Эх жизнь моя, жестянка, да ну её в болото!
При слове «болото» у далекого от природы человека возникает образ опасной трясины с тухлой, зловонной водой, сырыми туманами и болотными лихорадками. Этот образ поддерживают киношники, которые любят показывать, как их герои гибнут в болотах. Для склонного к мистике народного сознания болота - средоточие всяческой нечисти, а кикимора болотная вообще там прописана. Короче, большинство людей считает, что болота – это крайне неприятные и опасные места. В результате в общественном сознании существует стойкое негативное отношение к ним, как к некоему природному недоразумению, вредному и опасному для человека и ненужному в природе. А потому с болотами надо бороться, их надо осушать, искоренять, а на их месте возделывать поля, луга или, в крайнем случае, посадить лес. Вот скриншот одного из комментариев к статье о Васюганских болотах в Западной Сибири, где в сжатой форме выражен этот негатив.
Нет смысла отвечать на такие агрессивные заявления, ведь воинствующее невежество не способно воспринимать иные аргументы, кроме тех, в которые само верит. Однако этот комментарий был полезен хотя бы тем, что стимулировал меня написать эту статью.
О том, что такое болота, как они устроены, как формируются и развиваются, я уже рассказывал. Вкратце напомню, что современные исследователи, определяя, что такое болото, сходятся в одном:
Болота это часть земной поверхности, насыщенная водой, где происходит накопление неразложившегося органического вещества в виде торфяной залежи, покрытой специфической растительностью.
Уже в этом определении заложен главный признак, указывающий на значение болот в жизни нашей планеты. Итак, в болотах происходит накопление органического вещества в виде торфа. Вещество это, хотя и органическое, но уже мёртвое. Состоит оно в основном из углерода. А вот теперь давайте вспомним, откуда оно взялось. Как мы знаем, органическое вещество образуется в зеленых растениях в процессе фотосинтеза, при соединении воды и углекислого газа под воздействием солнечного света, который обеспечивает этот процесс необходимой энергией. Процесс фотосинтеза описывается простейшей формулой: 6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2.
Как болота участвуют в сохранении кислорода
В результате образуется органические вещества (в формуле конкретно глюкоза) и выделяется кислород. При этом растения дышат, то есть расходуют полученное в процессе фотосинтеза органическое вещество. После отмирания растений, накопленная ими органическая масса разлагается, гниет, а может и сгореть в качестве дров или при лесном пожаре. Процессы гниения и горения, также, как и дыхание, идут с поглощением кислорода и выделением углекислого газа и воды. Значит, формулу мы должны дополнить стрелочкой, идущей в обратном направлении, показывающей, что процесс обратим: 6СО2 + 6Н2О ↔ С6Н12О6 + 6О2.
Поэтому истинный баланс процессов фотосинтеза, дыхания и разложения - нулевой, то есть сколько кислорода растение за жизнь выделило, столько оно его и поглотит в процессе дыхания, а также в результате распада после смерти. И неважно, какие растения выделяют кислорода больше – то ли леса суши, то ли одноклеточные водоросли океанического фитопланктона. Исходя из представленной схемы, свободного кислорода в атмосфере Земли быть не должно от слова «совсем». Но он там есть! Откуда же он берётся?
Дело в том, что накопленная растениями органическая масса далеко не всегда полностью разлагается до углекислого газа и воды. Часть этой органики теряется, накапливаясь в морских и озерных илах, а также в торфе болот, избежав встречи с кислородом или отдаляя эту встречу на неопределенное время. В далеком каменноугольном периоде углерод древнего торфа превращался в пласты угля, а возможно и в залежи нефти.
Таким образом, баланс в цикле углерода разомкнутый, то есть не полностью нулевой. Именно поэтому свободный кислород атмосферы это не тот, что выделяют растения, а тот, что остается в атмосфере неистраченным в результате захоронения части органического вещества. Иными словами, неистраченный, неокисленный до углекислого газа углерод соответствует запасам не вступившего в соединение с ним кислорода. Или наоборот, свободный кислород соответствует по запасам углероду захороненной органики. Отсюда вывод – если добыть весь-весь захороненный углерод, и сжечь его, то свободного кислорода в атмосфере не останется.
