§ 3. Роль географической науки в рациональном природопользовании и охране окружающей природной среды

Значение географии в деле охраны природы, рационального использования природных ресурсов и устойчивого развития территорий Российской Федерации трудно переоценить. Географические науки обладают множеством возможностей для оценки экологического состояния природных комплексов, для выработки рекомендаций по рациональному освоению природных ресурсов и устойчивому развитию различных в физико-географи­ческом и экономико-географическом отношениях регионов нашей страны.

Разработка физико-географических основ природопользования - одна из основных проблем современной физической географии. Правильная организация природопользования требует всестороннего учета и оценки природно-ресурсного потенциала экономико-географами, а антропогенное воздействие на ландшафты - предмет исследований геоэкологов.

Освоение природных комплексов - водных, лесных, земельных и иных ресурсов географической оболочки - основывается на разработанном географами принципе соответствия хозяйственной деятельности природным особенностям территории. Недооценка этого принципа в прошлом привела к тому, что на территории России сокращается площадь лесов, приходят в негодность некогда плодородные земли, загрязнение ее водного бассейна, поверхностных и подземных вод привело к резкому росту заболеваемости населения.

В 60-70-х годах ХХ столетия отечественные географы отстаивали концепцию «преобразования природы» и на основе этой концепции выдвигали грандиозные планы переброски стока северных сибирских рек на юг для того, чтобы обеспечить водой среднеазиатские хлопководческие районы Средней Азии. При этом недостаточно учитывались отдаленные последствия подобных «преобразований», в частности изменения климата, затопление огромных пространств Севера и др. Многие ученые и общественность выступили против и в конце концов от реализации проектов пришлось отказаться. Однако ряд географов и сегодня доказывают необходимость переброски незначительной части стока сибирских рек для решения проблемы высыхания Аральского моря и орошения пахотных земель Казахстана и Средней Азии, других республик Средней Азии, входящих в состав СНГ и крайне заинтересованных в подъеме сельскохозяйственного производства.

Географы-ландшафтоведы работают над изучением состояния ландшафтов в аграрных районах России. Первый такой опыт был получен еще в 1951 году в Зарайском районе Московской области, а впоследствии он был распространен на оценку земель сельскохозяйственного назначения и ландшафтов в Рязанской и Брянской областей. При таких исследованиях учитывались не только физико-географические, но и экономико-геогра­фические особенности, включая плодородие почв, их урожайность, качество и количество вносимых минеральных и органических удобрений и др.

С 1956 года географы МГУ возглавляют межвузовские исследования по физико-географическому районированию районов сельскохозяйственного освоения в Нечерноземном центре, Сибири и на Дальнем Востоке.

Для ускорения процесса оптимизации природопользования и более гармоничного развития взаимоотношений между человечеством и природой большое значение имеют комплексные географические исследования, связанные с картографированием территорий, районированием и зонированием, а также моделированием и прогнозированием грядущих изменений в природе и общественном развитии.

Серии карт создаются в рамках государственной программы «Общегеографические карты России» с целью обеспечения всех субъектов Российской Федерации высокоинформативными и достоверными картографическими материалами универсального назначения.

Одним из первых в России по инициативе местных органов управления и академических кругов географов создан Атлас Сахалинской области.

Общегеографические карты краев и областей России выполняются в масштабах от 1:500000 до 1:1000000. Атласы содержат дополнительные карты краевых (областных) центров, а кроме того, примечательные в туристическом, экологическом и ином отношении карты-врезки более крупного масштаба. В качестве исходного картографического материала для составления общегеографических карт используются государственные топографические карты, которые еще в недавние годы были строго секретными. Население, ученые, школьники и студенты могли до недавнего времени пользоваться лишь схематическими мелкомасштабными картами, составленными на основе карт масштаба 1:2500000 с искаженной географической основой. Учебные (для средних школ) физические и экономические карты содержали лишь весьма приблизительную неточную информацию.

Важное достоинство новой серии карт - их деятельность и многоаспектность, а также достоверность отображенной на них информации. Они важны для разработки и создания тематических карт различного содержания в связи исследованиями географов в области природопользования, охраны природы, экологии, изучение природных, трудовых, экономических и социальных ресурсов.

