За пределами роста-1
Давно хочу написать про модель пределов роста и её великого автора - Денниса Медоуза, с которым мне и коллеге Филимонову посчастливилось встретиться и довольно долго общаться, после его доклада в МГУ в 2006-м.
«Пределы роста» и рождение «устойчивого развития»
Три варианта модели (World3 [1], World3-91 и World3-3), были созданы в начале 70-х, 90-х и 2000-х гг. Каждому посвящена увлекательная научно-популярная книга («Пределы роста», «За пределами роста» и «Пределы роста: 30 лет спустя [2]»).
Они развивали идеи моделей мировой динамики World1 и World2 своего учителя, профессора MIT Джея Форрестера, создавшего метод системно-динамического моделирования. «World1 была прототипом, созданным в ответ на запрос Римского клуба по взаимосвязям в глобальной системе различных тенденций и проблем. «Модель World2 была заключительной официально документированной работой Форрестера, она описана в его книге «Системная динамика» (см.также его «Динамику развития города» М.: Мир, 1974. 281 с.). Модель World3 - развитие модели World2 в результате проекта «глобальных угроз человечеству», заказанного Римским клубом и проведённого на деньги Фонда Фольсвагена, $250000. Сумма ничтожная для результата, перевернувшего полностью общественные настроения в развитых странах, особенно в сопоставлении с общими затратами США на НИОКР (тем более на вооружения)… В сравнении с предшественниками, здесь переработаны структура модели и существенно расширена статистическая база данных. Профессор Форрестер был духовным отцом модели World3 и методов системной динамики, на которых она основана» (C.315).
Прогнозы модели стали первым Докладом Римскому Клубу. Дальше доклады пошли ежегодно по актуальным проблемам мирового развития, охраны окружающей среды, прогресса технологий и пр. Первый вариант World3 отражает ситуацию конца 60-х, когда ещё можно было, «затормозив» ниже линии предела, сохранить экологическую устойчивость. Второй - конца 1980-х, когда эта благоприятная возможность была упущена, выход за пределы стал реальностью, но согласованными усилиями всех стран ситуацию можно было ввести в рамки.
Именно тогда родился [3] термин «устойчивое развитие», отражавший надежду на это «введение». Устойчивое общество «удовлетворяет свои потребности, не лишая будущие поколения возможности удовлетворять их собственные нужды». Точней всего не русский или английский (sustainable development), а немецкий вариант термина (nachhaltige Entwicklung), т.е. развитие «продолжающееся», могущее длиться и дальше, потенциально бесконечно. Что чётко указывает на требование оставить нашим потомкам не меньше ресурсов, чем пользуемся мы сегодня (включая биологическое разнообразие и «услуги» естественных экосистем [4]) и запрет перекладывать на них экологический риск, созданный современными производствами и бытом.
Третий вариант модели отражает ситуацию развития за пределами, с начавшимся их разрушением (эрозия экологической ёмкости биосферы), когда ещё декада-другая, и будет совсем поздно, другой мир, вполне возможный в 70-х, останется нереализованным даже в усечённом виде, а человечество отбрасывается далеко назад - где-то к раннему капитализму 16-17 века.
Этот глобальный экологический кризис и описан в модели. Авторы используют слово «коллапс», в смысле невосстановимого разрушения урбанистической и промышленной структуры человечества, развившейся за 400-500 последних лет. Оно необратимо, в отличие от обратимого падения численности популяции и с/х производства (также происходящем в стандартном сценарии), которое восстанавливается к 2200 году, если верхним пределом прогноза поставить эту дату.
Согласно модели, кризис гарантирован в случае, если мировая капиталистическая экономика в следующие годы (1975 [5]-2050 гг.) развивается по стандартному сценарию - то есть продолжает «бизнес как всегда», полагаясь на рынок и технологии - что вторые решат любую проблему, а первый адекватно отрегулирует, какие проблемы в каком порядке решать. Здесь тенденции предшествующего периода промышленного развития и природопользования просто продолжаются в будущее. Соответственно рост как количественное (причём экспоненциальное) увеличение значимых компонентов системы - потребления индивидов, индустриального капитала, населения и всего прочего - резко превалирует над развитием [6]. Этот стандартный сценарий крайне малоприятен.
