Karena kompleksitas objek kajiannya yang sangat besar, ekologi banyak mengandung hukum, prinsip dan kaidah. Oleh karena itu, mereka tidak dapat direduksi menjadi beberapa, meskipun yang utama telah dipilih. Ahli ekologi Amerika terkenal Barry Commoner merumuskan versi hukum ekologinya sendiri yang disingkat dan disederhanakan secara maksimal pada tahun 1974. B. Commoner mengungkapkan pemikiran pesimis: “Jika kita ingin bertahan hidup, kita harus memahami penyebab bencana yang akan datang.” Ia merumuskan hukum-hukum ekologi dalam bentuk empat kata mutiara:
o Segala sesuatu terhubung dengan segalanya - pernyataan ini mengulangi posisi dialektis yang terkenal tentang hubungan universal antara benda dan fenomena.
o Segala sesuatu harus pergi ke suatu tempat - ini adalah parafrase informal dari hukum fisika dasar kekekalan materi.
o Alam tahu yang terbaik - posisi ini dibagi menjadi dua tesis yang relatif independen: yang pertama dikaitkan dengan slogan “kembali ke alam”; yang kedua - dengan seruan untuk berhati-hati dalam berkomunikasi dengannya.
o Tidak ada yang gratis – undang-undang lingkungan hidup ini seharusnya “menyatukan” tiga undang-undang sebelumnya.
Hukum pertama, “Segala sesuatu terhubung dengan segala sesuatu,” menarik perhatian pada hubungan universal antara proses dan fenomena di alam dan masyarakat manusia. Artinya, dekat dengan hukum keseimbangan dinamis internal: perubahan salah satu indikator sistem, sebagai suatu peraturan, menyebabkan perubahan kuantitatif dan kualitatif struktural dan fungsional; pada saat yang sama, sistem itu sendiri mempertahankan jumlah total kualitas material-energi.
Ekologi memandang biosfer planet kita sebagai sistem kompleks dengan banyak elemen yang saling berhubungan. Koneksi ini diwujudkan berdasarkan prinsip umpan balik negatif (misalnya, dalam sistem “predator-mangsa”), koneksi langsung, dan juga melalui berbagai interaksi. Karena hubungan ini, sistem sirkulasi zat dan energi yang harmonis terbentuk. Gangguan apa pun terhadap berfungsinya mekanisme keseimbangan biosfer menyebabkan respons ke banyak arah sekaligus, sehingga peramalan dalam ekologi menjadi hal yang sangat sulit.
Mari kita beri contoh tipikal. Dalam ekosistem perairan, setiap mata rantai biologis dicirikan oleh laju reaksinya sendiri, yang bergantung pada kecepatan proses metabolisme dan reproduksi organisme terkait. Diperlukan waktu beberapa bulan untuk memunculkan ikan generasi baru, beberapa hari untuk alga, dan bakteri inang yang dapat berkembang biak dalam beberapa jam. Laju metabolisme organisme ini (yaitu laju penyerapan nutrisi, penggunaan oksigen, atau produksi produk limbah) berbanding terbalik dengan ukurannya. Artinya, jika laju metabolisme ikan diambil sebagai satu, maka untuk alga laju ini akan menjadi sekitar 100, dan untuk bakteri - sekitar 10.000 unit.
Agar seluruh sistem siklus tetap seimbang, kecepatan keseluruhan proses internalnya perlu dipandu oleh mata rantai paling lambat, dalam kasus kami - pertumbuhan dan metabolisme ikan. Setiap pengaruh eksternal yang mempercepat bagian dari siklus dan dengan demikian menyebabkan satu bagian bekerja lebih cepat daripada sistem secara keseluruhan akan menimbulkan konsekuensi yang merugikan. Jika sistem berada dalam kesetimbangan, oksigen dihasilkan oleh alga dan berasal dari atmosfer. Mari kita asumsikan bahwa laju masuknya sampah organik ke dalam sistem telah meningkat tajam (misalnya, karena pembuangan air limbah - bakteri telah meningkatkan aktivitasnya, akibatnya laju konsumsi oksigen oleh bakteri sampah dapat melebihi laju tersebut. produksinya oleh alga (serta laju pelepasannya dari atmosfer), maka kandungan oksigen dalam air akan mendekati nol, dan sistem akan mati.
B. Commoner menulis: “Semua ini adalah konsekuensi dari fakta sederhana: segala sesuatu terhubung dengan segalanya. Sistem ini stabil karena sifat dinamisnya, dan sifat-sifat yang sama di bawah pengaruh beban eksternal dapat menyebabkan konsekuensi yang dramatis: kompleksitas. ekosistem dan kecepatan peredarannya menentukan tingkat beban yang dapat ditahannya, yaitu pergeseran kecil di satu tempat dapat menimbulkan akibat yang jauh, signifikan, dan bertahan lama."
Baik alam maupun masyarakat berada dalam satu jaringan interaksi yang sistemik. Setiap perubahan alam yang disebabkan oleh manusia menyebabkan serangkaian konsekuensi - pelanggaran pada satu mata rantai dalam rantai ini akan menyebabkan pelanggaran terkait pada mata rantai lainnya. Biosfer bumi merupakan ekosistem ekuilibrium di mana semua mata rantai individu saling berhubungan dan saling melengkapi. Pelanggaran terhadap tautan mana pun menyebabkan perubahan pada tautan lain. Misalnya, salah satu akibat campur tangan manusia terhadap alam adalah punahnya spesies dan menurunnya keanekaragaman spesies.
Hukum kedua, “Segala sesuatu harus pergi ke suatu tempat,” mirip dengan hukum yang dibahas di atas, serta hukum perkembangan sistem alam dengan mengorbankan lingkungan. Hukum ini merupakan parafrase informal dari hukum dasar fisika – materi tidak pernah hilang. Hal ini dapat disebut hukum kekekalan massa materi, dan merupakan salah satu persyaratan terpenting untuk pengelolaan lingkungan yang rasional. Berbeda dengan produksi sosial dan kehidupan sehari-hari, alam yang hidup secara keseluruhan hampir bebas limbah - tidak ada sampah di dalamnya. Karbon dioksida, yang dihasilkan hewan sebagai produk limbah dari pernapasannya, merupakan nutrisi bagi tanaman hijau. Tumbuhan melepaskan oksigen, yang digunakan oleh hewan. Sisa-sisa organik hewan berfungsi sebagai makanan bagi pengurai, dan limbahnya (zat anorganik - nitrogen, fosfor, karbon dioksida) menjadi makanan bagi alga. Artinya, di alam, produk limbah dari beberapa organisme merupakan “bahan mentah” bagi organisme lain. Hal ini menunjukkan tingginya tingkat tertutupnya siklus zat di biosfer.
Contoh siklus biologis menunjukkan bagaimana sisa-sisa dan produk limbah beberapa organisme di alam merupakan sumber keberadaan bagi organisme lain. Manusia belum menciptakan sirkulasi yang harmonis dalam kegiatan ekonominya. Setiap produksi secara konstan menghasilkan setidaknya dua hal - produk yang diperlukan dan limbah. Sampah tidak hilang dengan sendirinya: sampah menumpuk, kembali terlibat dalam siklus zat, dan menimbulkan konsekuensi yang tidak terduga. Limbah teknologi dari masyarakat seringkali tidak “cocok” dengan ekosistem alam; tidak hilang kemana-mana dan menjadi polutan. Dari sudut pandang satwa liar, umat manusia sebagian besar menghasilkan sampah dan racun. Setiap pencemaran alam kembali ke manusia dalam bentuk “bumerang ekologis”.
Dengan latar belakang ini, proyek-proyek “berani” untuk mendaur ulang limbah kita, terutama limbah radioaktif, sedang lahir, misalnya di luar angkasa, di planet lain, dan bahkan diusulkan untuk mengirimkannya ke Matahari. Untungnya, ada banyak penentang proyek ini, karena belum ada yang mencabut undang-undang kedua Rakyat jelata. Kita masih belum bisa membayangkan seperti apa mekanisme spesifik dari “bumerang ekologis” jika ada upaya untuk “mencemari” Matahari. Lebih baik tidak mencoba. Jadi, tidak ada sesuatu pun di alam ini yang hilang, melainkan hanya berpindah dari satu bentuk keberadaan materi ke bentuk keberadaan materi lainnya.
Hukum ketiga, “Alam Tahu Yang Terbaik,” menyatakan bahwa jika tidak ada informasi yang benar-benar dapat dipercaya mengenai mekanisme dan fungsi alam, maka manusia hampir pasti akan merusak sistem alam. Untuk lebih memahami hukum ini, B. Commoner membuat analogi: ketika seseorang yang tidak paham dengan struktur jam tangan ingin memperbaikinya, kemungkinan besar jam tangan tersebut tidak akan berfungsi. Segala upaya untuk mengubah apa pun secara acak pasti akan gagal. Hukum Rakyat dalam hal ini dapat dirumuskan ulang sebagai berikut: “pembuat jam tahu yang terbaik”. Ibarat jam, organisme hidup yang dipengaruhi oleh perubahan acak yang “buta” hampir pasti akan rusak, bukannya membaik.