Разнообразна география о природе, заключенная в географических картах о климате, рельефе и гидрографии, растительном и животном мире. Социально-экономические карты включают характеристику населенных пунктов, транспортной сети, административно-территори­ального деления регионов, особо охраняемых территорий и др. К примеру, объекты водного транспорта - морские и речные порты, якорные стоянки, пристани - выделены в качестве самостоятельных объектов. На карты нанесены также основные аэропорты, туристические объекты и разнообразная другая полезная информация.

Картографирование (в зависимости от цели) имеет комплексную или отраслевую направленность отображения пространственно-временных и пространственно-ресурсных взаимосвязей. В первом случае атлас или серия карт характеризуют территорию (акваторию) таким образом, чтобы дать оценку и прогноз состояния ресурсов. Во втором случае отображается состояние одного из компонентов геосистемы (ландшафта). При этом учитываются следующие принципы: комплексность отображения, дающая в совокупности целостную картину состояния территории или акватории. Карты согласуются друг с другом в результате использования данных новейших аэро- и космических съемок территории России. Генерализация карт - прием, позволяющий учесть природно-территориальные различия распространения отдельных видов ресурсов (например, полезных ископаемых, почв, лесов, экономических и социальных характеристик).

Проблема районирования территорий - одна из важнейших в географии. Выявление связей между природными и социально-экономическими характеристиками - один из основных методических приемов. Особую сложность представляет проведение границ между природно-территори­альными и производственно-территориальными комплексами. Важны также оценки современного ресурсного потенциала, тенденции его изменений и др. Взаимосвязи компонентов природной среды (климата, биоты, почв и др.) в связи с расширением антропогенного воздействия на природно-тер­риториальные комплексы определяют необходимость системного подхода к районированию и применения интегральных оценок состояния и условий функционирования экосистем. Особое значение для регионов России имеет выбор стратегии и тактики улучшения состояния ландшафтов.

Географическое обеспечение природопользования включает создание качественных и особенно количественных математических моделей и экспертных оценок грядущих изменений географической оболочки и ее компонентов. Созданию таких моделей предшествует комплексный мониторинг природной среды в условиях всевозрастающего антропогенного воздействия, загрязнения атмосферы, гидросферы и литосферы, сокращения площади лесов, почв, уменьшения запасов полезных ископаемых и др.

С помощью балансовых моделей сопоставляется количество веществ, поступающих, например, в водоем и трансформирующихся в нем. Динамические модели позволяют анализировать прямые и обратные связи в экосистемах, выделять критические пороговые состояния в связи с загрязнением среды обитания растений, животных и человека. Имитационные модели необходимы для решения прогнозных задач с участием закономерно повторяющихся и случайных факторов.

Большие возможности связаны с развитием в России геоинформационных систем (ГИС), компьютерных баз данных о природе, населении, экономике регионов. ГИС - своего рода библиотека данных, занесенных в память компьютера, многослойная информация о климате, рельефе, почвах, лесах и другой растительности, населении, хозяйстве того или иного региона. Эта система помогает находить правильные ответы на многие практически важные вопросы - развивать ли в данном районе туризм, земледелие или промышленность и в каких соотношениях хозяйственная деятельность должна быть с природоохранной, развитием сети особо охраняемых природных территорий (заповедников, заказников, ландшафтных парков и др.).

ГИС - необходимый инструмент для планирования окружающей нас среды обитания, ее охраны и рационального использования. Поэтому в каждом регионе России предстоит создать и развивать территориальные (областные, краевые, республиканские) центры ГИС, подобные уже существующим во многих развитых странах. На основе ГИС могут в дальнейшем формироваться электронные атласы цифровых (нумерических) карт, в которых в закодированном цифровом виде содержится вся необходимая физико-географическая и экономико-географическая информация. Современные компьютеры позволяют почти мгновенно расшифровывать эту информацию, переводя ее в обычную для географа форму образных карт, на которых цветами, горизонталями, другими условными знаками показаны природные, экономические и иные условия данной территории.

Прогнозирование грядущих изменений в природной и социальной среде - заключительный этап работы географа над проблемами оптимизации природопользования.

При этом географу-исследователю надлежит выявить направление, скорость, степень и пространственные масштабы изменений природной среды под влиянием техногенных и естественных факторов.

Во многом географический прогноз остается сугубо ориентировочным, приблизительным в силу сложностей поставленных задач. Следующие пути совершенствования географического прогноза представляются наиболее важными.

1. Разработка системы прогнозирования природных комплексов как логически и методологически связанной совокупности процедур, образующих единое целое.

