Энциклопедия

Естественные ресурсы

Что такое естественные ресурсы? Человечество стремится использовать всю окружающую природу: энергию Солнца и недра Земли, воду и воздух, растительность и животный мир, их уже известные запасы и то, что еще предстоит открыть. На практике же люди используют не все многообразные богатства природы, а только те, что соответствуют их потребностям и возможностям на данном уровне развития общества. Поэтому естественными, ресурсами называют лишь те богатства природы, которые могут быть использованы на данном историческом этапе, с учетом технических и других возможностей общества.

Добыча руды в открытом карьере.

Первобытных людей было еще сравнительно мало на Земле, да и жили они среди нетронутой природы. Но доступных им ресурсов было немного: примитивными орудиями труда и охоты они могли добыть для себя лишь готовую пищу, т. е. растения и животных. Съедая их, люди поддерживали свою мускульную энергию — единственную, которую они умели использовать. И не мудрено, что они часто голодали, мерзли, мокли и сильно зависели от капризов природы. А каменный уголь, например, был для них лишь бесполезным черным блестящим камнем, менее ценным, чем твердый кремень, пригодный для изготовления примитивных орудий.

Как расширяется и меняется набор естественных ресурсов, проследим на примере топлива. Тысячелетиями человек сжигал лишь растения. За счет их горения он обогревал жилье и готовил пищу, а потом стал плавить и закаливать металл, обжигать глину. И до начала XIX в. металлургия работала на древесном угле. Развитие металлургии и появление паровых машин потребовали новых источников топлива. Люди научились использовать каменный уголь, что спасло леса от истребления. Теперь древесина применяется как поделочный и строительный материал, как сырье для производства бумаги, тканей, спирта и ряда других полезных вещей. Да и уголь стремятся все меньше сжигать как топливо — тепловые электростанции переводят на его низкие сорта.

Еще на заре нашей эры люди были знакомы с маслянистой жидкостью — нефтью и использовали ее в лечебных целях, а также жгли в светильниках. Резко возрос спрос на нефть в связи с изобретением двигателя внутреннего сгорания, и сейчас нефть и нефтепродукты стали главным топливом человечества. А во многих странах природные и попутные нефтяные газы еще 30—40 лет назад не использовались и сжигались в «факелах»: люди не умели ни собирать газ, ни транспортировать его на большие расстояния. Но уже сейчас нефть и газ всё" в больших количествах используются как сырье в промышленности химического синтеза. Им на смену как «топливо» для ядерных реакторов идет атомная энергия. Первая опытная атомная электростанция была создана в нашей стране в середине 50-х годов. С тех пор построены мощные атомные электростанции, меньше влияющие на окружающую среду, чем тепловые. В нашей стране намечена широкая программа строительства атомных станций. А запасы открытых геологами урановых руд обеспечивают развитие энергетики человечества на многие сотни лет.

Но есть еще источники энергии, совсем не расходующие топлива. Многочисленные гидроэлектростанции перерабатывают в электрическую энергию силу течения рек. В промышленных масштабах поставлены опыты по использованию энергии морских приливов и внутреннего тепла Земли, «малая энергетика» использует ветровые двигатели. А впереди неограниченные перспективы использования энергии солнечной радиации. Сейчас коэффициент полезного действия солнечных установок на Земле не особенно высок, да и применяются они лишь в южных районах, главным образом для подогревания воды в теплицах и для бытовых нужд. Но не нужно забывать, что ходовые устройства и вся аппаратура «Лунохода-1» и многих других космических аппаратов работают от солнечных батарей.

Не только топливо, но и другие виды ресурсов заменяются менее дефицитными. Например, человечество начало использование металлов с самородного золота и обломков железных метеоритов, которых сравнительно мало на Земле. А ныне один из наиболее широко используемых металлов — алюминий добывают из бокситов — разновидности глины, или из нефелинового камня, запасы которого колоссальны. Долго не удавалось использовать сибирскую лиственницу: стволы ее тонули при сплаве, а древесину не умели применять для производства целлюлозы. Поэтому в тайге вырубали лишь сосну, кедр, ель и пихту. Сейчас лиственницу сплавляют в плотах, связывая ее с более легкими породами, найдены и способы переработки ее древесины. В химической промышленности долгое время азотные удобрения приготовлялись лишь из чилийской селитры. Теперь же основным сырьем химии стал природный газ, а азот «берут» прямо из воздуха. Развивается химия полимеров: пластмассы и искусственные ткани идут на смену металлам и материалам из растительного и животного сырья.