“Makhluk hidup terdiri dari ribuan senyawa organik yang berbeda,” tulis B. Commoner, “dan terkadang tampaknya setidaknya beberapa di antaranya dapat diperbaiki jika diganti dengan bahan alami versi buatan menyatakan bahwa pemasukan bahan organik secara artifisial yang tidak ada di alam, tetapi diciptakan oleh manusia, namun ikut serta dalam sistem kehidupan, kemungkinan besar akan menimbulkan kerugian." Salah satu fakta paling menakjubkan dalam kimia zat hidup adalah bahwa untuk setiap zat organik yang dihasilkan makhluk hidup, terdapat enzim di alam yang dapat menguraikan zat tersebut. Oleh karena itu, ketika seseorang mensintesis senyawa organik baru yang strukturnya sangat berbeda dari bahan alami, kemungkinan besar tidak ada enzim pendegradasi, dan zat ini akan terakumulasi di alam.
Oleh karena itu, undang-undang ini menghimbau kehati-hatian dalam berhubungan dengan alam. Bukan tanpa alasan B. Commoner sendiri, dua tahun kemudian, menambahkan kata-kata dalam undang-undang ini: “Alam paling tahu apa yang harus dilakukan, dan manusia harus memutuskan bagaimana melakukannya sebaik mungkin.”
Umat manusia telah melalui jalur perkembangan yang jauh lebih pendek dibandingkan biosfer bumi. Selama jutaan tahun keberadaan biosfer, hubungan dan mekanisme fungsinya telah terbentuk sepenuhnya. Intervensi manusia terhadap alam yang tidak bijaksana dan tidak bertanggung jawab dapat menyebabkan (dan memang demikian) rusaknya hubungan individu antara mata rantai ekosistem dan ketidakmungkinan mengembalikan ekosistem ke keadaan semula. Manusia, yang dengan percaya diri ingin “memperbaiki” alam, mengganggu jalannya proses alam. Memang, di alam segala sesuatunya sangat terarah dan fungsional. Dan ini bisa dimengerti, karena dia punya cukup waktu untuk membuang semua opsi yang gagal dan hanya menyisakan opsi yang terverifikasi.
Pada tahun 1991, sekelompok peneliti Amerika melakukan eksperimen yang disebut “Biosphere-2”. Di wilayah gurun Arizona, sebuah kompleks ruangan yang terisolasi dari lingkungan luar dengan atap dan dinding kaca (hanya energi matahari yang datang dari luar) dibangun, di mana terciptalah lima ekosistem yang terhubung satu sama lain: hutan hujan tropis, sabana, gurun. , rawa dan laut (kolam sedalam 8 m dengan terumbu karang hidup).
3.800 perwakilan fauna dan flora direlokasi ke “Biosfer-2”, dan kriteria utama pemilihannya adalah manfaat yang dapat diberikan kepada manusia (dikonsumsi sebagai makanan, menjernihkan udara, memberikan obat, dll). Technosphere juga termasuk dalam "Biosphere-2", yang memiliki tempat tinggal dan kerja yang dirancang untuk delapan orang, gym, perpustakaan, kota dan berbagai peralatan teknis (alat penyiram, pompa untuk sirkulasi air dan udara, komputer dengan banyak sensor , yang seharusnya memantau parameter vital kompleks).
Tujuan dari percobaan ini, yang dirancang untuk berlangsung selama dua tahun, adalah untuk menciptakan ekosistem tertutup, semacam biosfer mini, yang berfungsi berdasarkan swasembada dan tidak bergantung pada “Biosfer-1” (sebagaimana penulis menyebutnya sebagai “Biosfer-1”). biosfer bumi). Mini-teknosfer dengan para peneliti harus secara organik masuk ke dalam mini-biosfer ini. Para penulis bermimpi untuk mencapai homeostasis yang dipertahankan secara artifisial dalam sistem, yaitu. stabilitas parameter vital dasar (suhu, kelembaban, dll). Limbah biota dari suatu ekosistem seharusnya menjadi sumber daya bagi ekosistem lainnya.
Proyek ini dimaksudkan untuk memenuhi (walaupun dalam skala kecil) impian V.I. Vernadsky tentang transisi ke kendali manusia atas semua proses di biosfer.
Percobaan berakhir tidak berhasil: dalam waktu kurang dari enam bulan, para peneliti dievakuasi dari Biosphere-2 kembali ke kampung halaman mereka di Biosphere-1. Pengendalian proses dan keseimbangan yang diinginkan antara teknosfer dan “Biosfer-2” tidak dapat dicapai; Selain itu, parameter utama sistem, khususnya kandungan karbon dioksida di udara, komposisi mikroorganisme di dalam tanah, dll., berada di luar kendali. Ketika kandungan CO2 di udara mencapai tingkat yang berbahaya bagi kesehatan manusia dan tidak dapat dikurangi dengan cara apapun, percobaan dihentikan.
Runtuhnya eksperimen Biosphere-2 dengan jelas membuktikan bahwa keseimbangan menyeluruh dari semua proses, sirkulasi zat dan energi, serta pemeliharaan homeostatis hanya mungkin terjadi pada skala Bumi, di mana proses-proses ini telah dilakukan selama jutaan tahun. bertahun-tahun. Dan tidak ada komputer yang mampu mengambil alih kendali suatu sistem yang kompleksitasnya jauh lebih besar daripada komputernya sendiri. Validitas prinsip yang dirumuskan oleh ahli matematika J. Neumann juga telah dikonfirmasi: “Pengorganisasian suatu sistem di bawah tingkat minimum tertentu menyebabkan penurunan kualitasnya.”
Jadi, baik pengelolaan komprehensif “Biosfer-1” maupun penciptaan biosfer buatan seperti “Biosfer-2” saat ini (dan dalam waktu dekat) berada di luar kemampuan manusia. Upaya umat manusia harus ditujukan untuk melestarikan biosfer planet - suatu sistem yang sangat kompleks dan seimbang, yang stabilitasnya kini dilanggar oleh teknosfer. Kita perlu mencoba untuk tidak “mengambil kendali biosfer”, namun bertindak sedemikian rupa agar “tidak mengganggu alam”, yang menurut hukum B. Commoner, “lebih tahu”.
Egosentrisme yang tragis dalam manifestasinya yang ekstrim, diungkapkan oleh peternak terkenal tahun 30-an abad XX. DALAM DAN. Michurin: “Kita tidak bisa mengharapkan bantuan dari alam; mengambilnya darinya adalah tugas kita.” Aktivitas manusia hanya akan dibenarkan jika motivasi tindakannya ditentukan terutama oleh peran yang diciptakan oleh alam, ketika alam membutuhkannya. lebih penting bagi manusia daripada kepentingan pribadi. Kemanusiaan harus belajar hidup selaras dengan alam.
Hukum keempat, “Segala sesuatu harus dibayar, atau tidak ada yang diberikan secara gratis,” sekali lagi menyangkut masalah-masalah yang menggeneralisasi hukum keseimbangan dinamis internal dan hukum perkembangan sistem alam dengan mengorbankan lingkungannya. B. Commoner menjelaskan hukum ini sebagai berikut: “... Ekosistem global adalah satu kesatuan, di mana tidak ada yang dapat dimenangkan atau dirugikan dan tidak dapat menjadi objek perbaikan umum: segala sesuatu yang telah diambil darinya oleh kerja manusia harus dapat diganti. Pembayaran atas tagihan ini tidak dapat dihindari, hanya dapat ditunda. Krisis lingkungan hidup yang terjadi saat ini hanya menunjukkan bahwa penundaan tersebut sudah sangat lama." Dan dia menambahkan: “Kami telah membuka lingkaran kehidupan, mengubahnya menjadi siklus yang tak terhitung jumlahnya, menjadi rantai linier dari peristiwa-peristiwa buatan.”
Hukum keempat menegaskan: sumber daya alam tidak terbatas. Dalam menjalankan aktivitasnya, manusia mengambil “hutang” dari alam untuk sebagian produknya, meninggalkan sebagai jaminan limbah dan polusi yang tidak dapat atau tidak ingin ia cegah. Hutang ini akan bertambah hingga keberadaan umat manusia terancam dan masyarakat TIDAK sepenuhnya sadar akan perlunya menghilangkan dampak negatif dari aktivitas mereka. Dan penghapusan ini akan membutuhkan biaya yang sangat besar, yang akan menjadi pembayaran utang tersebut. Memang benar, eksploitasi yang tidak wajar terhadap sumber daya alam dan kekayaan alam mengancam pembalasan yang akan terjadi cepat atau lambat.
