Жидкая земля

Тропические болота и адамовы веки

Для начала разберемся в персоналиях: что такое болото? Википедия говорит нам, что это участок ландшафта, характеризующийся избыточным увлажнением и влаголюбивой растительностью. А еще в болоте откладывается торф – осадочная порода. «Рецепт» ее приготовления прост: живые организмы (прежде всего растения) отмирают, но в условиях плохого доступа кислорода (его не пропускает вода) полное разложение их не происходит, в результате и получаются эти, похожие на торт, слои.

Но постойте, болотами ведь именуют и зоны заливов на экваторе, хотя внешне на родные топи они не похожи (что и говорить, местные ученые, вероятно, не видели настоящих трясин!). Все верно – в тропиках на самом деле нет болот в нашем понимании этого слова. Там есть лишь участки джунглей, периодически затапливаемые какой-нибудь Амазонкой или Риу-Негру в сезон дождей – в сухой период они попросту пересыхают. Причина банальна – там жарко: влага испаряется, а еще – уходит в море (так сложилось, что уклон рек по отношению к уровню океана в тропических зонах более крутой, чем у нас где-нибудь в Западной Сибири).

Затопленный лес в Амазонке. Фото: Rhett A. Butler, ainforests.mongabay.com

Поэтому там почти не идет процесс образования торфа – главной «начинки» болот, к которым привыкли мы с вами (для того чтобы торф накапливался, нужно, чтобы вода никуда не девалась, а она уходит в море). Так что в тропических «болотах» в сухой сезон в общем-то нереально завязнуть – разве что по щиколотку.

Впрочем, если посмотреть на такие заливные зоны дилетантским взором, то можно заметить, что с виду это похоже на картинки из учебника палеонтологии, где в красках изображены хвощи и папоротники, которые миллионы лет назад были настолько гигантскими, что напоминали современные пальмы. Вся эта красота тоже утопала в воде. А поскольку в седую древность на планете было, как на Мальдивах, очень жарко, то можно подумать, что тропические «болота» – это что-то вроде топей каменноугольного периода. Это и так, и не так. Но раз уж мы заговорили про адамовы веки (очень древние эпохи), то с них и начнем: как же на Земле появились первые болота?

Дубы и пальмы

Самые первые предпосылки к их созданию получились, как сказал бы русский поэт Иван Никитин:

«С тех пор как мир наш необъятный

Из неизвестных нам начал

Образовался непонятно

И бытие свое начал…»

Потому что в буквальном смысле зыбкая основа болот складывалась еще до появления первых признаков жизни на планете – в таинственный и грозный докембрий, когда молодую Землю сотрясали вулканы, неистовые бури и грозы. Ветер и вода бешено точили скальные породы, а нескончаемые ливни смывали эту пыль в озера и котловины. Это и был фундамент того, что мы в будущем назовем почвой. И хотя органических веществ в этом грунте еще не было, он отдаленно напоминал ил и накапливался на дне водоемов.

А что потом? А потом (по разным оценкам – от 4,1 до 3,8 млрд лет назад) появилась жизнь и, как говорится, закрутилось. Сначала на свет божий вылезли простые организмы вроде вирусов, бактерий и низших грибов. Мелочь была такая, что смотреть не на что, да и дышать толком такие потомки «коацерватных капель» еще не умели, но это был прогресс, достойный Большого взрыва. А потом, 345–280 млн лет назад, наступила эпоха процветания – вышеупомянутый каменноугольный период с его плаунами и папоротниками. 30-метровые деревья (хотя правильнее было бы сказать – нечто вроде травы) падали в воду и… почти не гнили. Ведь в те далекие времена эволюция еще «не придумала» разлагающие лигнин грибы, которые перерабатывают органику.