Водораспределительное сооружение на реке Чу в Казахстане.

По мере развития общества и его производительных сил меняется не только характер использования отдельных ресурсов, но и соотношение между их группами. Подсчитано, например, что в нашей стране в канун первой мировой войны, в 1913 г., на долю продуктов питания и древесины приходилось 88,7% всех добытых первичных материалов, на топливо — лишь 5,3% и минеральное сырье — 6%. В 1960 г. доля топлива поднялась до 24,7%, минерального сырья — до 32 %, а доля продуктов питания и древесины снизилась до 43 %.

В историческом расширении круга ресурсов, в смене направления их использования, кроме потребностей человечества и его технических возможностей, есть еще и другая логика: люди стремились •заменять более дефицитные ресурсы менее дефицитными, более рационально, с большей пользой использовать сырье и энергию. При этом учитывалось знание природы самих ресурсов и процессов их образования. С этой точки зрения естественные ресурсы можно разделить на возобновимые, невозобновимые и неисчерпаемые. И в разных подходах к эксплуатации этих ресурсов раскрываются огромные резервы.

Возобновимые ресурсы. Многие ресурсы природы возобновляются естественным путем, в ходе сложившегося на Земле круговорота вещества и энергии. Пополняются источники пресных вод и почвенной влаги, восстанавливаются плодородие почв, растительность: леса и пастбища, наземная и сухопутная фауна земного шара — эти самые древние ресурсы человечества.

При использовании ресурсов дикой растительности и животного мира нужно учитывать скорость их возобновления: это позволяет снять максимальный урожай, а также поддерживать или наращивать продуктивность угодий. Например, для поддержания запасов древесины лес надо рубить в пределах годового прироста или так чередовать делянки для рубки, чтобы возвращаться к ним по мере спелости леса (разные типы леса достигают спелости за 50—100 лет). Рубить больше, чем подрастает, — значит сводить леса. Нельзя рубить молодняк — он низкого качества. Но плох и перестойный лес — в нем развиваются грибковые и другие заболевания древесины, размножаются вредные насекомые. Вовремя не срубленный лес — это загубленное богатство. При рубке леса надо обязательно создавать благоприятные условия для его возобновления: оставлять на лесосеках семенники, стремиться не нарушать почвенный покров, не допускать захламленности лесосек, их заболачивания.

Канал в пустыне Каракум.

Эти принципы справедливы и при организации охоты. Например, если не снять «урожай» пушных зверей этого года, зверьки могут погибнуть или численность их настолько возрастет, что начнутся бескормица и болезни, а это скажется на качестве меха. Но нельзя и превышать их промысла — это подорвет поголовье. К сожалению, по экономическим причинам, включая нехватку охотников и организационные трудности, обычно излишне интенсивно эксплуатируются охотничьи угодья, примыкающие к обжитым местам или к путям сообщения, а в глубинных районах «урожаи» просто пропадают для человека. Это относится и к использованию других возобновимых ресурсов: травы на лугах и пастбищах, рыбы, грибов, ягод и т. д. И людям предстоит еще большая работа как по поддержанию состояния или восстановления ресурсов дикой растительности и фауны в тех районах, где им нанесен ущерб, так и по освоению слабо используемых человеком территорий.

В обеспечении человечества возобновимыми ресурсами животного и растительного происхождения всё большую роль играют земледелие и животноводство. Они позволяют регулировать ассортимент и беспрестанно увеличивать ресурсы и применять высокопроизводительный механизированный труд. Пополняя запасы почвенной влаги за счет талых и дождевых вод или орошения, внося необходимые питательные вещества — органические и химические удобрения и подбирая соответствующие природным условиям сорта растений, можно достичь очень высоких урожаев. В ряде развитых стран и в некоторых районах нашей страны урожаи уже превысили 30 ц с га. Если бы удалось, например, к 2000 г. довести среднюю урожайность (в пересчете на зерно) до этого уровня во всех странах, то на Земле, не увеличивая современную площадь возделанных угодий, можно будет прокормить 13 млрд. человек, т. е. вдвое больше, чем ожидается к тому времени по прогнозам. Между тем средние урожаи продолжают оставаться низкими, и почти половина населения Земли, особенно в слаборазвитых странах Южной Азии, Африки и Южной Америки, голодает. И дело здесь не в условиях природы — необходимы социальные преобразования.