Pada tahap perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini, umat manusia tampaknya sudah tidak terlalu bergantung pada alam, namun ketergantungan ini masih tetap ada, dan tidak hanya dilestarikan, tetapi menjadi lebih kompleks, karena hanya peran relatif dari hukum alam yang berubah. . Kemanusiaan, seperti sebelumnya, bergantung pada energi, mineral, hayati, air, dan sumber daya alam lainnya. Oleh karena itu, hukum ekologi Barry Commoner, serta semua hukum penting lainnya yang mencerminkan hukum sistemik umum tentang fungsi dan perkembangan realitas objektif, harus diingat dan diperhitungkan dalam aktivitas kita sehari-hari.
Ekologi, seperti ilmu pengetahuan lainnya, tunduk pada hukum dasar:
1.Hukum migrasi biogenik atom(Hukum Vernadsky): migrasi unsur-unsur kimia di permukaan bumi dan biosfer secara keseluruhan terjadi di bawah pengaruh organisme, termasuk manusia, yang mempunyai dampak besar terhadap biosfer, mengubah komposisi fisik dan kimianya.
2.Hukum keseimbangan dinamis internal- yang utama dalam pengelolaan lingkungan, yang membantu untuk memahami bahwa jika, dengan sedikit gangguan terhadap lingkungan alam, dalam batas yang wajar, ekosistem dapat mengatur dirinya sendiri dan pulih, jika tidak maka ekosistem akan “mati”.
3.Hukum Keanekaragaman Genetik– semua makhluk hidup cenderung meningkatkan heterogenitas biologis (rekayasa genetika).
5.Hukum Keteguhan(menurut Vernadsky) – jumlah materi hidup di biosfer (selama waktu geologis tertentu) adalah nilai yang konstan (aturan untuk mengisi relung ekologi).
6.Hukum energi biogenik maksimum(Hukum Vernadsky-Bauer) - sistem biologis apa pun yang berada dalam keadaan “ketidaksetaraan yang terus-menerus”, seiring berkembangnya, meningkatkan pengaruhnya terhadap lingkungan, yaitu. Di alam, spesies-spesies tersebut bertahan hidup yang, dalam proses evolusi, meningkatkan energi geokimia biogenik.
7. Hukum minimum(menurut Yu. Liebig) - ketahanan suatu organisme ditentukan oleh mata rantai terlemah dalam rantai kebutuhan lingkungannya. Jika perkembangan suatu organisme dipengaruhi oleh faktor lingkungan yang minimal, maka ia akan bertahan; jika tidak, maka ia akan mati.
8. Hukum Optimalitas: Tidak ada sistem yang dapat berkontraksi atau mengembang pada jarak tak terhingga. Besaran ini bergantung pada kondisi gizi dan faktor kehidupan.
9. Hukum kesetaraan kondisi kehidupan: semua kondisi lingkungan yang diperlukan untuk kehidupan memainkan peran yang sama.
10. Hukum Pembangunan Lingkungan Hidup– sistem apa pun berkembang hanya melalui penggunaan material, energi, dan kemampuan informasi lingkungan (OS).
Konsekuensi hukum:
1) Produksi yang benar-benar bebas limbah tidak mungkin dilakukan.
2) Sistem apa pun yang sangat terorganisir merupakan ancaman bagi sistem yang kurang terorganisir, sehingga munculnya kembali kehidupan di biosfer bumi tidak mungkin terjadi.
3) Biosfer bumi, sebagai suatu sistem, berkembang karena sumber daya internal dan kosmik.
11.Hukum Toleransi(Hukum Shelford) – faktor pembatas suatu benda dapat berupa keduanya menit, Jadi maks pengaruh lingkungan, kisaran antara yang menentukan derajat ketahanan (toleransi) terhadap suatu faktor tertentu, yaitu setiap kelebihan materi atau energi dalam suatu ekosistem merupakan musuh atau pencemar.
12.Hukum penipisan tanah(penurunan kesuburan) – pelanggaran kesuburan tanah terjadi karena pemanfaatannya atau terganggunya pembentukan alami tanah.
13. Hukum kesatuan fisika dan kimia makhluk hidup(menurut Vernadsky) - semua makhluk hidup di bumi memiliki sifat fisik dan kimia yang sama.
14. Hukum sumber daya alam yang terbatas– semua sumber daya alam di bumi terbatas. Semua perubahan skala besar di bumi (siklon, letusan gunung berapi) mempunyai total energi yang tidak melebihi 1% energi radiasi matahari (aturan satu persen).
15. Hukum Piramida Energi, aturan 10% - sesuai dengan piramida ekologi, setiap tingkat trofik berikutnya mengasimilasi tidak lebih dari 10% energi dari tingkat trofik sebelumnya. Peningkatan nilai ini tidak dapat diterima, karena hilangnya populasi secara menyeluruh dapat terjadi. Undang-undang ini berfungsi sebagai pembatas tujuan praktis dalam kegiatan ekonomi manusia dan pengelolaan lingkungan hidup.
16. Aturan pengisian wajib relung ekologi– ceruk ekologis yang kosong harus selalu diisi.
17.Aturan pengelolaan alam yang “lunak”.– terletak pada pengelolaan sumber daya alam secara tidak langsung, membimbing, memulihkan keseimbangan ekologi.
18. Hukum Korelasi Ekologis– dalam sistem, semua jenis makhluk hidup dan komponen ekologi abiotik secara fungsional berhubungan satu sama lain. Ketika satu bagian dari sistem (tipe) rusak, hal ini menyebabkan matinya bagian lain yang terkait dengannya.
19. Empat hukum ekologi menurut B. Commoner:
1. Semuanya terhubung dengan segalanya.
2. Segala sesuatu harus menuju ke suatu tempat.
3. Alam “tahu” yang terbaik (memperingatkan agar tidak terlalu percaya diri).
4. Tidak ada yang sia-sia (Anda harus membayar semuanya).
Menurut karya ilmiah ahli ekologi Amerika D. Chiras (1991-1993): “Alam ada selamanya (dari sudut pandang manusia) dan menolak degradasi berkat hukum ekologi ini.”
Hukum ekologi— pola umum dan prinsip interaksi antara masyarakat manusia dan lingkungan alam.
Arti penting dari undang-undang ini adalah untuk mengatur sifat dan arah aktivitas manusia dalam ekosistem pada berbagai tingkat. Di antara hukum ekologi yang dirumuskan oleh berbagai penulis, yang paling terkenal adalah empat hukum-kata mutiara ilmuwan lingkungan Amerika Barry Commoner (1974):
- "semuanya terhubung dengan segalanya"(hukum hubungan universal antara benda dan fenomena di alam);
- “semuanya harus pergi ke suatu tempat”(hukum kekekalan massa materi);
- "tidak ada yang datang secara gratis"(tentang harga pembangunan);
- "alam tahu yang terbaik"(tentang kriteria utama seleksi evolusi).
Dari hukum hubungan universal antara benda dan fenomena di alam(“segala sesuatunya terhubung dengan segala sesuatu”), berikut beberapa konsekuensinya:
- hukum bilangan besar - tindakan gabungan dari sejumlah besar faktor acak menghasilkan hasil yang hampir tidak tergantung pada kebetulan, yaitu. mempunyai sifat sistemik. Dengan demikian, berjuta-juta bakteri di tanah, air, dan tubuh organisme hidup menciptakan lingkungan mikrobiologis khusus yang relatif stabil yang diperlukan untuk keberadaan normal semua makhluk hidup. Atau contoh lain: perilaku acak sejumlah besar molekul dalam volume gas tertentu menentukan nilai suhu dan tekanan yang pasti;
- Prinsip Le Chatelier (Brown) - Ketika pengaruh eksternal membawa sistem keluar dari keadaan keseimbangan stabil, keseimbangan ini bergeser ke arah penurunan efek pengaruh eksternal. Pada tataran biologis diwujudkan dalam bentuk kemampuan ekosistem untuk mengatur dirinya sendiri;
- hukum optimalitas— sistem apa pun beroperasi dengan efisiensi terbesar dalam batas-batas spatiotemporal tertentu yang menjadi ciri khasnya;
- setiap perubahan sistemik di alam berdampak langsung atau tidak langsung pada manusia - mulai dari keadaan individu hingga hubungan sosial yang kompleks.
Dari hukum kekekalan massa materi(“semuanya harus pergi ke suatu tempat”), setidaknya ada dua postulat yang penting secara praktis:
Barry Commoner menulis: “...ekosistem global adalah satu kesatuan dimana tidak ada yang bisa dimenangkan atau dirugikan dan tidak bisa menjadi objek perbaikan secara keseluruhan; segala sesuatu yang telah diambil darinya oleh tenaga manusia harus diganti. Pembayaran tagihan ini tidak dapat dihindari; itu hanya bisa ditunda. Krisis lingkungan hidup yang terjadi saat ini berarti penundaan yang sangat lama.”