Экспоненциальный рост показателей развития популяции [7] вдруг сменяется быстрым спадом, тем самым коллапсом. «Вдруг» коллапс приходит потому, что наша интуиция, основанная на линейной экстраполяции и «продлении» текущей ситуации в будущее, отказывается прогнозировать столь резкий перелом. О чём интересно написано в « Логике неудачи» Дитриха Дёрнера.
Первоначальные выводы Медоузов поддерживались следующими вариантами моделей, лишь корректируясь и уточняясь. Действительно, реальное развитие мира хорошо соответствовало прогнозу, а невязки происходили под действием тех же факторов (запаздывание и искажение сигнала), что существенны и в самой модели. См. рисунок реального развития vs спрогнозированное Медоузами, сделанный к статье С.И.Плеханова про солнечную энергетику в "Химии и жизни" (рис.2)
Грэм Тёрнер сравнил прогнозы модели World3 начала 1970-х гг. с реальным ходом развития до 2000 года. Получилось хорошее соответствие со стандартным сценарием, когда развитие идёт по схеме «бизнес как всегда», что означает коллапс в середине 21 века. Видно что авторы, бывшие тогда мальтузианцами, недооценили демографический переход, с одной стороны, и рост потребления, с другой. Также они переоценили истощение невозобновимых ресурсов, с одной стороны, рост грамотности и прочих «вложений в человека», с другой, а вот развитие производства и выбросы загрязнений с последствиями прогнозировали точно. Также показано несоответствие реального развития мира со сценариями, в которых растущие экологические проблемы, в первую очередь загрязнение и падение плодородия почв решались через прогресс технологий и/или изменения в поведении людей, осознавших опасность кризиса. Как ни надеялись авторы на эти последние, надо систему менять - в какую сторону, явствует из их данных.
«Тем, кто больше уважает цифры, мы можем сообщить: итоговые сценарии модели World3 оказались на удивление точными - прошедшие 30 лет подтвердили это. Численность населения в 2000 году - порядка 6 млрд.чел. в сравнении с 3.9 млрд. в 1972 г. - оказалась именно такой, какой мы её рассчитывали по модели World3 в 1972 г. Больше того, сценарий, показывавший рост мирового производства продовольствия (с 1.8 млрд. т в год в зерновом эквиваленте в 1972 г. до 3 млрд. т в 2000 г.) практически совпал с реальными цифрами" (С.24).
Это значит, что модель состоятельна: её предположения и сделанные заключения актуальны и сегодня (критики же утверждали их абсурдность). В первую очередь эти:
«1. Мировая экономика использует множество ключевых ресурсов и образует отходы со скоростями, которые не являются устойчивыми. Источники постепенно истощаются. Истоки заполняются, а в некоторых случаях уже переполнены. Большинство существующих сегодня потоков в таких масштабах поддерживать продолжительное время невозможно, и тем более нельзя сделать это, если они ещё возрастут. Мы ожидаем, что уже в этом столетии многие из них достигнут максимума, а затем придут в упадок.
2. Такие высокие уровни потребления вовсе не являются необходимыми. Технические и организационные изменения, а также изменения в схемах распределения могут радикально уменьшить эти потоки, поддержав на том же уровне или даже увеличив среднестатистическое качество жизни населения мира.
3. Антропогенная нагрузка на окружающую среду уже превышает уровни устойчивости, её невозможно сохранить такой высокой в течение жизни более одного поколений. И тогда наступят негативные последствия, которые ухудшат здоровье человека, а экономика придёт в упадок.
4. Истинная цена сырья непрерывно растёт» (С.82-83).