Кладовая солнца
Запасенное в болотах органическое вещество – это законсервированная в химических связях солнечная энергия, которая может быть освобождена в виде тепла при сгорании органики. Сжигая торф, уголь (который тоже бывший торф) и нефть, мы освобождаем солнечную энергию, запасенную растениями в процессе фотосинтеза.
Как известно, разные виды энергии могут переходить друг в друга посредством различных преобразователей энергии. Так, турбины и генераторы гидроэлектростанции преобразуют энергию падающей воды в электрическую, а электрическая лампочка – электрическую энергию в свет. В этом же ряду преобразователей энергии стоят и зеленые растения, превращая энергию солнечного света в энергию химических связей органического вещества. Так что, получая тепло от сжигания органического вещества в любой его форме, мы освобождаем законсервированную зелеными растениями энергию Солнца.
Захороненный углерод добывается и используется человеком, то есть баланс медленно, но верно сдвигается в направлении снижения его запасов, и, соответственно, в направлении снижения количества свободного кислорода атмосферы. Поэтому современные процессы захоронения органики, на суше идущие в первую очередь на болотах, исключительно важны с точки зрения поддержания кислородно-углеродного баланса. Не хотел бы загромождать статью цифрами, но основные привести всё же стоит:
По самым последним данным, площадь торфяных болот мира составляет 6,41 млн км2 или 4,4% площади суши, а запасы в них торфа, в пересчёте на углерод – от 234 до 252 млрд т. В России общая площадь торфяных болот составляет 1,39 млн км2 , содержание углерода в них от 100,9 до 118,9 млрд т, то есть немного меньше половины мировых запасов. Болота Западной Сибири составляют 42% от общей площади болот нашей страны, в них содержится 36% депонированного углерода России. Болота обеспечивают изъятие из атмосферы углерода со скоростью от 15 до 65 г на 1 м2 в год, что приводит к ежегодной аккумуляции в болотах только Западной Сибири до 20 млн т углерода ежегодно.
Ну вот мы и выяснили самую главную функцию болот – захоронение органического вещества в виде торфяной залежи, обеспечивающей запасы кислорода в атмосфере. Это главная, можно сказать планетарная функция болот. Но есть и другие, имеющие локальное, местное значение.
Что стабилизируют болота?
Начну немного издалека. Все мы знаем, что существуют стабилизаторы напряжения электрического тока в сети, обеспечивающие его постоянство. Работают они, уменьшая напряжение во время подъемов и увеличивая в периоды спадов, то есть, срезая пики. Но в природе существует немало процессов, которые тоже стабилизируются тем или иным способом. Один из них – речной сток в течение года. Весной, в период половодья после таянья снега, реки наполняются талой водой и выходят из берегов. Это паводковый, пиковый уровень. Но если по берегам реки нет лесов и болот, то вода быстро стекает по руслу, уровень стремительно падает, а летом, в меженный период, да ещё при малом количестве дождей, река вообще может пересохнуть. А вот леса, под сенью которых живут мелкие речки и ручейки, берущие начало из лесных ключей, сохраняют воду, отдавая её реке и поддерживая её уровень даже в засушливый период.
То есть леса в бассейне реки работают как стабилизаторы речного стока, обеспечивая более медленное таяние снегов, а также отдавая воду реке в тот период, когда выпадает мало осадков. Русский народ издавна знал, что леса - хранители вод, подразумевая именно водоохранную, стабилизирующую функцию леса. Такими же стабилизаторами стока выступают и болота, особенно верховые, расположенные на низменных плоских водоразделах. Ведь именно из верховых болот берут начало многие ручьи и речки, несущие воду в более крупные водотоки. Гигантские губки торфяной залежи насыщаются весной водой и постепенно отдают её рекам в течение меженного периода.