Prinsip "alam tahu yang terbaik" pertama-tama menentukan apa yang boleh dan apa yang tidak boleh terjadi di biosfer. Segala sesuatu di alam - mulai dari molekul sederhana hingga manusia - telah melalui persaingan yang ketat untuk mendapatkan hak untuk hidup. Saat ini, planet ini hanya dihuni oleh 1/1000 spesies tumbuhan dan hewan yang telah teruji evolusinya. Kriteria utama seleksi evolusioner ini adalah penyertaannya dalam siklus biotik global, mengisi semua relung ekologi. Setiap zat yang dihasilkan oleh organisme harus memiliki enzim yang menguraikannya, dan semua produk peluruhan harus dilibatkan kembali dalam siklus tersebut. Dengan banyaknya spesies biologis yang melanggar hukum ini, cepat atau lambat evolusi akan terhenti. Peradaban industri manusia sangat melanggar ketertutupan siklus biotik dalam skala global, dan hal ini tidak bisa dibiarkan begitu saja. Dalam situasi kritis ini, kompromi harus ditemukan, yang hanya dapat dilakukan oleh orang yang memiliki kecerdasan dan keinginan untuk melakukannya.
Selain rumusan Barry Commoner, para ahli ekologi modern telah menurunkan hukum ekologi lain - “tidak ada cukup sumber daya untuk semua orang” (hukum sumber daya terbatas). Jelaslah bahwa jumlah nutrisi untuk semua bentuk kehidupan di Bumi terbatas dan terbatas. Tidaklah cukup bagi semua perwakilan dunia organik yang muncul di biosfer, sehingga peningkatan signifikan dalam jumlah dan massa organisme apa pun dalam skala global hanya dapat terjadi karena penurunan jumlah dan massa organisme lain. Kontradiksi antara laju reproduksi dan terbatasnya pasokan sumber daya pangan dalam kaitannya dengan populasi dunia pertama kali menarik perhatian ekonom Inggris T.R. Malthus (1798), yang mencoba membenarkan keniscayaan persaingan sosial dengan hal ini. Pada gilirannya, Charles Darwin meminjam konsep “perjuangan untuk eksistensi” dari Malthus untuk menjelaskan mekanisme seleksi alam di alam yang hidup.
Hukum Sumber Daya Terbatas- sumber dari segala bentuk persaingan, persaingan dan antagonisme di alam dan, sayangnya, di masyarakat. Dan tidak peduli seberapa besar kita menganggap perjuangan kelas, rasisme, dan konflik antaretnis sebagai fenomena sosial murni, semuanya berakar pada persaingan intraspesifik, yang terkadang mengambil bentuk yang jauh lebih brutal daripada persaingan pada hewan.
Perbedaan yang signifikan adalah bahwa di alam, sebagai hasil persaingan, yang terbaik dapat bertahan hidup, namun dalam masyarakat manusia hal ini tidak terjadi.
Klasifikasi umum hukum lingkungan dikemukakan oleh ilmuwan terkenal Soviet N.F. Reimers. Mereka diberikan formulasi berikut:
- hukum keseimbangan sosio-ekologis(perlunya menjaga keseimbangan antara tekanan terhadap lingkungan dan pemulihan lingkungan, baik alami maupun buatan);
- prinsip pengelolaan pengembangan kebudayaan(menerapkan pembatasan terhadap pembangunan ekstensif, dengan mempertimbangkan pembatasan lingkungan);
- aturan substitusi sosio-ekologis(kebutuhan untuk mengidentifikasi cara-cara untuk menggantikan kebutuhan manusia);
- hukum ireversibilitas sosio-ekologis(ketidakmungkinan membalikkan gerakan evolusi, dari bentuk yang kompleks ke bentuk yang lebih sederhana);
- hukum noosfer Vernadsky (keniscayaan transformasi biosfer di bawah pengaruh pemikiran dan kerja manusia menjadi noosfer - geosfer di mana akal menjadi dominan dalam perkembangan sistem “alam-manusia”).
Kepatuhan terhadap undang-undang ini dimungkinkan asalkan umat manusia memahami perannya dalam mekanisme menjaga stabilitas biosfer. Diketahui bahwa dalam proses evolusi, hanya spesies yang mampu menjamin keberlangsungan kehidupan dan lingkungan yang dipertahankan. Hanya manusia, dengan menggunakan kekuatan pikirannya, yang dapat mengarahkan perkembangan biosfer lebih lanjut pada jalur pelestarian alam liar, pelestarian peradaban dan kemanusiaan, penciptaan sistem sosial yang lebih adil, peralihan dari filosofi perang ke filosofi perdamaian dan kemitraan, cinta dan rasa hormat terhadap generasi mendatang. Semua ini merupakan komponen dari pandangan dunia biosfer baru, yang harus bersifat universal.
Hukum dan prinsip ekologi
Hukum minimum
Pada tahun 1840 Yu.Libig menemukan bahwa panen sering kali dibatasi bukan oleh unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah besar, tetapi oleh unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah kecil, tetapi hanya sedikit yang terdapat di dalam tanah. Undang-undang yang dirumuskannya berbunyi: “Bahan yang ada dalam jumlah minimum mengontrol hasil panen, dan menentukan ukuran serta stabilitas hasil panen seiring berjalannya waktu.” Selanjutnya, sejumlah faktor lain, seperti suhu, ditambahkan ke nutrisi. Efek undang-undang ini dibatasi oleh dua prinsip. Hukum pertama Liebig hanya berlaku pada kondisi stasioner. Rumusan yang lebih tepat: “dalam keadaan stasioner, zat pembatas adalah zat yang jumlah ketersediaannya paling dekat dengan jumlah minimum yang disyaratkan”. Prinsip kedua menyangkut interaksi faktor-faktor. Konsentrasi tinggi atau ketersediaan zat tertentu dapat mengubah asupan nutrisi minimum. Hukum berikut ini dirumuskan dalam ekologi itu sendiri dan menggeneralisasi hukum minimum.
Hukum Toleransi
Undang-undang ini dirumuskan sebagai berikut: tidak adanya atau tidak mungkinnya berkembangnya suatu ekosistem tidak hanya ditentukan oleh kekurangannya, tetapi juga oleh kelebihan salah satu faktor (panas, cahaya, air). Akibatnya, organisme dicirikan oleh nilai minimum dan maksimum ekologis. Terlalu banyak hal yang baik juga buruk. Kisaran antara kedua nilai tersebut merupakan batas toleransi di mana tubuh merespons secara normal terhadap pengaruh lingkungan. Hukum toleransi diusulkan W.Shelford pada tahun 1913. Sejumlah usulan pelengkap dapat dirumuskan.
- Organisme mungkin memiliki rentang toleransi yang luas terhadap satu faktor dan rentang toleransi yang sempit terhadap faktor lainnya.
- Organisme dengan toleransi yang luas terhadap semua faktor biasanya merupakan organisme yang paling tersebar luas.
- Jika kondisi salah satu faktor lingkungan tidak optimal bagi suatu spesies, maka kisaran toleransi terhadap faktor lingkungan lainnya mungkin menyempit.
- Di alam, organisme sangat sering berada dalam kondisi yang tidak sesuai dengan nilai optimal suatu faktor tertentu yang ditentukan di laboratorium.
- Musim kawin biasanya sangat penting; Selama periode ini, banyak faktor lingkungan yang seringkali menjadi pembatas.
Organisme hidup mengubah kondisi lingkungan untuk melemahkan pengaruh faktor fisik yang membatasi. Spesies dengan sebaran geografis yang luas membentuk populasi yang beradaptasi secara lokal yang disebut ekotipe. Batas optimal dan toleransinya sesuai dengan kondisi setempat.
Konsep umum tentang faktor pembatas
Faktor terpenting di darat adalah cahaya, suhu dan air (curah hujan), sedangkan di laut adalah cahaya, suhu dan salinitas. Kondisi fisik keberadaan ini Bisa untuk membatasi dan mempengaruhi secara positif. Semua faktor lingkungan bergantung satu sama lain dan bertindak bersama-sama. Faktor pembatas lainnya termasuk gas atmosfer (karbon dioksida, oksigen) dan garam biogenik. Saat merumuskan “hukum minimum”, Liebig memikirkan efek pembatas dari unsur-unsur kimia penting yang ada di lingkungan dalam jumlah kecil dan bervariasi. Mereka disebut elemen jejak dan termasuk besi, tembaga, seng, boron, silikon, molibdenum, klorin, vanadium, kobalt, yodium, natrium. Banyak unsur mikro, seperti vitamin, bertindak sebagai katalis. Fosfor, kalium, kalsium, belerang, magnesium, yang dibutuhkan organisme dalam jumlah banyak, disebut unsur makro. Faktor pembatas penting dalam kondisi modern adalah pencemaran lingkungan. Faktor pembatas utama menurut Yu.Odumu, - ukuran dan kualitas oikosa", atau" kami biara alam" bukan hanya jumlah kalori yang bisa diperas. Lanskap bukan hanya gudang perbekalan, tapi juga rumah yang kita tinggali. “Tujuannya adalah untuk melestarikan setidaknya sepertiga dari seluruh lahan sebagai ruang terbuka yang dilindungi. Ini berarti sepertiga dari seluruh habitat kita harus berupa taman nasional atau lokal, cagar alam, ruang hijau, kawasan hutan belantara, dan lain-lain.” Luas wilayah yang dibutuhkan satu orang, menurut berbagai perkiraan, berkisar antara 1 hingga 5 hektar. Angka kedua ini melebihi luas yang saat ini dimiliki oleh satu penduduk bumi.