2. Разработка технологической схемы (общего алгоритма) прогнозирования, характеризующей состав, содержание и последовательность необходимых этапов и операций и отражающей структуру прогнозирования.

3. Специальные исследования с построением региональных физико-географических моделей изменений природных комплексов как информационной базы прогнозирования. Региональная модель - это конкретизированное применительно к данным условиям наиболее полное на момент составления прогноза представление о трансформации ландшафтов под влиянием проектируемого типа инженерных сооружений. Ее можно рассматривать как совокупность словесных характеристик, табличных, графических, картографических и математических частных моделей и зависимостей, увязанных между собой в рамках определенной системы и научной концепции. Весьма перспективны модели, построенные по схеме: трансформирующие факторы - преобразующие процессы - результат.

4. Обоснованный выбор и совершенствование методов прогнозирования, исходя из специфики региональных моделей. Характеру таких моделей в наибольшей степени соответствуют традиционные географические методы (аналогий, пространственно-динамических рядов, функциональных зависимостей, экстраполяций и др.). Пути совершенствования этих методов - их алгоритмизация, улучшение информационного обеспечения, разработка методик, сочетающих различные методы и подходы.

5. Апробация существующих и новых методов и методик на различных географических объектах и разработка на этой основе методических рекомендаций и руководств по прогнозированию. Рекомендации и руководства должны включать современные представления о сущности прогнозируемого процесса, методику получения исходной информации, обоснование методов прогноза, методику его составления по этапам проектирования объекта, методы оценки прогноза.

Роль современной географии может быть существенно повышена, если географы перейдут от простого накопления информации, хотя бы даже и на компьютерной базе, и займутся геоинформационным обеспечением хозяйственной деятельности, «проигрыванием» различных вариантов развития региона, выбором наиболее оптимального сценария по совокупности эколого-экономических характеристик.

Традиционный анализ проблем регионального развития (в теориях экономико-географического районирования, ресурсных циклов и др.) в современных условиях не вполне отвечают задачам системного подхода. Разграничение уровней собственности, приватизация, формирование все более усложняющихся рыночных отношений не просто осложняют попытки оптимизации регионального природопользования (сокращение объемов загрязненных вод, применения пестицидов в сельском хозяйстве, снижение ресурсоемкости и энергоемкости производств), но зачастую вообще прекращают этот процесс вследствие дотационного финансирования заведомо убыточных предприятий, отсутствия в регионах свободных бюджетных средств и т.п. В связи со становлением рыночных отношений в экономике (включая конкуренцию природопользователей) для развития оптимизационных процессов необходимо незамедлительно разрабатывать и вводить в действие новые (все более детальные) нормативные акты, регламентирующие водо- и землепользование, потребление, охрану и производство природных ресурсов.

Экологизация географической науки и образования в плане биосферосовместимости, повышения уровня экологической безопасности регионов как целостных природно-хозяйственных систем могут состояться лишь на основе более глубокого философско-методологического осмысления сути взаимодействия природных и общественных процессов. С развитием безотходных и малоотходных технологий, вторичной переработкой отходов, воспроизводством жизнеобеспечивающих условий среды обитания повышается роль опережающей геоэкологической экспертизы. Методами системного картографирования с последующим моделированием и прогнозной оценкой грядущих ситуаций возможно обеспечить создание и надежное функционирование целостных производственно-экологических систем в основных регионах России.

Дальнейшая экологизация региональных географических исследований может произойти через «преобразование» деятельности природопользователей и самих географов посредством опережающего образования и выработки единых подходов к оценке анализируемых обстановок и процессов. В управлении природопользованием эта новая методологическая установка должна выразиться равнозначным интересом практиков и ученых всей страны к рациональному использованию, воспроизводству природных ресурсов и охране окружающей среды, использованием обеими сторонами единых критериев (хотя бы в виде отношений типа «потребление ресурсов - производство продукции», «здоровье населения - загрязненность среды обитания», «рождаемость - детская смертность» и т.п.).

Охарактеризованным выше роль географии не исчерпывается. Для организации рационального природопользования важно развивать современные методы дистанционных аэрокосмических наблюдений и оценок состояния окружающей среды, заблаговременного оповещения и предупреждения о надвигающихся катастрофических событиях (наводнения, засухи, вспышки эпидемических заболеваний и др.). Очень большое значение имеют комплексные географические экспедиции в труднодоступные районы Мирового океана, в районы Крайнего Севера, открытие новых полезных ископаемых и др.