1.2. Методы исследования экологии
Общим методом исследования экологии, как и других наук, является материалистическая диалектика с ее законами развития и взаимодействия, единства и борьбы противоположностей, перехода количественных изменений в новое качество, — возражения. Эти законы, как и обусловленные ими закономерности имеют объективный характер, то есть они независимы от воли и сознания людей, в частности исследователей. В то же время они подвластны людям, поскольку, изучая и познавая эти законы, общество может использовать их в своих интересах. Реализуется этот процесс через деятельность людей. Применяя упомянутые законы в научном познании ученые обнаруживают, как возникло и развивается определенное явление, каких свойств приобрело в процессе развития, его сущность, содержание и формы проявления, тенденции его развития, факторы влияния на это развитие, его будущее и тому подобное. Наглядно проиллюстрировать силу диалектического метода исследования можно на примере трансформации предмета экологии, которая имеет свои корни в биологии, длительное время развивается как одно из ее направлений, однако на протяжении длительного времени испытывает постоянные количественные изменения, которые порождают новое качество. Сейчас формируется экология, которая охватывает практически все науки — как естественные, технические, так и социальные: экономику, искусство, языкознание, культуру, право и др. Имеем совершенно новый предмет экологии, бесспорно, новую экологическую науку. В этом процессе, безусловно, проявляется и закон отрицания. На смену предмета экологии как сугубо биологической науки пришли и приходят десятки новых определений (отрицание), а последующий синтез сферы применения экологии во всех отраслях научного познания формирует общую (глобальную) экологию (возражения). В процессе становления и формирования экологической науки отчетливо проявляется источник ее развития — единство и борьба противоположностей. Отдельные отраслевые экологические науки, находясь в неразрывной связи, являясь отдельными отличительными сторонами природных и общественных процессов, дают взаимодействие «отчуждения» и в конкурентной борьбе двигают экологические знания по восходящей. Лишь в конце ХХ века человечество с большим опозданием понятно диалектическая взаимосвязь между человеком и биосферой, в котором первоначальной определяющим звеном является природа. Так родилась идея устойчивого развития. И не стоит сегодня дискутировать о точности уже общепринятого с 1992 года срока. Планета Земля в экологической опасности. И единственный выход из этого тупика — концепция устойчивого развития. Суть проблемы заключается в том, что человечество, развивая производство, заботясь о народном благосостоянии, потребляет все больше и больше природного вещества. Можно ли в такой ситуации обеспечить успешное решение обеих глобальных задач? Или образно говоря, можно ли сделать так, чтобы «овцы были целы и волки сыты»? Стратегия устойчивого развития дает положительный ответ на этот вопрос.
Вот почему фундаментальной методологической основой всех экономических исследований должна стать концепция устойчивого развития человечества. На эту основу должно опираться научное познание и практическая деятельность человечества всех стран мира, в их числе и Украины. Другого не дано.
Вместе с тем экология в своих исследованиях использует широкий арсенал методов, как традиционных, так и новых. Среди них :
статистический метод, который позволяет получение, обработку и анализ первичных статистических материалов;
балансовый метод, дающий возможность сопоставлять наличие природных ресурсов с их использованием;
сравнительный метод, который предполагает изучение объектов через сравнение с другими объектами, и тому подобное.
В экологии чаще всего сравнивают загрязненные и экологически чистые территории. Широко используют сравнительно простые методы математической статистики, а именно: обработку вариационных рядов с определением математического ожидания, дисперсии, среднего квадратичного отклонения, получение интенсивных и экстенсивных показателей для сравнения и тому подобное.
В последние десятилетия в изучении экологических проблем биосферы большое значение придается аэрокосмическим методам исследования. Сейчас во многих странах созданы и функционируют глобальные экспериментальные системы изучения природных ресурсов, в состав которых входят водный, наземный и ракетно-космический комплекс сбора информации и наземный комплекс ее приемки, обработки, хранения, распространения и использования.
Специфика применения космических съемок и получения по ним новой информации обусловлена их обзорностью, возможностью изучения поверхности Земли на разных уровнях генерализации (обобщения).
Аэрокосмические методы позволяют оценить в динамике все процессы, происходящие в локальном, региональном или глобальном масштабах. Так, скажем, именно космическое съема 1975 г. зарегистрировало пилосольові бури, которые несли ядовитые для растений хлориды с территории, которая совсем недавно была морским дном. В 1986 г. космическое съема, проведенное японским спутником, зафиксировало распространение по просторам Европы чернобыльских радионуклидов, начиная от второго дня аварии.
Сейчас в процессе исследования выполняются синхронные измерения на семи уровнях:
съемки с высоты 600-1000 км в масштабе 1:2000000-1:12000000 для обзорно-регионального анализа (используются увеличенные снимки);
съемки с высоты 250-300 км с космического корабля типа «Союз», «Мир», «Салют» в масштабе 1:200000-1:2000000 для региональных комплексных работ;
космовізуальні наблюдения с космических кораблей для региональных исследований;
съемки с высоты 10-20 км в масштабе 1:50000-1:200000 с самолета или воздушного шара для проведения детальных комплексных работ;
съемки с высоты 2-5 км в масштабе 1:200-1:25000 с самолета (дирижабля, дельтаплана ) или вертолета для разработки детальных комплексных мероприятий;
аэровизуальные наблюдения с самолета или с вертолета для оперативного детального анализа;
наземные (подземные) и водные (донные, пидльодови) наблюдения и измерения в контрольных точках, выбранных по материалам аеровізуальних наблюдений для детальных исследований.
Значительную роль в исследовании окружающей среды играет картографический метод исследования, который позволяет применять географическую карту для описания, анализа и познания явлений.
Ученые-картографы создали целостные картографические модели, характеризующие отдельные элементы окружающей среды и их использования в процессе хозяйственной деятельности, а также указывают на меры сохранения и улучшения продуктивности естественных и антропогенных ландшафтов. Это прежде всего данные о природные процессы и явления, которые создают предпосылки для возможного ухудшения качества среды (районы активной сейсмичности, сильно эродированные, засоленные или заболоченные почвы и тому подобное); о размещении и основные свойства объектов хозяйственной деятельности, которые загрязняют почвы, воду или воздух; данные о контроле за состоянием отдельных компонентов среды.
Географические карты не ограничиваются фиксацией размещения явлений и выявлением закономерностей этого размещения. Получения новых знаний и характеристик, освещение процессов развития, установления взаимосвязей и прогнозов явлений — вот те возможности, что открывают картографическому методу широчайшие перспективы.
Острота экологических проблем в развитии биосферы в целом и в отдельных регионах достигла пределов, требующих системного подхода к ним, всестороннего и комплексного изучения окружающей среды с использованием всего комплекса методов. Системный подход позволяет решить ряд задач, которые стоят перед экологией как комплексной наукой, в частности раскрыть целостность экосистем различного иерархического уровня, проследить и предсказать изменения в свойствах основных компонентов экосистем под влиянием антропогенной деятельности, а также решить проблемы сохранения самого человека как вида.