Kepadatan penduduk mendekati satu orang per 2 hektar lahan. Hanya 24% lahan yang cocok untuk pertanian. Meskipun hanya 0,12 hektar lahan dapat menyediakan cukup kalori untuk menghidupi satu orang, sekitar 0,6 hektar per orang dibutuhkan untuk pola makan bergizi dengan banyak daging, buah-buahan dan sayuran. Selain itu, dibutuhkan sekitar 0,4 hektar lagi untuk produksi berbagai jenis serat (kertas, kayu, kapas) dan 0,2 hektar lagi untuk jalan, bandara, gedung, dll. Oleh karena itu muncullah konsep “miliar emas”, yang menyatakan bahwa jumlah penduduk optimal adalah 1 miliar orang, yang berarti sudah terdapat sekitar 5 miliar “orang tambahan”. Untuk pertama kalinya dalam sejarah, manusia dihadapkan pada pembatasan yang ekstrim dibandingkan pembatasan lokal. Mengatasi faktor pembatas membutuhkan pengeluaran materi dan energi yang sangat besar. Menggandakan hasil memerlukan peningkatan sepuluh kali lipat dalam jumlah pupuk, pestisida, dan listrik (hewan atau mesin). Besarnya populasi juga merupakan faktor pembatas.
Hukum pengecualian kompetitif
Hukum ini dirumuskan sebagai berikut: dua spesies yang menempati relung ekologi yang sama tidak dapat hidup berdampingan di satu tempat untuk waktu yang tidak terbatas.
Spesies mana yang menang bergantung pada kondisi eksternal. Dalam kondisi serupa, siapa pun bisa menang. Faktor penting bagi kemenangan adalah laju pertumbuhan penduduk. Ketidakmampuan suatu spesies untuk bersaing secara biotik menyebabkan perpindahannya dan kebutuhan untuk beradaptasi terhadap kondisi dan faktor yang lebih sulit.
Hukum pengecualian kompetitif juga dapat berlaku dalam masyarakat manusia. Keunikan tindakannya saat ini adalah peradaban tidak bisa bubar. Mereka tidak punya tempat untuk meninggalkan wilayahnya, karena di biosfer tidak ada ruang bebas untuk pemukiman dan tidak ada sumber daya yang berlebihan, yang berujung pada intensifikasi perjuangan dengan segala akibat yang ditimbulkannya. Kita bisa berbicara tentang persaingan lingkungan antar negara dan bahkan perang lingkungan atau perang karena alasan lingkungan. Hitler pernah membenarkan kebijakan agresif Nazi Jerman dengan perebutan ruang hidup. Sumber daya minyak, batu bara, dll. dan kemudian itu penting. Mereka memiliki bobot yang lebih besar lagi di abad ke-21. Selain itu, diperlukan tempat pembuangan limbah radioaktif dan limbah lainnya. Perang—panas dan dingin—memiliki dimensi lingkungan. Banyak peristiwa dalam sejarah modern, seperti runtuhnya Uni Soviet, dilihat dengan cara baru jika dilihat dari perspektif lingkungan. Satu peradaban tidak hanya dapat menaklukkan peradaban lain, tetapi juga menggunakannya untuk tujuan egois dari sudut pandang lingkungan. Ini akan menjadi kolonialisme ekologis. Inilah bagaimana isu-isu politik, sosial dan lingkungan hidup saling terkait.
Hukum dasar ekologi
Salah satu pencapaian utama ekologi adalah penemuan bahwa tidak hanya organisme dan spesies yang berkembang, tetapi juga organisme dan spesies. Urutan komunitas-komunitas yang saling menggantikan di suatu wilayah disebut suksesi. Suksesi terjadi sebagai akibat dari perubahan lingkungan fisik yang dipengaruhi oleh komunitas, yaitu. dikendalikan olehnya.
Produktivitas yang tinggi menghasilkan keandalan yang rendah - rumusan lain dari hukum dasar ekologi, yang mengikuti aturan berikut: “Efisiensi optimal selalu kurang dari maksimum.” Keanekaragaman, menurut hukum dasar ekologi, berkaitan langsung dengan keberlanjutan. Namun, belum diketahui sejauh mana hubungan sebab akibat tersebut.
Beberapa hukum dan prinsip lain yang penting bagi ekologi.
Hukum kemunculan: keseluruhan selalu mempunyai sifat khusus yang tidak dimiliki bagiannya.
Hukum Keanekaragaman yang Diperlukan: suatu sistem tidak dapat terdiri dari elemen-elemen yang benar-benar identik, tetapi dapat memiliki organisasi hierarki dan tingkat-tingkat yang integratif.
Hukum Evolusi yang Tidak Dapat Dibalikkan: suatu organisme (populasi, spesies) tidak dapat kembali ke keadaan semula yang dicapai dalam rangkaian nenek moyangnya.
Hukum Kompleksitas Organisasi: sejarah perkembangan organisme hidup menyebabkan rumitnya organisasinya melalui diferensiasi organ dan fungsi.
Hukum biogenetik(E. Haeckel): Ontogeni suatu organisme adalah pengulangan singkat dari filogeni suatu spesies tertentu, yaitu. Individu dalam perkembangannya mengulangi, dalam bentuk yang disingkat, sejarah perkembangan spesiesnya.
Hukum perkembangan bagian-bagian sistem yang tidak merata: sistem dengan tingkat hierarki yang sama tidak berkembang secara serempak, sementara beberapa mencapai tahap perkembangan yang lebih tinggi, yang lain tetap berada dalam keadaan kurang berkembang. Hukum ini berhubungan langsung dengan hukum keberagaman yang diperlukan.
Hukum Pelestarian Kehidupan: kehidupan hanya dapat ada dalam proses pergerakan aliran zat, energi, dan informasi melalui tubuh makhluk hidup.
Prinsip menjaga ketertiban(J. Prigogine): dalam sistem terbuka, entropi tidak bertambah, tetapi menurun hingga tercapai nilai konstanta minimum, selalu lebih besar dari nol.
Prinsip Le Chatelier-Brown: ketika pengaruh eksternal mengeluarkan sistem dari keadaan keseimbangan stabil, keseimbangan ini bergeser ke arah melemahnya pengaruh pengaruh eksternal.
Prinsip Penghematan Energi(L. Onsager): mengingat kemungkinan suatu proses berkembang dalam serangkaian arah tertentu yang diperbolehkan oleh prinsip termodinamika, maka proses yang memberikan disipasi energi minimum akan terwujud.
Hukum Maksimalisasi Energi dan Informasi: peluang terbaik untuk mempertahankan diri memiliki sistem yang paling berkontribusi terhadap penerimaan, produksi, dan penggunaan energi dan informasi secara efisien; pasokan maksimum suatu zat tidak menjamin keberhasilan sistem dalam persaingan.
Hukum pengembangan sistem dengan mengorbankan lingkungan: sistem apa pun hanya dapat berkembang melalui penggunaan kemampuan material, energi, dan informasi dari lingkungannya; Pengembangan diri yang benar-benar terisolasi tidak mungkin dilakukan.
aturan Schrödinger“tentang memberi makan” organisme dengan entropi negatif: keteraturan organisme lebih tinggi daripada lingkungan, dan organisme memberikan lebih banyak kekacauan pada lingkungan ini daripada yang diterimanya. Aturan ini berkorelasi dengan prinsip Prigogine dalam menjaga ketertiban.
Aturan untuk mempercepat evolusi: dengan meningkatnya kompleksitas pengorganisasian sistem biologis, durasi keberadaan suatu spesies rata-rata menurun, dan laju evolusi meningkat. Umur rata-rata suatu spesies burung adalah 2 juta tahun, spesies mamalia adalah 800 ribu tahun. Jumlah spesies burung dan mamalia yang punah dibandingkan dengan jumlah keseluruhannya sangatlah besar.
Hukum kemandirian adaptasi relatif: kemampuan beradaptasi yang tinggi terhadap salah satu faktor lingkungan tidak memberikan derajat adaptasi yang sama terhadap kondisi kehidupan lainnya (sebaliknya dapat membatasi kemungkinan-kemungkinan tersebut karena sifat fisiologis dan morfologi organisme).
Prinsip ukuran populasi minimum: Terdapat ukuran populasi minimum yang jumlahnya tidak boleh dikurangi.
