образование определенными биосферными процессами.
Но это результаты только естественной деятельности. А деятельность человека, которая продолжается на нашей планете вот уже почти 40 тысяч лет?
Стоянки, селища, погребения, городища, наскальные изображения создавались человеком в различные периоды своей истории. Место размещения стоянки, конструкция жилища, бытовые предметы и орудия труда также рассказывают о климате и природе минувших тысячелетий.
По крупицам приходится восстанавливать знания о прошлом биосферы. Под влиянием человеческой деятельности навсегда исчезли такие животные, как тур, стеллерова корова, тарпан; более тысячи видов животных находятся под угрозой истребления человеком и поэтому занесены в Красную книгу.
В следующий отдел института МГБП нас ведет густой жгут проводов. Медленно вращается антенна спутниковой связи, своей тарелкой непрерывно следя за искусственным спутником Земли. Непрерывный треск автоматических печатающих устройств заполняет все пространство огромного зала. Здесь идет работа по второй программе МГБП — ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В БИОСФЕРЕ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ.
Не выходя из института, можно путешествовать по всей планете, подниматься на самолете высоко над горами, даже взлететь в космос и оттуда наблюдать Землю.
На нашей планете ежеминутно идет борьба между природой и человеком. Все чаще и чаще человек побеждает, «покоряет» природу. А зачем ее покорять так, чтобы не было лесов, чистых озер? Вот поэтому и нужно следить за процессами в биосфере не только для того, чтобы лучше ее знать, но и чтобы не допустить загрязнения природы и истребления живого вещества.
ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО. Как же может быть вещество живым? Живая вода бывает только в сказках!
Мы знаем, что живет птица, рыба, дикие и одомашненные животные, мох, дерево... Живет человек — самое удивительное создание природы!
Вся совокупность живых организмов и называется живым веществом. Впервые этот термин применил выдающийся естествоиспытатель Владимир Иванович Вернадский, который разработал учение о биосфере. Мир нашей планеты он представил как симбиоз живого и неживого (которое им названо косным) вещества. Это он сделал для того, чтобы изучить одновременно на всей планете преобразующую деятельность живых организмов.
Примеров работы живого вещества можно найти много. Каждому приходилось видеть, как среди скал или в маленькую трещину на асфальте пробивается робкий росток. Проходит время, и уже этот мягкий нежный росток разорвал асфальт.
Кто сегодня не знает, что чистота озера Байкал поддерживается микроскопическим рачком эпишурой? Их мириады пропускают через себя и фильтруют весь объем озера несколько раз в год.
Понаблюдайте за верхним слоем почвы дождя. Вы увидите множество маленьких холмиков земли у норок, быстро передвигающихся земляных червей. Они хоть и маленькие, но -проделывают огромной важности работу: пропуская через себя частицы грунта, обогащают его нужными для растений веществами, измельчают, очищают.
А муравьи? Их еще называют санитарами — они уничтожают вредителей леса. Туда, где нет муравейников, специально завозят муравьев, чтобы помочь лесу очищаться.
Однако самый деятельный из всех живых организмов — человек. Силой своего ума он создал машины, придумал способы работы, которые изменили лик Земли. Как только из космоса мы спустимся ниже, уже с самолета повсеместно видны следы человеческой деятельности. «Антропогенные ландшафты» — так называют преобразованные человеком поля, леса, реки и горы.
Человеческая деятельность—главная причина, заставляющая внимательно следить за современными процессами в биосфере. Еще не каждый человек понимает опасность непродуманного своего воздействия на природу. Ученые научились это делать с помощью приборов и датчиков. Собранные с помощью многочисленных проводов, с помощью радиосвязи в единую общеземную систему, они сигнализируют обо всех изменениях в окружающей среде.
Переходим в следующий зал института. Здесь изучают ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В БИОСФЕРЕ. Во всю многометровую стену — карта нашей планеты, как в Центре управления полетом. Только на ней не бегущий по трассе космического корабля «заяц», а места работы важнейших научных станций.
Замечено, что растет концентрация углекислого газа, метана и окиси азота в атмосфере. Уменьшается озонный слой. Изменения в климате приводят в отдельных районах к катастрофическим явлениям: у одних невиданная засуха, у других зачастили ливни...
Изменения происходят. Но где их причина? Может быть, деятельность заводов и фабрик? Или они — естественный ход исторического развития биосферы? А не ведут ли эти изменения к ухудшению условий обитания на нашей планете? Вопросы, вопросы, на которые ищут ответы ученые, обозревая всю Землю.
Загрязнения окружающей среды изменяют биосферу, делают ее более беззащитной. Один из примеров — «озонные дыры».
Всего лишь около пятидесяти лет назад начали изучать озонный слой. Обнаружили, что его толщина 3—4 миллиметра и что находится он на высоте 20—25 километров над поверхностью Земли. Это «зонтик», закрывающий все живое от губительной для него части солнечной радиации.
Что случится, если озонного слоя не будет? Сегодня мы уже знаем ответ на этот вопрос. Быстро возрастает число больных раком кожи. Прямое воздействие солнечной радиации на белки — и генетический код изменит жизненные процессы, нанесет вред сельскому хозяйству.
