я могу 
Все гениальное просто!
Машины и Механизмы
Все записи
текст

Между сушей и водой

У болота дурная слава, какой нет больше ни у одной экосистемы. Ради интереса поищите цитаты о болотах – если и найдете что-то нейтральное или положительное, скорее всего, это будут слова ученого. Изучать болота начали относительно недавно, во второй половине XIX века, и до сих пор нам еще не все о них известно. Зато мы знаем главное: болото – такая же необходимая часть биосферы, как почва или океан.
Болото с высоты

Фото: Tim Foster, unsplash.com

Три «кита»

Болотные экосистемы – промежуточные между водными и наземными. Все болота образуются из-за скопления воды и отсутствия стоков, но не все они одинаковы: например, различают болота по типу растительности и рельефа или по типу климата – само собой, болота в Сибири, в Прибалтике и в Южной Америке отличаются друг от друг от друга.


Болото – лишь один тип водно-болотных угодий, а всего их более 40.
Как в любой экосистеме, в болоте есть:
  • продуценты, или производители органического вещества (растения, которые перерабатывают солнечную энергию в кислород);
  • консументы, или потребители (животные);
  • и редуценты, то есть разрушители (животные и микроорганизмы).

А особенность в том, что болотные редуценты не справляются со всей органикой, которую теоретически можно было бы разложить, – слишком уж специфическая в болоте среда: кисло, холодно (хотя и не всегда), не хватает питательных веществ и кислорода. Поэтому неразложенные остатки в болоте просто консервируются.

Один из главных, а иногда и главный продуцент, и даже создатель болота – мох сфагнум (на самом деле мхи – это целый класс растений, который включает около 500 видов). Он не имеет корней, растет вширь и в высоту и благодаря специальным запасающим клеткам всем телом впитывает воду – может впитать в 30 раз больше собственного веса. Можно сказать, что сфагнум на болоте – гигантская губка, у которой сверху постоянно образуется новый слой, а нижние слои постепенно превращаются в совершенно другую субстанцию – в торф. Кстати, именно достаточное количество торфа дает болоту «официальный» статус: если слой торфа не достиг 30 см в толщину, то это пока не болото, а заболоченная земля.

СфагнумФото: Tulipasylvestris. wikimedia.org

Конечно, торф образуется не только из губки-сфагнума, а из всего, что умирает на болоте. Остатки травы, кустарников, деревьев, останки животных частично гниют, но не разлагаются до конца, как в почве, ведь болотные редуценты-разрушители работают еле-еле. Все, что не разложилось, накапливается и постепенно – годами, веками – спрессовывается, и получается полезное ископаемое. На образование лишь метра торфа может уйти до 1000 лет! Главные области его применения – энергетика (торфом можно топить и домашнюю печку, и электростанцию) и сельское хозяйство, где его используют для удобрения почвы. В любом случае важно, где и из чего торф образовался: например, низинный «вкуснее» для огорода, потому что низинные болота питаются подземными водами (а не атмосферными осадками, как верховые), и растительность там разнообразнее (подробнее о верховых и низинных болотах читайте в нашей статье «Жидкая земля». – «ММ»). Такой торф содержит много минеральных веществ, поэтому хорош как удобрение – но не в чистом виде и не для любой культуры.

Схема - разрез выпуклого болота по глубине

Резервуар СО2, источник СH4

Итак, торф – это спрессованная органика, в основном остатки растений, то есть продуктов фотосинтеза – процесса, в ходе которого растения поглощают углекислый газ. Сохраняя их в полуразрушенном состоянии, болота аккумулируют в себе атмосферный углерод, выводят его из биологического круговорота и ослабляют парниковый эффект – ведь иначе концентрация углерода в атмосфере росла бы огромными темпами. С этой точки зрения болото даже эффективнее, чем лес. Все торфяники мира за год поглощают около 100 млн т углерода, и это приличный вклад в сдерживание глобального потепления. Например, вклад сибирских Васюганских болот в этом процессе составляет 3–10 %.

Во всем мире торфяные болота аккумулируют 500 гигатонн углерода – вдвое больше, чем все леса. Но этот углерод быстро находит путь «наружу», когда болото высыхает: как отмечают ученые из Потсдамского института изучения климатических изменений, из осушенных торфяников в воздух поступает столько же углекислого газа, сколько от всех самолетов на планете (и мы еще не говорим о торфяных пожарах, которые приносят много других бед и могут длиться годами). Остановить этот процесс можно, надо только увлажнять высушенные торфяники (например, заблокировать дренажные канавы). Для сохранения климата это будет даже полезнее, чем высадка новых деревьев.

Добыча торфаДобыча торфа. Фото: Christopher Hill, Photographic/Scenic Ireland/Alamy, theguardian.com

Здесь можно было бы возразить, что болота участвуют и в усилении парникового эффекта, ведь на них приходится примерно 25–32 % всех выбросов метана (и до 80 % природных выбросов). Метан, или болотный газ, – продукт разложения органики, который образуют бактерии-метаногены. И это второй по значимости парниковый газ после углекислого, который даже эффективнее удерживает тепло. Сейчас выбросы метана составляют примерно 20 % всех парниковых газов, но его доля растет. Однако способствует этому и хозяйственная деятельность человека (прежде всего рост животноводства), лесные пожары, а также таяние вечной мерзлоты – одно из следствий изменения климата. Высушенные болота выделяют намного меньше метана или, наоборот, даже начинают его поглощать. Но бороться с ростом метановых выбросов именно таким способом было бы нерационально: минусов будет гораздо больше.