Aturan representasi suatu genus oleh satu spesies: dalam kondisi homogen dan dalam wilayah terbatas, suatu genus taksonomi biasanya diwakili oleh satu spesies saja. Rupanya, hal ini disebabkan oleh kedekatan relung ekologi spesies dalam genus yang sama.
Hukum penipisan materi hidup di konsentrasi pulaunya(G.F. Hilmi): “Sebuah sistem individu yang beroperasi di lingkungan dengan tingkat organisasi yang lebih rendah dari tingkat sistem itu sendiri akan hancur: secara bertahap kehilangan strukturnya, sistem tersebut akan larut dalam lingkungan setelah beberapa waktu.” Hal ini mengarah pada kesimpulan penting bagi aktivitas lingkungan manusia: pelestarian buatan ekosistem berukuran kecil (di kawasan terbatas, misalnya cagar alam) menyebabkan kehancuran bertahap dan tidak menjamin konservasi spesies dan komunitas.
Hukum Piramida Energi(R. Lindeman): rata-rata, sekitar 10% energi yang diterima pada tingkat sebelumnya berpindah dari satu tingkat trofik piramida ekologi ke tingkat trofik lain yang lebih tinggi. Aliran balik dari tingkat yang lebih tinggi ke tingkat yang lebih rendah jauh lebih lemah - tidak lebih dari 0,5-0,25%, dan oleh karena itu tidak perlu membicarakan siklus energi dalam biocenosis.
Aturan pengisian wajib relung ekologi: relung ekologi yang kosong selalu dan selalu terisi secara alami (“alam tidak menyukai ruang hampa”).
Prinsip pembentukan ekosistem: keberadaan organisme dalam jangka panjang hanya mungkin terjadi dalam kerangka sistem ekologi, di mana komponen dan elemennya saling melengkapi dan beradaptasi satu sama lain. Dari hukum-hukum dan prinsip-prinsip lingkungan hidup berikut beberapa kesimpulan yang berlaku untuk sistem “manusia – lingkungan alam”. Mereka termasuk dalam jenis hukum pembatasan keberagaman, yaitu. memberlakukan pembatasan pada aktivitas manusia untuk mengubah alam.
Hukum Bumerang: segala sesuatu yang diambil dari biosfer oleh tenaga manusia harus dikembalikan ke biosfer.
Hukum pentingnya biosfer: biosfer tidak dapat digantikan oleh lingkungan buatan, seperti halnya jenis kehidupan baru tidak dapat diciptakan. Manusia tidak dapat membangun mesin yang bergerak terus-menerus, sedangkan biosfer secara praktis adalah “mesin yang bergerak terus-menerus”.
Hukum kulit shagreen: potensi sumber daya alam awal global terus terkuras seiring dengan perkembangan sejarah. Hal ini mengikuti fakta bahwa saat ini tidak ada sumber daya baru yang dapat muncul. Untuk kehidupan setiap orang, dibutuhkan 200 ton zat padat per tahun, yang diubah menjadi produk bermanfaat dengan bantuan 800 ton air dan rata-rata energi 1000 W. Manusia mengambil semua itu dari apa yang sudah tersedia di alam.
Prinsip keterpencilan acara: keturunan akan menemukan sesuatu untuk mencegah kemungkinan konsekuensi negatif. Pertanyaan tentang sejauh mana hukum ekologi dapat diterapkan pada hubungan antara manusia dan lingkungan masih terbuka, karena manusia berbeda dari semua spesies lainnya. Misalnya, pada sebagian besar spesies, laju pertumbuhan populasi menurun seiring dengan meningkatnya kepadatan populasi; Sebaliknya pada manusia, pertumbuhan populasi dalam hal ini semakin cepat. Beberapa mekanisme pengaturan alam tidak ada pada manusia, dan ini mungkin menjadi alasan tambahan bagi optimisme teknologi bagi sebagian orang, dan bagi mereka yang pesimis terhadap lingkungan, ini menunjukkan bahaya bencana yang tidak mungkin terjadi pada spesies lain.
Jelas bahwa setiap orang tidak bisa menjadi ahli ekologi (saya juga bukan ahli ekologi), tetapi mereka harus menghadapi masalah lingkungan - baik itu masalah penebangan daun, pemotongan rumput, konstruksi, sampah, “perbaikan”, dengar pendapat publik tentang pembangunan. pemukiman, dll. - semua orang harus melakukannya. Pengetahuan tentang empat hukum dasar ilmu lingkungan yang dirumuskan oleh salah satu “bapak” ekologi modern, Barry Commoner, sangat membantu:
1. Semuanya terhubung dengan segalanya (Semuanya terhubung dengan yang lainnya)- untuk semua organisme hidup, termasuk manusia, terdapat satu lingkungan keberadaan yang umum dan terpadu (biosfer).
Apa yang mempengaruhi seseorang akan mempengaruhi semua orang; Anda tidak dapat mengubah atau menghancurkan bagian mana pun dari lingkungan alam dan pada saat yang sama memastikan bahwa hal ini tidak akan mempengaruhi kita dengan satu atau lain cara. Banyak orang telah berkali-kali menghadapi kenyataan bahwa perusakan (atau, sebaliknya, pengenalan) hewan dan tumbuhan serta perubahan lingkungan yang tidak disengaja pada akhirnya memperburuk kualitas hidup dan kesehatan mereka.
2. Segala sesuatu harus menuju ke suatu tempat(Semuanya harus pergi ke suatu tempat)- di alam tidak ada yang namanya “sampah”; Dunia alami adalah sebuah siklus di mana tidak ada sesuatu pun yang hilang, namun berpindah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.
Daun-daun berguguran dan rumput mati menjadi tanah subur tempat tumbuhnya tanaman baru dan pepohonan menghasilkan dedaunan baru.
Agar lingkungan alam (dan kita) tidak menderita, segala sesuatu yang kita sebut “sampah” harus kembali ke siklus, dan tidak berubah menjadi “beban mati”. Misalnya, di hutan atau taman yang sehat, tidak hanya daun-daun yang tumbang, bahkan pohon-pohon yang tumbang pun dengan cepat diproses dan dikembalikan ke lingkungan alaminya, sehingga memicu siklus barunya. Hal yang sama juga berlaku pada sampah yang dihasilkan manusia. - dia harus pergi ke suatu tempat, tidak bermalas-malasan di tumpukan sampah dan tidak terbang ke cerobong asap dengan asap. Lihatlah tempat pembuangan sampah dari sudut pandang yang berbeda - bukan sebagai tumpukan sampah yang tidak perlu, tetapi sebagai tumpukan bahan mentah yang benar-benar tergeletak di bawah kaki Anda dan dapat diedarkan kembali di pabrik, tetapi malah tergeletak begitu saja di udara terbuka. Alam berusaha sekuat tenaga untuk menghindari sumber daya yang “menganggur” - semuanya harus digunakan.
3. Alam tahu yang terbaik- tidak seperti hukum, norma, dan aturan manusia (dari hukum estetika hingga semua jenis SNiP dan GOST), hukum alam bersifat objektif, bertindak terlepas dari apakah kita mengenalinya atau tidak; Selain itu, alam sudah ada dalam bentuk sistem hubungan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
Oleh karena itu, penting untuk mengidentifikasi hukum alam dan mengikutinya - baik itu pemeliharaan wilayah, industri, atau “perbaikan” - dan tidak mencoba memaksakan perintah Anda sendiri pada alam (yang sama saja dengan meludahi angin) .
Penting untuk menciptakan kondisi agar benda-benda alam ada dengan cara yang paling alami bagi mereka, dan mengatur dirinya sendiri.
4. Anda harus membayar semuanya dengan sesuatu (Tidak ada yang namanya makan siang gratis, pepatah Amerika, yang secara harfiah berarti “Tidak ada makan siang gratis”).
Eksploitasi alam yang tidak disengaja pasti mengarah pada fakta bahwa sumber daya alam yang berguna diubah menjadi bentuk yang tidak berguna bagi kita. Perburuan liar mengarah pada fakta bahwa hanya hewan dan tumbuhan yang tidak berguna bagi kita yang tersisa (bertahan hidup), penebangan pohon dan pemotongan yang tidak terkendali menyebabkan penipisan tanah, pengikisan dan penyebaran tanah subur; Membuang sampah terus menerus ke dalam air berarti air tersebut tidak dapat diminum, emisi ke udara berarti udara tidak dapat dihirup. Kita harus memahami bahwa atas semua tindakan kita, berdasarkan hukum objektif ekologi, lingkungan “akan menagih kita”.
Pernyataan lain dari undang-undang ini adalah bahwa tidak ada yang muncul begitu saja. Misalnya, adalah bodoh untuk berpikir bahwa jika Anda hanya membuang daun-daun yang tumbang dan memotong rumput, memangkas cabang-cabangnya, maka pohon, semak, dan tumbuhan akan tumbuh dengan sendirinya seperti sebelumnya - mereka tidak akan dapat mengambil sumber daya untuk pertumbuhan “ entah dari mana" ".