Созданные человеком холодильники и аэрозольные устройства используют газ фреон. Он-то и является виновником уменьшения толщины озонного слоя. Его уменьшение начнется с полюсов, предсказывали ученые. Так и случилось: над Южным полюсом «дыра» обнаружена, ее меньшая сестра замечена над Шпицбергеном. После мощных вулканических извержений количество озона увеличивается. Кто же победит: вулканы, поставляющие озон в атмосферу, или суперлайнеры и заводы,уничтожающие его?
Ответ на этот вопрос должен быть только один — озонный слой нужно сохранить. Вот и следят за ним точные приборы, изучают его с ракет и спутников, чтобы вовремя запретить разрушительную для озона часть человеческой деятельности.
Открывая периодический закон химических элементов, Д. И. Менделеев и не предполагал, что существуют биосферные закономерности их поведения и что в них важные функции принадлежат живому веществу. Это сделал после него В. И. Вернадский, основавший биогеохимию науку о планетарных закономерностях распространения химических элементов под влиянием живого вещества. Биогеохимические процессы оказались настолько важными для охраны природы, для биосферы, что ими сразу же начали заниматься ученые-экологи. И в нашем институте им посвящено отдельное направление, которое объединяет ученых, изучающих БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ круговороты.
Это только в таблице Д. И. Менделеева химические элементы стоят в строгих рядах. В биосфере же непрерывно они смешиваются, превращаются один в другой, образуют соединения, путешествуют по различным районам. Вихрь атомов! В нем участвуют птицы и звери, растения и рыбы, ветер и вода. Биогеохимическая деятельность идентична суше и на море, на поверхности Земли и в ее глубинах.
Этот сложный механизм движения и превращения вещества выверен и организован природой в течение всей истории Земли.
Сегодня в этот механизм вмешался человек.
Повысилась концентрация сернистых и азотных соединений в воздухе из-за выбросов промышленности - появились «кислотные дожди». В промышленно-развитых странах традиционными стали загрязнения окисями серы и азота, взвешенными частицами и углеводородами.
Остатки пестицидов в продуктах питания, попадая в живые организмы, вступают в непредсказуемые сочетания с другими химическими веществами. Безвредные порознь, остатки ядохимикатов, объединяясь в желудке, порою обретают характер сильнейших ядов: получается «бинарное химическое оружие».
Ветер не знает границ. Он разносит загрязнения по всему свету. Даже страна, не загрязняющая природу, не может чувствовать себя безопасно в «чадящем» окружении. Закрыть форточку нельзя, потому что загрязнение оседает на воде, зелени, проникает в мельчайшие щели.
Во многих книгах находим известные сегодня циклы углерода, фосфора, кремния... Это путь, которым проходит каждый из химических элементов в природе в процессе жизнедеятельности живых организмов, образования и разрушения минерального неживого вещества. Биогеохимические циклы химических элементов тоже должны быть охраняемы человеком, поэтому их изучает наука.
Самое на Земле распространенное химическое соединение — вода: Н20. Где вода, там и жизнь.
Вода тоже имеет свой цикл в природе. Издавна человек наблюдает ее простой путь: выпадение осадков, сбор ручейков в реку, сток реки в моря и океаны, испарение, приход в виде облаков на сушу и опять дождь, снег, град...
ГЛОБАЛЬНЫЙ КРУГОВОРОТ ВОДЫ — пятое направление работы МГБП. На реках, озерах, высокогорных ледниках, на наледях и на снежном покрове — кругом встречаем чуткие датчики. Количество и качество воды, ее температура и соленость, химический состав и физическое состояние — все нужно знать для того, чтобы оценить движение воды во времени и пространстве.
Кажется, что воды на планете много. Но кто был в пустыне, знает истинную цену глотка воды. В действительности питьевой воды на Земле не хватает.
Не всегда человек использовал воду рационально. Примеров тому много, один из них — трагедия Аральского моря. Когда тридцать лет назад задумали отбирать из впадающих в него рек воду для орошения прилегающих земель, уверяли, что Арал останется морем.
Но ошиблись, поторопились люди: поливных земель стало действительно больше, но урожая прибавилось мало, зато море начало усыхать. На песках, на местах, где недавно гуляли волны, лежат скелеты рыболовецких судов. Свирепствуют суховеи и пыльные бури. На оголившемся дне Арала сомкнулись две пустыни: Кызылкумы и Каракумы. Соленые пески затягивают плодородную ранее дельту Амударьи.
Это случилось потому, что не учитывали всего пути воды, протекающей через этот район. Не понимали связей между водой и природой Приаралья.
В каждой стране, в каждом городе есть свои задачи охраны природы, которые решают местные специалисты. Программа МГБП объединяет общие для всего человечества задачи, без решения которых невозможно развитие отдельного, даже небольшого, города. Она позволяет собираться вместе ученым, общественным деятелям, людям, которых волнует судьба нашей планеты со всех континентов, и обсуждать работы по охране биосферы в настоящем и будущем.