Ядерная зима. Что будет, когда нас не будет? - Вернер Гейзенберг

в условиях мирного времени совокупная индустриальная деятельность современного человечества оказывается достаточно мощным фактором, оказывающим ощутимое воздействие на вековой ход жизни биосферы, что проявляется в изменении газового состава атмосферы, гидрологического режима природных вод и т. д. Несравненно более крупные изменения неизбежно возникнут в связи с массивными выделениями тепловой энергии, углекислоты, аэрозолей в результате крупномасштабного ядерного конфликта, не говоря уже о последствиях глобального радиоактивного заражения, о чем речь пойдет ниже.

Существенной особенностью биосферы Земли является ее структурированность, подразделенность на относительно автономные в отношении круговорота вещества и энергии подсистемы — биогеоценозы. По В. Н. Сукачеву[61] и Н. В. Тимофееву-Ресовскому[62], биогеоценоз есть элементарная единица биосферы, объединяющая определенное по видовому составу растений, животных и микробов сообщество организмов (биоценоз) и совокупность природных компонентов в местах обитания этого сообщества (биотоп). Природные биогеоценозы характеризуются динамической устойчивостью, обеспечиваемой, с одной стороны, сбалансированностью трофических связей между их биотическими компонентами и, с другой — относительным постоянством локальных природных условий (микроклимат, почвы, гидрологический режим и т. д.). Показано, что устойчивыми по своей видовой структуре могут быть только многокомпонентные биогеоценозы, населенные большим числом видов растений, животных и микро-организмов, объединенных единой системой трофических связей[63].

За 50-70-е годы во всем мире проделана огромная работа по изучению влияния радиации на природные и модельные биогеоценозы. Остановимся в качестве примера на основных результатах пионерских исследований в этом направлении Н. В. Тимофеева-Ресовского и его сотрудников[64]. Эти работы с самого начала были проникнуты идеями В. И. Вернадского и В. Н. Сукачева и потому отличаются необходимой комплексностью, что позволило сформулировать самостоятельное направление в биогеоценологии — радиационную биогеоценологию[65].

Кратко наиболее существенные в плане данной статьи положения радиационной биогеоценологии сводятся к следующему.

Биологические виды, образующие любой биогеоценоз, резко (до нескольких порядков) различаются по радиочувствительности. Наиболее чувствительны в этом отношении животные: даже относительно небольшие дозы облучения (порядка до 1 Гр) уже приводят к заметному угнетению биомассы и биопродуктивности популяций, а при дозах в несколько греев начинается поочередное (зависящее от радиочувствительности) вымирание популяций отдельных видов[66]. Более радиоустойчивы растения и микроорганизмы, особенно в покоящихся стадиях (семена, споры): при дозах до 1 Гр может иметь место даже некоторое возрастание биомассы и биопродуктивности их популяций[67]. При увеличении дозы облучения реакция растений и микроорганизмов изменяется на противоположную и повторяется все то, что было сказано выше в отношении животных.

Таким образом, в результате облучения и существенных климатических колебаний не только происходит усиливающееся с дозой снижение общей биомассы и биопродуктивности биогеоценозов (в том числе выделения молекулярного кислорода в процессе фотосинтеза), но перестраивается также их структура: прогрессирующим образом обедняется видовой состав сообществ, разрушаются устоявшиеся трофические связи, т. е. создаются условия, снижающие устойчивость биогеоценозов вплоть до полного их разрушения. В ходе смены поколений неустойчивость сообществ будет усиливаться из-за увеличения генетического груза популяций за счет повышения уровня спонтанного мутационного процесса.

Деградация биогеоценозов наблюдается при воздействии как внешних, так и поглощенных радиоизотопов.

В последнем случае (при действии долгоживущих радиоизотопов) хронический характер облучения уменьшает регенерационные возможности сообществ.

Повреждающее действие радиоизотопов усугубляется еще и тем, что они очень медленно и лишь в незначительных количествах выводятся за пределы биогеоценозов. Практически все известные радиоизотопы, попадающие в окружающую среду в низких (в химическом смысле) концентрациях, обладают способностью прочно сорбироваться грунтами и, что самое главное, накапливаться в биомассе. Первые наблюдения о накоплении радия живыми организмами сделаны В. И. Вернадским еще в 20-е годы[68]. Концентрация радиоизотопов в биомассе может в десятки, сотни, а то и сотни тысяч раз превышать их концентрацию в окружающей среде, что существенно повышает интенсивность внутреннего облучения организмов[69].

Кроме того, аккумулированные в организмах радиоизотопы передаются по трофическим цепям, в том числе попадают в повышенных концентрациях вместе с пищей в тело человека.

Из сказанного видно, что в случае крупномасштабного ядерного конфликта наступят крупномасштабные же (если не глобальные) неблагоприятные перестройки не только отдельных биогеоценозов, но и биосферы в целом, что может поставить под угрозу само ее существование.

В результате многовекового развития цивилизации, экономики, технологии человечество давно уже вышло из первобытного окружения природы. В наше время индустриальная деятельность человека стала особенно ощутимо сказываться на ходе глобальных процессов. Это побудило В. И. Вернадского еще в 1944 г. высказать положение о том, что человечество преобразует биосферу в ноосферу — сферу разума[70]. Теперь же в связи с нарастающей угрозой ядерного конфликта человечество стоит перед выбором — сделать ли ноосферу процветающей, достойной высокого звания Человека разумного — Homo sapiens, или превратить ее в дементосферу — сферу безумия, а может быть, и в некросферу — сферу смерти.

В случае глобального ядерного конфликта существующая система удовлетворения жизненных потребностей людей окажется разрушенной на огромных территориях. Она не может быть быстро восстановлена, потому что одновременно пострадают био- и техносфера. Разрушатся промышленные предприятия, прекратится производство жизненно необходимой для людей продукции (пища, одежда и т. д.), произойдет выброс в окружающую среду большой массы токсических продуктов. Эти последствия, возникнув сразу после взрывов, останутся надолго. Загрязнение вод открытых водоемов, подземных вод, почвы, атмосферного воздуха — только это приведет к повышенной заболеваемости и смертности (даже если не рассматривать глобальные геофизические изменения).

По данным Киевского научно-исследовательского института общей и коммунальной гигиены, хроническое воздействие на организм даже таких ”обычных” загрязнителей, как сернистый и угарный газы, окислы азота, при превышении предельно допустимых концентраций их в атмосферном воздухе более чем в 5 раз увеличивают частоту хронических неспецифических заболеваний легких, бронхиальной астмы[71]. На основе известных количественных закономерностей можно оценить показатели здоровья при изменении условий жизни. Такие расчеты показывают, что превышение загрязненности атмосферы обычными продуктами сгорания в 10 раз вызовет катастрофический рост аллергических заболеваний, болезней нервной системы и органов чувств, хронических заболеваний легких.

Трудно сейчас оценить отдаленные гигиенические последствия таких событий, как, например, разрушение дамб водоемов-накопителей, содержащих огромные количества высокотоксичных промышленных стоков. Совершенно очевидно, что полное «выздоровление» почв и водоемов потребует впоследствии десятки лет.

В экстремальных условиях после ядерных взрывов водоснабжение населения может осуществляться преимущественно за счет подземных вод. Между тем в результате серьезных изменений естественных гидрологических условий после атомных взрывов токсические вещества из сточных вод попадут в водоносные горизонты, где сохранятся надолго.