Tampaknya keempat undang-undang ini benar, tetapi praktik menunjukkan bahwa orang-orang tidak memahaminya, itulah sebabnya mereka dipandu dalam tindakan dan keputusan mereka dengan omong kosong seperti “jika Anda menginginkan alam, ada banyak hal di luar alam. kota”, “di sini kota, bukan hutan, alam tidak ada tempatnya di sini”, “kawasan hijau adalah cagar alam untuk pembangunan”, “yang penting pekarangan dan taman terlihat rapi”, dan sejenisnya.
Kita harus selalu siap mengulangi dan menjelaskan hal-hal yang sudah jelas (kepada diri kita sendiri), antara lain sebagai berikut: sains ada justru untuk membekali kita dengan pengetahuan agar dapat mengambil keputusan yang tepat.
Peningkatan kota dan kesehatan warga:
masalah memastikan keamanan lingkungan penduduk
Distrik kota Khimki, wilayah Moskow
- Perkenalan.
Laporan Yablokov tentang keadaan lingkungan di Federasi Rusia
Anggota Koresponden dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Alexei Yablokov dan kepala kelompok penelitian ekologi sosial dari Institut Sosiologi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Olga Tsepilova menyiapkan laporan tentang keadaan ekologi di Rusia dan mempresentasikannya di St. Institut Pers Regional.
Menurut Alexei Yablokov, situasi lingkungan yang mengkhawatirkan telah berkembang di Rusia. Di satu sisi, para pejabat tertinggi negara tidak pernah lelah mengulangi kata-kata yang tepat tentang perlunya memperjuangkan perbaikan lingkungan.
…
PERKENALAN
Barry Commoner, aktivis lingkungan Amerika yang luar biasa, adalah penulis sejumlah buku dan aktivis sosial dan politik terkenal. Rakyat jelata lahir pada tahun 1917. Ia kuliah di Universitas Harvard dan menerima gelar doktor di bidang biologi pada tahun 1941. Commoner, sebagai seorang ahli biologi, memilih topik utama karyanya adalah masalah kerusakan lapisan ozon.
Pada tahun 1950, Commoner, sebagai penentang uji coba senjata nuklir di atmosfer, mencoba menarik perhatian publik terhadap masalah ini. Pada tahun 1960, ia terlibat dalam isu lingkungan lainnya, termasuk isu lingkungan dan penelitian energi. Ia telah menulis banyak buku: Science and Survival (1967), The Closing Circle (1971), Energy and Human Welfare (1975), The Poverty of Power (1976), The Politics of Energy (1979), dan Making Peace with the Planet (1990).
Kombinasi keyakinan sosialis dan isu lingkungan menjadi dasar kampanye pemilihan presidennya pada tahun 1980. Setelah gagal mencalonkan diri sebagai Presiden Amerika Serikat, ia mengepalai Pusat Biologi Sistem Alam di Queens College di New York City.
Menurut Commoner, metode industri saat ini dan ekstraksi bahan bakar fosil menyebabkan pencemaran lingkungan secara aktif. Ia sangat yakin bahwa mengejar keuntungan maksimal saat ini lebih diutamakan dibandingkan ekologi planet ini. Menurut Commoner, hanya kompensasi atas kerusakan alam yang tidak ada gunanya. Pertama-tama kita harus fokus pada pencegahan kerusakan alam di masa depan; Solusi terhadap permasalahan lingkungan hidup pada umumnya terletak pada pelestarian lingkungan hidup. Dalam buku Science and Survival (1967) dan The Closing Circle (1971) Commoner adalah salah satu ilmuwan pertama yang menarik perhatian kita terhadap tingginya biaya lingkungan dari pengembangan teknologi kita dan menurunkan 4 “hukum” ekologi yang terkenal. .
Dua puluh tahun kemudian, Commoner mengulas upaya paling penting untuk menilai kerusakan lingkungan dalam bukunya Making Peace with the Planet (1990), dan menunjukkan alasannya, meskipun miliaran dolar telah dihabiskan untuk perlindungan lingkungan, kita sekarang berada pada tahap yang sangat berbahaya. Ini adalah buku berisi fakta dan angka brutal, yang darinya hanya ada satu kesimpulan: pencemaran lingkungan adalah penyakit yang tidak dapat disembuhkan yang hanya dapat dicegah dengan pemikiran ulang mendasar terhadap produksi barang.
Rakyat jelata cukup radikal dalam memilih solusi terhadap banyak masalah pencemaran lingkungan. Ia adalah pendukung kuat energi terbarukan, khususnya energi surya, yang dapat mendesentralisasikan konsumsi energi bisnis, dan menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi alternatif bagi sebagian besar konsumen energi.
Commoner menunjukkan keseriusan alasan sosial yang mempengaruhi situasi lingkungan saat ini. Ia berargumen bahwa menutup kesenjangan dalam pembangunan ekonomi antara negara-negara maju dan negara-negara yang disebut “dunia ketiga”, dengan menghapuskan utang ekonomi, akan mengarah pada pengurangan masalah kelebihan populasi. Selain itu, hal ini juga dapat mengkompensasi kerusakan alam yang disebabkan oleh negara-negara tersebut selama beberapa dekade sebelumnya. Juga, Commoner menyerukan redistribusi kekayaan dunia.
1. Semuanya terhubung dengan segalanya
Hukum pertama (segala sesuatu terhubung dengan segala sesuatu) menarik perhatian pada hubungan universal antara proses dan fenomena di alam. Undang-undang ini merupakan ketentuan utama dalam pengelolaan lingkungan hidup dan menunjukkan bahwa perubahan kecil sekalipun yang dilakukan manusia pada suatu ekosistem dapat menimbulkan akibat negatif yang besar pada ekosistem lainnya. Hukum pertama disebut juga hukum keseimbangan dinamis internal. Misalnya, penggundulan hutan dan penurunan oksigen bebas, serta emisi nitrogen oksida dan freon ke atmosfer, telah menyebabkan penipisan lapisan ozon di atmosfer, yang pada gilirannya meningkatkan intensitas radiasi ultraviolet. mencapai tanah dan menimbulkan efek merugikan pada organisme hidup. Ada perumpamaan terkenal tentang Darwin, ketika ditanya oleh rekan senegaranya apa yang harus mereka lakukan untuk meningkatkan panen soba, dia menjawab: “Beternak kucing.” Dan sia-sia para petani tersinggung. Darwin, yang mengetahui bahwa di alam “segala sesuatu berhubungan satu sama lain,” beralasan bahwa kucing akan menangkap semua tikus, tikus akan berhenti merusak sarang lebah, lebah akan menyerbuki soba, dan para petani akan mendapat panen yang baik.
2. Segala sesuatu harus menuju ke suatu tempat.
Hukum kedua (segala sesuatu harus pergi ke suatu tempat) didasarkan pada hasil kemunculan dan perkembangan kehidupan di bumi, pada seleksi alam dalam proses evolusi kehidupan. Hal ini terkait dengan siklus biotik (biologis): produsen - konsumen - pengurai. Jadi, untuk setiap zat organik yang dihasilkan oleh organisme, di alam terdapat enzim yang dapat menguraikan zat tersebut. Di alam, tidak ada satu pun zat organik yang dapat disintesis jika tidak ada sarana untuk penguraiannya. Dalam siklus ini, redistribusi materi, energi, dan informasi terjadi secara terus menerus, siklis, namun tidak merata dalam ruang dan waktu, disertai kerugian.
Bertentangan dengan hukum ini, manusia telah menciptakan (dan terus menciptakan) senyawa kimia yang bila dilepaskan ke lingkungan alam tidak akan terurai, menumpuk, dan mencemarinya (polietilen, DDT, dll.). Artinya, biosfer tidak beroperasi berdasarkan prinsip non-limbah; ia selalu mengakumulasi zat-zat yang dikeluarkan dari siklus biotik yang membentuk batuan sedimen. Hal ini menimbulkan konsekuensi: produksi yang benar-benar bebas limbah tidak mungkin dilakukan. Oleh karena itu, kita hanya dapat mengandalkan produksi dengan limbah yang rendah. Dampak undang-undang ini menjadi salah satu penyebab utama krisis lingkungan hidup. Zat-zat dalam jumlah besar, seperti minyak dan bijih, diekstraksi dari bumi, diubah menjadi senyawa baru dan disebarkan ke lingkungan.
Dalam hal ini, perkembangan teknologi memerlukan: a) konsumsi energi dan sumber daya yang rendah, b) penciptaan produksi di mana limbah dari satu produksi merupakan bahan mentah dari produksi lain, c) pengorganisasian pembuangan limbah yang tidak dapat dihindari secara wajar. Undang-undang ini memperingatkan kita tentang perlunya transformasi sistem alam yang wajar (pembangunan bendungan, pengalihan aliran sungai, reklamasi lahan, dan banyak lagi).
