город с точки зрения экологии
[отрывки из книги Одума "Основы экологии", том 1]
Человек интенсивнее, чем другие организмы пытается изменять физические условия среды для удовлетворения своих нужд, не замечая, что "рубит сук, на котором сидит". Уничтожаются биотические компоненты, физиологические необходимые для нашего существования, нарушаются глобальные равновесия. Поскольку человек относится и к гетеротрофным и к фаготрофным организмам, процветающим на вершине сложных пищевых цепей, он зависит от природной среды, несмотря на все совершенство развитой им техники. Наши огромные города - всего лишь паразиты в биосфере, если рассматривать их, исходя из потребностей человека в ресурсах жизнеобеспечения, т.е. потребности в воздухе, воде, горючем и пище. Чем крупнее и благоустроеннее становятся города, тем больше им ресурсов требуется и тем больший вред они наносят своему "хозяину" - природной среде. (стр 37)
Современный город - паразит своего сельского окружения. При существующем порядке хозяйствования город не производит или почти не производит пищи или других органических веществ, не очищает воздух и не возвращает или почти не возвращает в круговорот воды или неорганические вещества.
Город как гетеротрофная система
Город, особенно промышленный, - неполная и гетеротрофная экосистема, получающая энергию, пищу, волокнистые материалы, воды и другие вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Город отличается от природной гетеротрофной экосистемы
- гораздо более интенсивным метаболизмом на единицу площади, для чего требуется больший приток концентрированной энергии извне (поступающей главным образом в виде горючих ископаемых)
- большими потребностями в поступлении веществ извне, например металлов для торговли и промышленности
- более мощным и более ядовитым потоком отходов, многие из которых - синтетические соединения, более токсичные, чем естественное сырье, из которого они получены
Сейчас даже в засушливых районах большинство городов имеет широкий “зеленый пояс”. Конечно, городские леса, луга и парки представляют собой огромную эстетическую и рекреационную ценность; они смягчают колебания температуры в городе, уменьшают шумовое и другие загрязнения... Но труд и горючее, затрачиваемые на орошение, удобрение, стрижку газонов, обрезку деревьев, удаление срезанных или сброшенных ветвей и листьев увеличивают энергетические (и денежные) расходы на жизнь в городе.
Ежегодные энергетические дотации для газона, такие, как труд, бензин, удобрения и т.д., оцениваются в 528 ккал/м-2 примерно столько же требуется на то, чтобы вырастить хороший урожай кукурузы. Так что состоятельные обитатели пригородов живут не хлебом единым: они готовы тратить на лужайку перед домом столько же энергии, сколько ее вложено в пищу, поступающую к ним на стол.
Образующиеся в результате функционирования города тепло, пыль и другие вещества, загрязняющие воздух, заметно изменяют климат городов по сравнению с климатом окружающей местности. Как правило, в городах теплее, в них повышена облачность, меньше солнечного света, больше мороси и тумана, чем в подлежащей сельской местности.
Даже слабонаселенные, удаленные от городов районы могут подвергаться сильному их влиянию, поскольку из таких районов в города поступают продукты питания, минеральное сырье, вода и другие материалы. (стр.89)
Быстрая урбанизация и рост городов в последние полвека изменили лик Земли, по-видимому, сильнее чем все другие виды деятельности человека за всю его историю.
Законы увеличения и уменьшения отдачи на примере роста города
По мере того как размеры и сложность системы увеличиваются, пропорционально, но еще быстрее увеличивается энергетическая стоимость поддержания структуры и функции системы. При увеличении размера и сложности системы проявляется закон увеличения отдачи, например, возрастает качество и устойчивость системы к нарушающим воздействиям. Однако при этом наблюдается также уменьшение отдачи, что объясняется увеличением стоимости откачивания неупорядоченности.
По мере роста растет заработная плата его обитателей, но ухудшается качество воздуха. Сейл (Sale, 1978) перечисляет другие примеры уменьшения отдачи, связанного с размерами:
- повышение расходов на транспорт
- массовая безработица в периоды экономического спада
- более высокая заболеваемость служащих (хроническое воздействие загрязнения воздуха и других загрязнений)
- более высокие затраты на поддержание и обслуживание, растущие быстрее, чем численность населения
- более высокие затраты на отопление и охлаждение (эффект “теплового острова” от зданий и бетона)
- снижение качества образования
- рост преступности
Разумный баланс между затратами и выгодами складывается, по-видимому, в городе умеренных размеров с населением около 100 000 человек. Конечно, при определении теоретически оптимальных размеров города надо учитывать много сложных фактов. Как уже отмечалось индустриально-городская экосистема сильно зависит от размеров и емкости среды на входе и среды на выходе, необходимых для поддержания города.
Возможно, в идеале каждый регион США должен иметь один очень крупный город, дающий те культурные преимущества, которыми могут обладать только очень большие города, например, музеи, филармонии, высококлассные спортивные команды. Кроме такого города в регионе должно иметься множество небольших городов и городков, обеспечивающих такое качество жизни, которое удовлетворяет большинство людей. Гражданам придется смириться с тем, что крупный центральный город не может сам себя обеспечивать и нуждается в дотациях от штата и федерального правительства - это будет плата за экономические и культурные блага, предоставляемые им всему штату или региону. Если все города будут хорошо забуферены и окружены зелеными поясами и сельскохозяйственными угодьями которые обеспечат необходимую для жизни среды на входе и непроизводительные затраты, связанные с поддержанием концентрированных потоков энергии, и, кроме того, функционирование городов будет эффективно регулироваться, то невыгодность их существования можно свести с терпимому уровню.
Непрерывный, тянущийся одной полосой город, такой, как занимающий восточное побережье США от Бостона до Вашингтона, серьезно нарушает среду жизнеобеспечения (среда на выходе одного города становится средой на входе соседнего, и его поддержание становится крайне дорогим. Отходы сваливаются на “задний двор” соседнего города - это явный пример действия закона уменьшения отдачи. (стр. 184)