Методи дослідження екології

Загальним методом дослідження екології, як й інших наук, є матеріалістична діалектика з її законами розвитку і взаємодії, єдності та боротьби протилежностей, переходу кількісних змін у нову якість, - заперечення заперечення. Ці закони, як і обумовлені ними закономірності, мають об’єктивний характер, тобто вони незалежні від волі та свідомості людей, зокрема дослідників. Водночас вони підвладні людям, оскільки вивчаючи і пізнаючи ці закони суспільство може використовувати їх у своїх інтересах. Реалізується цей процес через діяльність людей. Застосовуючи згадані закони в науковому пізнанні вчені виявляють як виникло і розвивається певне явище, яких властивостей набуло в процесі розвитку, його суть, зміст і форми прояву , які тенденції його розвитку, чинники впливу на цей розвиток, його майбутнє тощо. Наочно проілюструвати чинність діалектичного методу дослідження можна на прикладі трансформації предмету екології, яка має своє коріння в біології, тривалий час розвивається як один із її напрямів, однак впродовж тривалого часу переживає постійні кількісні зміни, які породжують нову якість.

Нині формується екологія, яка охоплює практично всі науки як природничі, технічні, так і соціальні: економіку, мистецтво, мовознавство, культуру, право та ін. Маємо цілком новий предмет екології, безперечно нову екологічну науку. У цьому процесі безперечно проявляється й закон заперечення. На зміну предмету екології як суто біологічної науки прийшли і приходять десятки нових визначень (заперечення), а подальший синтез сфери застосування екології в усіх галузях наукового пізнання формує загальну (глобальну) екологію (заперечення). В процесі становлення і формування екологічної науки чітко проявляється джерело її розвитку – єдність і боротьба протилежностей. Окремі галузеві екологічні науки, перебуваючи в нерозривному зв’язку, будучи окремими відмінними сторонами природних і суспільних процесів, дають взаємодію “відчуження” і в конкурентній боротьбі рухають екологічні знання по висхідній. Лише наприкінці ХХ століття людство з великим запізненням зрозуміло діалектичний взаємозв’язок між людиною і біосферою, в якому первісною визначальною ланкою є природа. Так народилася ідея сталого розвитку. І не варто сьогодні дискутувати про точність вже загальноприйнятого з 1992 року терміну. Планета Земля – в екологічній небезпеці. І єдиний вихід з цього глухого кута - концепція сталого розвитку. Суть проблеми полягає в тому, що людство, розвиваючи виробництво, дбаючи про народний добробут споживає все більше і більше природної речовини. Чи можна в такій ситуації забезпечити успішне розв’язання обох глобальних завдань? Або образно кажучи, чи можна зробити так, щоб “вівці були цілі і вовки ситі”? Стратегія сталого розвитку дає позитивну відповідь на це запитання.

Ось чому фундаментальною методологічною основою усіх економічних досліджень має стати концепція сталого розвитку людства. На цю основу має спиратися наукове пізнання і практична діяльність людства усіх країн світу, в їх числі й України. Іншого не дано. Поряд з тим екологія у своїх дослідженнях використовує також широкий арсенал методів – як традиційних, так і нових. Серед них :

- статистичний метод, який дозволяє отримання, обробку та аналіз первинних статистичних матеріалів;

- балансовий метод, що дає можливість зіставляти наявність природних ресурсів з їхнім використанням;

- порівняльний метод - котрий передбачає вивчення об’єктів через порівняння з іншими об’єктами тощо.

В екології найчастіше порівнюють забруднені та екологічно чисті території. Широко використовують порівняно прості методи математичної статистики, а саме: обробку варіаційних рядів з визначенням математичного очікування, дисперсії, середнього квадратичного відхилення, отримання інтенсивних та екстенсивних показників для порівняння тощо.

В останні десятиріччя у вивченні екологічних проблем біосфери велике значення надається аерокосмічним методам дослідження. Нині в багатьох країнах створені й функціонують глобальні експериментальні системи вивчення природних ресурсів, до складу яких входять водний, наземний і ракетно-космічний комплекс збору інформації та наземний комплекс її приймання, обробки, збереження, поширення й використання.

Специфіка застосування космічних зйомок і отримання з них нової інформації обумовлена їх оглядовістю, можливістю вивчення поверхні Землі на різних рівнях генералізації (узагальнення). Аерокосмічні методи дозволяють оцінити в динаміці всі процеси, що відбуваються в локальному, регіональному чи глобальному масштабах. Так, скажімо, саме космічне знімання 1975 р. зареєструвало пилосольові бурі, які несли отруйні для рослин хлориди з території, що зовсім недавно була морським дном. У 1986 р. космічне знімання, проведене японським супутником, зафіксувало поширення теренами Європи чорнобильських радіонуклідів починаючи від другого дня аварії. Нині в процесі дослідження виконуються синхронні вимірювання на семи рівнях:

1. Знімання з висоти 600-1000 км у масштабі 1:2000000 – 1:12000000 з метою оглядово-регіонального аналізу (використовуються збільшені знімки);

2. Знімання з висоти 250-300 км з космічного корабля типу “Союз”, “Мир”, “Салют” у масштабі 1:200000-1:2000000 з метою регіональних комплексних робіт.

3. Космовізуальні спостереження з космічних кораблів із метою регіональних досліджень;

4. Знімання з висоти 10-20 км у масштабі 1:50000-1:200000 з літака чи повітряної кулі з метою проведення детальних комплексних робіт;

5. Знімання з висоти 2-5 км у масштабі 1:200-1:25000 з літака (дирижабля, дельтаплана ) чи гелікоптера з метою розробки детальних комплексних заходів;

6. Аеровізуальні спостереження з літака чи з гелікоптера з метою оперативного детального аналізу;

7. Наземні (підземні) та водні (донні, підльодові) спостереження і вимірювання в контрольних точках, вибраних за матеріалами аеровізуальних спостережень для детальних досліджень.

Значну роль у дослідженні навколишнього середовища відіграє картографічний метод дослідження, який дозволяє застосовувати географічну карту для опису, аналізу і пізнання явищ. Учені-картографи створили цілісні картографічні моделі, що характеризують окремі елементи навколишнього середовища та їх використання в процесі господарської діяльності, а також указують на заходи зі збереження та покращання продуктивності природних і антропогенних ландшафтів. Це, насамперед, дані про природні процеси і явища, які створюють передумови для можливого погіршення якості середовища (райони активної сейсмічності, сильно еродовані, засолені чи заболочені ґрунти тощо), про розміщення та основні властивості об’єктів господарської діяльності, які забруднюють ґрунти, воду чи повітря; дані про контроль за станом окремих компонентів середовища тощо. Географічні карти не обмежуються фіксацією розміщення явищ і виявленням закономірностей цього розміщення. Отримання нових знань і характеристик, висвітлення процесів розвитку, встановлення взаємозв’язків і прогнозів явищ – ось ті можливості, що відкривають картографічному методові найширші перспективи.

Гострота екологічних проблем у розвитку біосфери в цілому і в окремих регіонах досягла меж, що вимагають системного підходу до них, усебічного та комплексного вивчення навколишнього середовища з використанням усього комплексу методів. Системний підхід дає змогу розв’язати низку завдань, які стоять перед екологією як комплексною наукою, зокрема розкрити цілісність екосистем різного ієрархічного рівня, прослідкувати і передбачити зміни у властивостях основних компонентів екосистем під впливом антропогенної діяльності, а також вирішити проблеми збереження самої людини як виду.