3. Alam “tahu” yang terbaik
Dalam hukum ketiga (alam “tahu” yang terbaik), Commoner mengatakan bahwa sampai ada informasi yang benar-benar dapat diandalkan tentang mekanisme dan fungsi alam, kita, seperti orang yang tidak terbiasa dengan struktur jam tangan tetapi ingin memperbaikinya, dengan mudah merusak alam. sistem dengan mencoba memperbaikinya. Dia menyerukan agar sangat berhati-hati. Transformasi alam merupakan bencana ekonomi dan berbahaya bagi lingkungan. Pada akhirnya, kondisi yang tidak cocok untuk kehidupan dapat tercipta. Pendapat yang ada tentang perbaikan alam tanpa menentukan kriteria perbaikan lingkungan tidak ada artinya. Sebuah ilustrasi dari “hukum” ekologi yang ketiga adalah fakta bahwa perhitungan matematis dari parameter biosfer memerlukan waktu yang jauh lebih lama daripada seluruh periode keberadaan planet kita sebagai benda padat. (Keanekaragaman alam yang berpotensi layak diperkirakan dengan angka dengan urutan 10 1000 hingga 10 50 dengan kecepatan komputer yang belum terealisasi - operasi 10 "° per detik - dan kerja mesin dalam jumlah yang luar biasa banyaknya (10 50) ; pengoperasian perhitungan satu kali soal varian 10 50 perbedaan akan memakan waktu 10 30 detik, atau 3x10 21 tahun, yang hampir 10 12 kali lebih lama dibandingkan keberadaan kehidupan di Bumi). daripada kita.
Anda dapat memberikan contoh penembakan terhadap serigala, yang ternyata adalah “penjaga hutan”, atau pemusnahan burung pipit di Tiongkok, yang diduga merusak tanaman, tetapi tidak ada yang mengira bahwa tanaman tanpa burung akan dihancurkan oleh serangga berbahaya.
4. Tidak ada yang gratis
Hukum keempat (tidak ada yang diberikan secara gratis) memiliki interpretasi lain: “Anda harus membayar semuanya.” Hukum Rakyat ini sekali lagi menyangkut masalah-masalah yang digeneralisasikan oleh hukum keseimbangan dinamis internal dan hukum perkembangan suatu sistem alam dengan mengorbankan lingkungannya. Sistem ekologi global, yaitu biosfer, adalah satu kesatuan, di mana setiap keuntungan dikaitkan dengan kerugian, namun, di sisi lain, segala sesuatu yang diambil dari alam harus diberi kompensasi. Commoner menjelaskan “hukum” ekologi keempatnya: “... ekosistem global adalah satu kesatuan di mana tidak ada yang dapat diperoleh atau hilang dan tidak dapat menjadi objek perbaikan umum: segala sesuatu yang telah diambil darinya oleh kerja manusia, harus diganti. Pembayaran atas tagihan ini tidak dapat dihindari: hanya dapat ditunda.” Misalnya, ketika menanam biji-bijian dan sayuran, kita mengekstrak unsur-unsur kimia dari lahan subur (nitrogen, fosfor, kalium, dll.), dan jika tidak ditambahkan pupuk, hasil panen secara bertahap mulai menurun.
Mari kita kembali ke sejarah Laut Aral yang terkenal kejam. Untuk memulihkan ekosistem laut diperlukan dana yang tidak sedikit. Pada bulan Juni 1997, negara-negara Asia Tengah telah mengalokasikan lebih dari $2 miliar untuk menghilangkan dampak bencana lingkungan di Laut Aral, namun mereka gagal memulihkan Laut Aral. Pada tahun 1997, diputuskan untuk membentuk Dana Internasional untuk Menyelamatkan Laut Aral. Sejak tahun 1998, kontribusi dana ini diberikan berdasarkan prinsip: 0,3% dari pendapatan anggaran Kazakhstan, Turkmenistan, Uzbekistan dan masing-masing 0,1% untuk Kyrgyzstan dan Kazakhstan. Laporan Badan Lingkungan Hidup Eropa tahun 2003 mencatat bahwa, sebagai akibat dari “efek rumah kaca”, terjadi peningkatan bencana alam, dan kerugian ekonomi yang ditimbulkannya rata-rata mencapai 11 miliar euro per tahun.
Seseorang cenderung berpikir bahwa dia akan lolos dari masalah, bahwa hal ini akan terjadi pada orang lain, tetapi tidak pada dirinya. Berikut adalah contoh menyedihkan lainnya yang terkenal. Kecelakaan Chernobyl mengubah pandangan banyak orang terhadap energi nuklir. Sebuah ilustrasi dari undang-undang lingkungan hidup yang keempat adalah harga yang sangat mahal yang harus dibayar dan terus dibayar oleh masyarakat Ukraina, Belarusia dan Rusia untuk “listrik termurah”.
Kesimpulan
Ilmuwan lingkungan terkenal Amerika B. Commoner mereduksi hukum dasar ekologi menjadi sebagai berikut:
1. Hukum pertama pembangunan ekologi (segala sesuatu terhubung dengan segala sesuatu) menarik perhatian pada hubungan universal proses dan fenomena di alam dan memiliki makna yang dekat dengan hukum keseimbangan dinamis internal: perubahan salah satu indikator sistem menyebabkan perubahan kuantitatif dan kualitatif fungsional-struktural, dengan semua ini sistem itu sendiri mempertahankan jumlah total kualitas material-energi. Hukum ini mencerminkan adanya jaringan hubungan yang sangat besar di biosfer antara organisme hidup dan lingkungan alam. Setiap perubahan kualitas lingkungan alam melalui hubungan yang ada ditularkan baik di dalam biogeocenosis maupun di antara keduanya dan mempengaruhi perkembangannya;
2. hukum kedua (segala sesuatu harus pergi ke suatu tempat) mengatakan bahwa tidak ada sesuatu pun di alam yang hilang tanpa jejak, zat ini atau itu berpindah begitu saja dari satu tempat ke tempat lain, berpindah dari satu bentuk molekul ke bentuk molekul lainnya, sekaligus mempengaruhi proses kehidupan organisme hidup;
3. hukum ketiga (alam “tahu” lebih baik) menunjukkan bahwa kita tidak memiliki informasi yang dapat dipercaya tentang mekanisme dan fungsi alam, oleh karena itu kita dengan mudah merusak sistem alam, berusaha, menurut pandangan kita, untuk memperbaikinya;
4. Hukum keempat (tidak ada yang diberikan secara cuma-cuma) membuktikan kepada kita bahwa sistem ekologi global, yaitu biosfer, adalah satu kesatuan, di mana setiap keuntungan dikaitkan dengan kerugian, namun, di sisi lain, segala sesuatu yang diperoleh. dari alam harus diberi kompensasi.
Berdasarkan undang-undang tersebut, kita dapat mengusulkan alternatif – kelayakan lingkungan, yang berarti kesesuaian proses teknologi dengan proses evolusi biosfer. Dari semua jenis teknologi, hanya satu yang berkorelasi dengan logika perkembangan biosfer, yaitu teknologi lingkungan (ekoteknologi). Mereka harus dibangun sesuai dengan jenis proses alam, dan kadang-kadang bahkan menjadi kelanjutan langsungnya. Prinsip-prinsip untuk membangun teknologi lingkungan perlu dirumuskan berdasarkan mekanisme di mana alam yang hidup menjaga keseimbangan dan terus berkembang. Salah satu prinsip tersebut adalah kompatibilitas zat. Semua limbah dan emisi (idealnya) harus diolah oleh mikroorganisme, dan juga tidak membahayakan seluruh makhluk hidup. Oleh karena itu, pada akhirnya, kita hanya boleh membuang ke biosfer apa yang dapat diolah oleh mikroorganisme. Ini akan menjadi kompatibilitas secara substansi.
Oleh karena itu, teknologi kimia dan teknologi lainnya yang baru diciptakan harus beroperasi hanya dengan bahan-bahan ramah lingkungan yang diperoleh sebagai limbah. Maka alam sendiri akan mampu mengatasi pembuangan limbah dan polusi.
Daftar literatur bekas
1.Dmitrienko P.K. Alam tahu yang terbaik // Kimia dan kehidupan abad ke-21. - No.8. - 1999. - Hal.27-30.
2. Rakyat jelata B. Lingkaran penutup. - L., 1974. - Hal.32.
3. Konsep ilmu pengetahuan alam modern. Kursus kuliah. - Rostov n/d: Phoenix, 2003. - 250 hal.
4. Maslennikova I.S., Gorbunova V.V. Mengelola keamanan lingkungan dan penggunaan sumber daya secara rasional: Sebuah buku teks. - SPb.: SPbTIZU, 2007. - 497 hal.
5. Alam dan kita. Ekologi dari A sampai Z // Ensiklopedia anak AiF. - Nomor 5. - 2004. - Hal.103.
6. Reims N.F. Ekologi. Teori, hukum, aturan, prinsip dan hipotesis. - M.: Rusia Muda, 1994. - Hal.56-57.