В результате ещё в 2002 г. автор концепции «экологического следа» [8] Матис Вакернагель определил, что человечество расходует на 20% больше ресурсов, чем необходимо для самоподдержания. В том числе на рубеже 21 века ему требуется на 20% больше земель, чем располагает планета земля, т.е. выход мирового хозяйства за пределы составил 20%. См. статью об этом Германа Дэйли - экономиста, впервые задумавшегося над тем, какие институты могут поддерживать экологически устойчивую экономику, в New Scientist от 16 октября 2008 г.
Варьированием параметров модели можно найти и другие сценарии, с другим протеканием кризиса, и вовсе устойчивые. Их анализ показывает, какая перестройка необходима (и какой она быть не может точно), чтобы уйти от кризиса к экологической устойчивости, о чём ниже. Я даю студентам в качестве самостоятельного задания поиграться с параметрами модели Медоуза, чтобы путём изменения комбинации параметров и отбора всё больше приближающихся к устойчивости комбинаций уйти от кризисной траектории и выйти на траекторию устойчивого развития. Вот она (рис.3)
Это так называемый сценарий нулевого роста. В этом случае после подъёма как на рисунке выше все кривые выходят на плато без снижения, т.е. без потери результатов предшествующего развития. Это касается как кривых валовой производительности моделируемой социально-экономической системы (выпуск промышленной продукции, население, запас минеральных ресурсов, производство продуктов питания, уровень загрязнений) так и кривых динамики качества жизни (душевое производство продуктов питания, промтоваров, услуг + продолжительность жизни).
Читать далее
[1] См. Аурелио Печчеи. Человеческие качества. Изд. 2е. М.: Мир, 1985. С.144-150. Дальше везде, где не оговорено иное, речь идёт о варианте World3-91. См. модель и инструкцию для самостоятельной работы с ней.
[2] Здесь и далее, если не указано иное, в кавычках идут цитирования этой книги. Её авторы рассматривают состояние глобальной системы в следующем порядке: сначала движущие силы быстрых изменений в мировом масштабе, затем планетарные пределы и далее, способы, которыми человечество может обнаружить пределы и отреагировать на них.
[3]в докладе «Наше общее будущее» комиссии ООН по окружающей среде и развитию, возглавлявшейся премьер-министром Норвегии Гро Харлем Брунтланн. Комиссия стала одним из организаторов конференции в Рио и автором «Повестки дня на 21 век», о которых ниже.
[4] Об «экологических услугах» биосферы см. здесь, раздел 4 и здесь, cм.также обзор способов их рыночной оценки. По данным Роберта Констанцы с соавт. (Nature. V.387. 1997. P.253-260), «экологическое обслуживание», предоставляемое хозяйству современной дикой природой, разрушенной где-то на половину-две трети, стоит примерно $33 трлн. в год. А суммарный продукт мировой экономики оценивается на уровне $18 трлн. в год.
Важно понимать, что 1) все существующие методы оценивания «работ» дикой природы по кондиционированию среды обитания человека даются сильно по минимуму, также как цифры «экологического следа», о которых ниже и
2) как бы ни было сильно давление природоохранных движений граждан, рыночная экономика не может использовать эти оценки, не изменяя самой себе, ибо они заменяют критерии оценивания - прибыльность бизнеса/производства сейчас на устойчивость эксплуатации, более или менее долговременную. В одну телегу впрячь не можно коня и трепетную лань… вот один из примеров (попытка включить в Индекс развития человеческого потенциала малую толику его экологической «цены» в виде выбросов СО2). Поэтому надо менять социально-экономическую систему на соответствующую критериям устойчивости и ориентации на долговременный выигрыш, как единственно совместимую с сохранением биосферы. Она обсуждается далее.
[5] В двух последующих вариантах - с 1995 и 2005 год соответственно.