В животноводстве все больше применяется стойловое содержание скота, не требующее обширных пастбищ. Не только в густонаселенных районах, но и на далеком севере строят птицефабрики производительностью в миллионы штук яиц: несушки в них содержатся в клетках с искусственным подогревом и освещением. Даже меха в нашей стране более 80% (в переводе на деньги) дает не охота, а клеточное звероводство. Все более «культурным», регулируемым человеком становится и лесное хозяйство: леспромхозы не только ведут заготовку древесины и других связанных с лесом ресурсов (живицы, скипидара, орехов, кое-где грибов и ягод), но и обеспечивают возобновление прикрепленных к ним лесов, отвечают за их состояние.

Невозобновимые ресурсы. К этой группе ресурсов относятся богатства недр. Месторождения большинства полезных ископаемых образовались давно — в прошлые геологические эпохи, при других природных условиях. Конечно, исключения есть: мы можем наблюдать, как в наши дни в озерах и лагунах осаждаются различные соли, в вулканических областях из недр выносятся сера и термальные воды, вокруг источников осаждаются пористые породы — травертины. Россыпные месторождения пополняются за счет размыва коренных горных пород. Возобновляются запасы минеральных вод, а возможно, и нефти.

Драга — плавучее сооружение для разработки редких полезных ископаемых.

Но главные клады полезных ископаемых уже находятся в земной коре, и по мере их раскрытия и разработки богатых месторождений становится меньше. И все-таки с полезными ископаемыми положение человечества не представляется угрожающим. Трудности с отдельными видами руд и топлива в некоторых старых горнопромышленных районах носят скорее местный характер. В целом открытые геологами запасы полезных ископаемых все время значительно опережают потребности. Более того, многие даже очень крупные месторождения еще ждут своей очереди: разрабатывать их в современных условиях менее выгодно, чем другие, более доступные месторождения. Например, в нашей стране в «резерве» огромные залежи углей Тунгусского и других сибирских бассейнов, вилюйского газа и ряда других. Геологи стремятся искать полезные ископаемые в более обжитых и удобных для эксплуатации районах. И их открытия порой в корне меняют прежние представления. Так, еще в 20-х годах считалось, что нефть залегает только в предгорных прогибах (как, например, на Кавказе), и сама попытка искать ее на равнинах казалась фантазией. А теперь Волго-Уральское междуречье — главный район нашей страны по добыче нефти уже кажется старым. Нефть и газ у нас добывают и на Западно-Сибирской равнине, и в белорусском Полесье, и в пустынях Средней Азии. Открыта нефть на равнинах и других материков. В последнее время добыча широко шагнула на морские мелководья — за Каспием и Персидским заливом последовали Мексиканский залив и берега Венесуэлы. А сейчас геологи предсказывают, что многие районы морского дна — Северного и Балтийского морей, мелководья у берегов Канады и Советской Арктики богаче нефтью, чем суша.

При эксплуатации месторождений полезных ископаемых нужно стремиться к бережливости. Раз руда добыта, из нее надо извлечь все элементы, а потом уже выбрасывать пустую породу. Необходимо полностью использовать и пласты разрабатываемых месторождений. Например, при обычной откачке нефти свыше 50% ее остается в пластах. Придумано несколько способов более интенсивной эксплуатации скважин. Один из них: в скважину закачивают воду для повышения межпластового давления.

Для сбережения дефицитных невозобновимых ресурсов очень важно вовремя подобрать их более распространенный заменитель. Поэтому геолог, ведущий упреждающий поиск новых месторождений, должен знать, как совершенствуется технология использования более бедных руд. А перспективы здесь безграничны. Ведь месторождения лишь сгустки полезных веществ. В качестве потенциальных ресурсов можно рассматривать все воды океана и породы, слагающие земную кору. В них в огромных количествах, но в рассеянном состоянии содержатся все элементы менделеевской системы.

Неисчерпаемые ресурсы. Эту группу образуют самые различные ресурсы: энергия солнца и ветра, морских приливов и подземного тепла, многие звенья круговорота воды, земная атмосфера. При использовании этих вечных ресурсов перед человечеством прежде всего возникают чисто технические трудности. Например, главную энергию всех процессов на Земле — солнечную радиацию — используют для выращивания сельскохозяйственных культур, в климатотерапии, но это первые шаги по ее превращению в ресурсы человечества.

Возможно, неисчерпаемы и ресурсы атомной энергии: уже сейчас открытые запасы урановых руд на сотни лет обеспечивают потребности человечества. Не исключено, что люди научатся расщеплять и другие вещества.