Лес каменноугольного периода. Иллюстрация: Zdenek Burian, paleontologylib.ru

Лесоповал копился, и из него получался торф, а после – уголь (отсюда – название эпохи). Это и были первые настоящие болота, хотя и не совсем такие, как сейчас, – они были неким гибридом между современными тропическими и торфяными, потому что тоже зависели от сезонов дождей, которых в те теплые времена было очень много, но при этом в них накапливался торф, потому что, как мы сказали, не было грибов, способных эффективно расщеплять органику. Появлялись болота и куда позже – в другие геологические эпохи. Выглядели они экзотично: водную гладь покрывал сплошной ковер из мха и осоки, а еще – прекрасных лилий. Кое-где над этой смертельной ловушкой возвышались хвойные деревья с воздушными корнями, а местами росла какая-то сумасшедшая смесь Конго с Канадой: магнолии, дубы, клены и пальмы. Завершающим аккордом были опутывающие их лианы.

Тем не менее, 90 % залежей каменного угля приходится на каменноугольный и пермский периоды. Так что именно эти времена на Земле были эпохой болот. После – торфонакопление резко замедлилось. Почему? Все просто – грянувшие оледенения сильно затормозили былое буйство жизни, роскошная растительность исчезла, а с ней приостановилось и образование торфа.

Лед тронулся

Последний ледник растаял около 12 тыс. лет назад, оставив после себя множество озер со стоячей водой (их видами можно насладиться и сегодня, посетив леса Карелии). А потом, около 8 тыс. лет назад, наступило потепление, и с ним – увлажнение климата. Это и положило начало новому болотообразовательному процессу: с этого момента ученые отсчитывают заложение нового типа болот – тех, что дожили до наших дней и благоденствуют на севере и в умеренной полосе – от России до Канады. Они никак не зависят от сезона дождей, потому что в этих широтах таких периодов просто нет.

Правда, привычные нам топи появились не сразу – холода все еще давали о себе знать, поэтому с растениями и животными в наших краях, прямо скажем, была «напряженка». А ведь именно они делают «безжизненное» озеро болотом. Но на дне и по берегам этих постоянных водоемов уже откладывались минеральные осадки, приносимые ветром и дождями. Так озера мелели, и в них зарождался планктон, а потом – озерный ил или сапропель (в переводе с греческого – «гнилая грязь»). И хотя заболачивание происходило крайне медленно – тысячелетиями, в течение которых и зарастали водоемы, с суши на озеро неизменно наступала влаголюбивая флора. Она отмирала и образовывала все больше торфа.

Сначала растительность отвоевала себе мелководья, а затем продвинулась в глубину. Дно водоема, в свою очередь, шло как бы навстречу своим завоевателям – его уровень повышался за счет отмирающих растений и планктона. Так водоем постепенно мелел. Появились сфагновые мхи, удерживающие влагу, как губка. Торфяной слой нарастал, а голубое око в центре неизменно смыкалось.

Заболачивание – это, кстати, обязательный процесс для большинства озер нашей полосы, за исключением тех водоемов, что находятся на стыке тектонических разломов вроде Байкала. Остальные водоемы, даже крупные, существуют обычно не более 50 тыс. лет, постепенно превращаясь в болота.

Впрочем, зарастание водоемов – не единственная причина появления болот. Они могут «самозарождаться» из-за застаивания воды в низинах (в том числе, например, из-за деятельности бобров или людей – и те, и другие строят плотины). Чаще всего это происходит в долинах рек и междуречьях, на окраинах озер и даже в местах выхода родниковой воды.

«Жидкая земля», различающаяся по своему происхождению, отличается и строением. В болотах, возникших из озер, под слоем торфа находится сапропель, а в топях, появившихся на месте суши, образование торфа происходит на минеральном грунте.

А вообще на процесс заболачивания влияет много факторов – обилие осадков, величина испарения, отсутствие естественного стока, уровень грунтовых вод, характер этого грунта (нужно, чтобы он не пропускал воду) или наличие вечной мерзлоты (которая тоже задерживает влагу). Больше всего болот в тех регионах, где количество осадков заметно преобладает над испарением влаги.