Рецепт сушки

Веками люди считали болота бесполезными и гиблыми территориями, источником ядовитых миазмов, обителью нечисти и малярийных комаров. И пытались с болотами бороться, чтобы строить на их месте дома и дороги, устраивать луга и пашни. Еще древние римляне в III веке до н. э. предприняли первый проект по осушению Понтинских болот – впоследствии к этой задаче возвращались четыре императора и четыре папы, но решить ее удалось только при Муссолини.

Техника для осушения Понтинских болот. Афанасий Кирхер, XVII в.

Болота осушали повсюду – в Африке, в Азии, в Америке, в Европе. У голландцев тысячелетний опыт такой мелиорации. Американцы начали укрощать Грейт-Дисмал (Великое мрачное болото) в 1763 году. В Российской империи масштабные работы по осушению начались в XIX веке. В СССР мелиорация болот затевалась трижды: в 1920-е годы – ради продуктивных лесов, в 1960–1970-е – ради новых сельскохозяйственных земель, в 1980-е – ради торфа, на котором работали электростанции. Все это время, начиная с Древнего Рима, совершенствовались только технологии и материалы, а основной принцип осушения все тот же: нужно понизить уровень грунтовых вод и перераспределить сток. Для этого создают систему открытых канав или закрытых дрен.

Мелиорационный экскаватор на осушении болот в Мозыре Белорусской ССР, 1972 гМелиорационный экскаватор на осушении болот в Мозыре Белорусской ССР, 1972 г. Фото: В. Шияновский, riamediabank.ru

По данным Межправительственной научно-политической платформы по биоразнообразию и экосистемным услугам (IPBES), с 1700 года в мире исчезли 85 % водно-болотных угодий, из них около 35 % – с 1970 по 2015 год. Это не только результат целенаправленного осушения, которое продолжается в разных странах, но и следствие самых разных процессов: урбанизации, строительства, развития сельского хозяйства, вырубки лесов, – которые начались задолго до нашего с вами появления. Но лишь совсем недавно, полвека назад, стало проясняться, насколько важны болота для планеты.

болото - рай для птиц
wordzz.com
В 1971 году в Иране была принята международная Рамсарская конвенция, цель которой – сохранение и разумное использование всех водно-болотных угодий. На данный момент к ней присоединились 172 страны, в том числе и Россия.

Трясинные обязанности

Дело в том, что болота тесно связаны с другими экосистемами, и осушать их без учета этой связи – все равно что вытащить деталь из работающего механизма. Особенности болот складываются в несколько уникальных функций, которые кроме них одновременно не выполняет ни одна экосистема.
Река Васюган (Томская область), источником которой являются Васюганские болотаРека Васюган (Томская область), источником которой являются Васюганские болота. Фото: Vadim tLS Andrianov, en.wikipedia.org
Питание рек

Многие реки, в том числе крупные, берут начало в болотах. Собирая излишки дождевой и талой воды, болота постепенно ее отдают в сухой сезон, питают ручьи и речки, поддерживают уровень грунтовых вод. Высыхает болото – страдает растительность во всей округе, погибают животные. А если бы вся вода после обильных дождей и таяния снега попадала напрямую в реки и озера, паводки были бы чаще и драматичнее.

Хранение воды

Болота всей Земли хранят в пять раз больше пресной воды, чем все мировые реки. И эта вода не только пресная – она чистая. Хотя для обывателя болото – символ застоя, вода в нем обновляется в три раза быстрее, чем в озере. При этом сфагновые мхи действуют как антисептик.

Естественный фильтр

Болота отфильтровывают химикаты, которые попадают в поверхностные воды из загрязненных атмосферных осадков, промышленных и бытовых стоков. Растворимые вещества частично используются растениями, слаборастворимые или нерастворимые аккумулируются в торфе – выключаются из обмена.

Из торфа можно строить домаИз торфа даже можно строить, если с другими материалами совсем беда. На фото – традиционный торфяной дом в Исландии. Фото: sheilaahmadi, flickr.com

Аккумуляция тепла

Помимо углерода, торф долго сохраняет тепло, так что даже морозной зимой болото может не замерзнуть полностью. Часть этого тепла получают и «соседи» – окружающие ландшафты. Не было бы болот – чуть суровей были бы зимы, короче вегетационный период и беднее урожаи.

Бекас, обитатель болот

Бекас, обитатель болот. Фото: Shino jacob koottanad en.wikipedia.org

Биоразнообразие

Две трети рыбы и моллюсков, которых добывают в мире, связаны с водно-болотными угодьями. А болотная растительность, даже та, что кажется скудной, кормит множество видов животных. Кулик не просто так хвалит свое болото – это его дом, который ничто не заменит. И если вдруг ваш образ жизни, работу или отношения кто-то уничижительно сравнивает с болотом – взгляните на это с экологической стороны: возможно, вы играете уникальную роль, без которой вся биосфера сломается.






Наука

Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

OK OK OK OK OK OK OK