[6] Как пишут авторы, различение роста и развития - самое важное, из того, что они сделали в книге. «согласно определениям, данным в словарях, "расти" означает увеличиваться в размерах вследствие поглощения или прироста материалов. «Развиваться» означает расширять или реализовывать потенциальные возможности, становиться полнее, интенсивнее или улучшать своё состояние. Когда что-либо растёт, оно становится больше количественно; когда развивается, оно становится качественно лучше или по меньшей мере просто другим. Количественный рост и качественное улучшение подчиняются различным законам. Наша планета развивается во времени без увеличения размеров. Наша экономика - подсистема конечной и нерастущей Земли - должна в конце концов адаптировать этой модели развития» («За пределами роста», с.19). Вот наглядная иллюстрация разницы роста и развития на примере организации городской среды - в первом случае видим увеличение числа однотипных компонентов урболандшафта, что съедает городское пространство, вызывает экспансию «урбанизированного ядра» в регион. Во втором усложняются организация системы и комбинаторика компонентов друг с другом, с совмещением разнородных функций в одном конструктивном элементе. Это сберегает пространство, а значит, и природный ландшафт внутри города и вокруг (П.И.Мунин. Новый взгляд на устойчивое развитие// Экополис 2000: экология и устойчивое развитие города. Мат-лы III Международной конференции по программе "Экополис" (24-25 ноября 2000, Биологический ф-т МГУ. М.: изд-во РАМН, 2000).
[7] Модель позволяет снимать с развивающейся популяции множество самых разных данных. Наиболее существенны валовые характеристики общественного производства - численность населения, выпуск промышленной продукции, производство продуктов питания, уровень загрязнения, и душевые, отражающие качество жизни индивида - душевое потребление продуктов питания, промтоваров, услуг и ожидаемая продолжительность жизни. См. верхнюю и нижнюю картинки в прогонах сценариев. По этим параметрам ориентируются при самостоятельном управлении моделью - когда, скажем, студенческой группе ставится задача, накладывая на развивающийся процесс ряд внешних ограничений и меняя их, постепенно «нащупать» такую комбинацию параметров, которая уводит от кризисного развития и обеспечивает устойчивость.
[8] Ecological footprint - мера потребительского давления людей на биомы планеты, предложенная Матисом Вакернагелем. См. здесь, с.27-29, а также оценки экологического следа для разных стран, и всего человечества на биосферу в период с 1961 по 1999. «След» оценивает только одну сторону участия биосферы в производстве материальных благ нашим хозяйством - «производство ресурсов» (не всех), но не очистку отходов. Поэтому не прекращаются попытки дополнить его цифрами, отражающими вторую сторону дела (природные «рекультивацию и рециклинг»). Главная трудность здесь состоит в том, что почвенное плодородие или поглощение СО2 можно представить как единообразные функции разных сообществ, изменяющиеся по земному шару только количественно. Очистка же загрязнений всегда локальна, и разные загрязнения (и другие деградативные процессы, вроде разрушения пастбищ, снижения уровня грунтовых вод, расширения городов) отличаются качественно, и часто идут на одной и той же территории, так что в единый гектар не сведёшь.
В модели World3 используется аналогичная мера потребительского давления мирового хозяйства на биосферу, названная экологической нагрузкой (в английском варианте, чтобы отличать от параметра, введенного Вакернагелем, она названа не EF, a HEF - Human Ecological Footprint, экологический след человечества). Показатель HEF преобразует экологическую нагрузку, рассчитанную по методике Вакернагеля, в формат переменных, используемых моделью World3. Она получается как сумма трех составляющих: площади земель, используемых для выращивания зерновых; площади территорий, занятых городской и индустриальной застройкой, а также транспортной инфраструктурой; площади территорий, необходимых для поглощения загрязнений (рассчитывается пропорционально объемам выбросов стойких загрязнителей). Площадь везде измеряется в гигагектарах (109 га)
Дальше экологическая нагрузка переводится в безразмерный вид относительно уровня 1970 г., принятого за 1. При прогоне сценариев HEF меняется от 0,5 в 1900 г. до 1,76 в 2000 г., в какие-то периоды он может превысить 3, что свидетельствует о крайней неустойчивости (это как раз сценарии, ведущие к выходу за пределы и катастрофе). В самых успешных сценариях HEF удерживается на уровне меньше 2 большую часть XXI в. Экологическая устойчивость мирового хозяйства, обеспечивающая самоподдержание, требуют HEF<1,1; этот уровень пройден в 1980 г.
Продолжение следует