Не только Кикимора

При таком обилии теплой грязи в зарастающих озерах может завестись кто угодно – от уже упомянутого нами планктона до рыбы (например, карася, реже – сазана, окуней) и ракообразных. А вот крупных хищников в болотах, как правило, нет, разве что изредка можно встретить щуку.

При этом болото – довольно «дисциплинированный» биом, гораздо более, чем обычное озеро. В нем все буквально разложено по полочкам – в распределении его флоры и фауны можно наблюдать определенную зональность (хотя тут есть растения, которые можно встретить в разных частях водоема). Классификация ее может быть разной. Советский геоботаник Владимир Сукачев, например, выделял шесть таких «уровней».

Владимир Сукачев. ras.ru

Первый, самый глубоководный – зона микрофитов, микроскопических одноклеточных организмов. Это царство планктона и низших споровых растений – прежде всего, синезеленых водорослей (1) (хотя есть здесь и водоросли зеленые, и диатомовые(2)).

Следующий уровень – зона макрофитов. Чтобы увидеть эти травянистые растения, микроскоп вам уже не понадобится. А вот какой-нибудь подводный оптический прибор – очень даже. Если вы вооружитесь им, то увидите целые луга харовых водорослей (3), скрытых под водой. А еще здесь произрастают мхи и даже цветковые растения, например, роголистник (4). Правда, цветы у него крошечные, всего 2 мм, да к тому же без лепестков (опыляются они под водой, что большая редкость для цветковых растений).

А вот в зоне водяных лилий растут не только эти белокурые красавицы (5), но и желтые кубышки (6), которые в своей жизни видел хоть раз любой петербуржец. На этом же уровне раскинулся плавающий рдест (7). Вся эта широколиственная братия, окутывающая поверхность болота, почти полностью погружена в воду, за исключением их любопытных, тянущихся к солнцу цветков. Этим растениям, в отличие от более глубоководных, нужно больше света, хотя вода для них – все еще главная стихия. Попробуйте сорвать кувшинку, и вы поймете, насколько сильно это растение нуждается в живительной влаге: без воды оно завянет у вас на глазах.

Еще один уровень, повыше – зона камышей. Глубина здесь совсем невелика – 2–3 метра. И, наконец, последний «этаж» – мелководная, она же прибрежная зона. Здесь совсем неглубоко – метр, от силы. Именно здесь произрастает самая богатая болотная флора: осока (8), стрелолист (9), кизляк, водяные гречиха (10) и лютики. Иногда эти зоны перемешаны, а иногда – каких-то из них просто нет.

Из младенца – в старика

А еще болота делятся на три типа – низинные, переходные и верховые. Причем некоторые специалисты даже считают, что все три вида – стадии «взросления» трясины: молодое (низинное) болото, развиваясь, постепенно превращается в старое, верховое.

Минеральный состав первого очень богат, так как питательные вещества поступают из грунтовых вод. Ученые называют низинный тип болота эвтрофным (от греческого – «хорошее питание»). В такой топи неплохие условия для роста растений. Узнать этот вид болота легко – по осоковым или древесным кочкам. Здесь много воды, растут береза и ольха, рогоз и тростник.

Переходные или мезотрофные топи – это нечто среднее между первым и вторым типами. На таких болотах можно встретить березу, сосну и лиственницу, а еще те же травы, что и у их низинных собратьев, но уже в куда меньшем масштабе.

А вот верховые (олиготрофные) трясины питаются в основном за счет атмосферных осадков, в которых очень мало минеральных веществ, да и вода в них сильно кислая. Поэтому растительность таких болот не богата – здесь преобладают сфагновые мхи и мелкие кустарники: верес, багульник, кассандра. Встречаются болотные формы лиственницы и сосны, карликовые березы. И еще здесь растут любимые всеми петербуржцами ягоды – голубика, морошка и клюква. Так что, когда в следующий раз пойдете за лесными дарами – попробуйте определить, какие болота встретились вам на пути!