Экологический кризис, спровоцированный несовершенным воздействием первичного земледелия способствовал переходу людей к поливному земледелию в долинах великих южных рек – Тигра и Евфрата, Нила, Инда и Ганга, Янцзы и Хуанхэ.
На этом этапе развития человечество продолжило формировать вокруг себя искусственную среду, по мощности превышающую естественную. Она состояла из жилищ, стад домашних животных и сельскохозяйственных полей, и, конечно, требовала их постоянной энергетической поддержки, способствовала созданию специальных инструментов и орудий труда, календаря, изобретению искусственного орошения, т.е. нарушила естественную систему речного стока, а с ним и естественный геохимический баланс, потребовала совершенствования строительных навыков.
Именно рубеж IV-III тыс. до н.э. ознаменован громадным событием в истории человечества — возникновением городов – главным признаком цивилизации. Кроме того, цивилизации сопутствует образование и развитие: строительства, металлургии, астрономии и письменности. С момента изобретения письменности стало возможным накопление и сохранение информации.
Создание городских поселений и концентрация производства коренным образом преобразовывало ландшафт, формируя антропогенные ландшафты, никогда на Земле не существовавшие.
Все древние технологически развитые цивилизации были созданы земледельцами.
Примечательно, что каждая последующая ведущая мировая цивилизация (или группа цивилизаций) развивалась в природных условиях, более суровых, чем предыдущая и достигала более высокого уровня технического развития. Под уровнем технического развития понимается не только наличие тех или иных технических достижений, но и их массовое внедрение в повседневную жизнь.
Каждая цивилизация была встроена в определенный тип ландшафта и являлась его составной частью (не смотря на то, что стремилась максимально перестроить его). Цивилизации развивались и взаимодействовали с другими цивилизациями и народами. Большинство известных древних цивилизаций обнаружено в районе 30 параллели Северного полушария.
Первой из ныне известных цивилизацией на Земле признаётся Шумерская, зарождение которой относят к 3800 гг. до н.э. в междуречье рек Тигр и Евфрат.
Египетская цивилизация зародилась в 3100 гг. до н.э., на берегах реки Нил. Это было так называемое Древнее Египетское царство.
Зарождение древнеиндской или Хараппской цивилизации, остатки которой обнаружены в долина р.Инд относят к 2800 гг. до н.э. Она включала города Мохенджо-Даро (около 80 тыс. жителей), Хараппа, Долавира, деревни, центры ремесел, укрепления и порты. Прямые, тщательно спланированные улицы городов, дренаж, развитая канализационная и водопроводная системы из керамических труб, включая плотины для хранения воды – главные следы этой цивилизации.
Древние китайские цивилизации были привязаны к тёплой долине Янцзы и впервые фиксируются во 2 тыс. до н.э.
Расцвет цивилизации индейцев майя произошел на территории Центральной Америки в первом тысячелетии нашей эры (зарождение относят ко II–I тыс. до н.э.).
Поливное земледелие было несомненным прогрессом, но возросшая урожайность способствовала увеличению размеров поселений человека и числу ирригационных каналов. Интенсивная ирригация приводила к засолению почв и развитию глинистых и солончаковых пустынь (вследствие подъема грунтовых вод к поверхности, где под воздействием Солнца происходило испарение и выпадение соли, содержащейся в воде).
Процесс трансформации пойменных ландшафтов и тугаев зафиксирован в Месопотамии, в Древнем Египте, Индии и Китае; их сменили такыры, солончаки и глинистые пустыни.
Падение продуктивности почв из-за засоления способствовало увяданию Шумера и возвеличиванию расположенного на севере Вавилона, где продуктивность почв ещё не была нарушена. Спустя тысячу лет засоление и падение плодородия дошли и до Вавилона. Изначально в Вавилоне на пшеницу приходилось 16% урожая зерновых. За три столетия доля пшеницы упала до 2%, а в более поздних письменных источниках пшеница уже, вообще, не упоминается. Среди злаков остался ячмень, менее чувствительный к засолению, но даже его урожайность упала.
Уничтожение кустарников (саксаулов и тамариска) и деревьев (ив и евфратского тополя в пойменных лесах, арчи и ливанского кедра в предгорных районах), связанное с ростом численности домашних животных и потребностью человека в топливе и строительных материалах – приводило к опустыниванию.
Расширение поливного земледелия преобразило исходные ландшафты в предгорных районах вследствие террасирования склонов. Влажные рисовые поля стали благоприятным местом для развития личинок малярийного комара. Цивилизации Месопотамии, Нила, Инда, Хуанхэ и Янцзы сделали такой контакт постоянным и способствовали распространению малярии*.
Концентрация на небольших площадях приречных пространств большого количества людей и скота привело к загрязнению речных вод. Возникшие циклы развития паразитов (например, печеночного сосальщика), связанные с человеком и домашним скотом, стали целиком происходить в среде обитания человека. Возникла и проблема качества питьевой воды: уже в Месопотамии строились специальные каналы с акведуками для транспортировки в города чистой питьевой воды.
На переломе IV и III тыс. до н.э. произошел еще один качественный переход в системе природа–общество, наступил век бронзы.
К 3500 г. до н.э. медь выплавляли и обрабатывали по всей территории Средиземноморья и большей части Европы. Бронзовые изделия появились одновременно на пространстве от Испании до Таиланда в 3300-х гг. до н.э.
Современная бронза сплав на 85% из меди и на 15% из олова. Почти вся бронза до 3000 г. до н.э. состояла из меди и мышьяка (5%). Лингвистический анализ свидетельствует о том, что слова, обозначающие медь, бронзу, свинец, мышьяк и даже железо возникли у народов населявших Малую Азию.
В бронзовом веке появляется практически весь спектр отсутствующих в природе веществ — несамородные металлы, керамика, стекло, ткани. За всю последующую историю человечества с той поры был открыт всего один принципиально новый класс веществ — пластмассы. Широкое распространение получает колесо, определившее создание нового типа передвижных средств и сделавшее возможным массовые миграции.
В то же время, бронзовый век пришёл как закат волшебной (магической) человеческой культуры, из которой исчезало всё чудесное – восприятие мира становилось всё более прагматичным.