Сдерживая вечную мерзлоту
Гигантский комплекс болот Западной Сибири препятствует распространению вечной мерзлоты. Связано это с тем, что в болотах содержится огромное количество воды, одного из самых теплоемких веществ на планете. В болотах Западной Сибири хранится порядка 1000 кубокилометров воды. Для сравнения – годовой сток Волги составляет 254 кубокилометра, а объем такого водохранилища как Рыбинское – 25 кубокилометров. Проморозить такие объемы воды в болотах до дна не могут даже сибирские морозы, поэтому, вечная мерзлота в них не образуется, а её граница в Западной Сибири проходит намного севернее климатической нормы.
Болота - хранители климата
Крупные болотные комплексы Западной Сибири, в частности Васюганское болото, оказывают серьезное влияние на климат расположенной южнее лесостепной зоны Сибири. Здесь ощущается недостаток влаги, который снижается за счёт переноса её в лесостепную зону с расположенных севернее болот. С болот Западно-Сибирской равнины ежегодно на территорию Восточной и Южной Сибири выносится более 300 кубокилометров испарившейся влаги. Иными словами, если бы не было болот Западной Сибири, то климат лесостепной и степной зоны Сибири был бы гораздо более засушливым. Влага с болотных комплексов Западной Сибири обеспечивает урожаи целинных земель, освоенных в советское время в степной зоне Сибири и Казахстана.
Обитатели болот
Ну и наконец, болота – местообитания многих редких видов животных. Один из самых известных и редких обитателей сибирских болот – белый журавль стрех, популяция которого исчисляется немногими тысячами особей, часть которых обитает на болотах Западной Сибири. Кроме стерха, с болотами связаны и другие виды журавлей, многие кулики, утки и гуси, а также редкие виды пернатых хищников, такие как скопа, орёл-беркут и сокол-сапсан. На болотах находятся тока глухарей и тетеревов. В пределах лесной зоны только на болотах живут белые куропатки.
В болотах сосредоточены запасы некоторых видов ягодных и лекарственных растений. Как известно, такие виды ягодных кустарничков, как клюква и морошка растут только на болотах.
Читайте на нашем канале другие материалы по этой теме: о болотных плавучих островах Рыбинского водохранилища, об одном из самых крупных болотных массивов Европы; о наших экспедициях на Уломские болота, а также о том, откуда появились названия болот.
Использовать, но бережно
Значит ли всё это, что болота нельзя использовать, добывая торф? Конечно же нет, но делать это надо разумно и рационально, а не так, как предлагает нам то самое воинствующее невежество, которое я цитировал в начале статьи.
Прекратится ли рост болот
Ну и немного о проблеме роста болот, наступления их на окружающие леса. Дело в том, что болота Евразии образовались после отступления ледников, после освобождения от массивов льда территории умеренной зоны. Произошло это на границе плейстоцена и голоцена, то есть 10-12 тысяч лет назад. Таким образом, болота – довольно молодые, по масштабам геологического времени, элементы ландшафта, до сих пор продолжающие свое развитие. Процесс их образования начинается с застоя воды в микропонижениях местности и поселения в этих условиях сфагновых мхов. Растут болота медленно, со скоростью примерно одного миллиметра в год, что за тысячу лет составляет уже целый метр. Но это рост вертикальный и определяется он увеличением толщины торфяной залежи. А вот разрастание болота в стороны, его расползание, может идти с различной скоростью, которая во многом зависит от рельефа местности. Болота европейской части страны в своем разрастании практически полностью остановились, заполнив пригодные для них элементы рельефа. Западная Сибирь значительно отличается в этом отношении от европейской части. Это огромная низменность, бывшая дном древнего моря, с очень плоским, выровненным рельефом. Занимая плоские водоразделы, болота здесь ограничены в своем разрастании полосами хорошо дренированных прибрежных лесов. Достигая их, болотные массивы снижают скорость своего распространения, так как в таких местах отсутствует главное условие, необходимое для существования болота – застой воды. Поэтому захватить прибрежные леса болота никогда не смогут. Темпы их наступления на леса снижаются, что уже наблюдают многие исследователи.
В заключение
Россия - самый крупный в мире держатель экологического капитала планеты. При справедливом мировом устройстве, те страны, которые разрушили или по какой-то причине утратили свой природный капитал - вырубили леса, осушили болота, загрязнили реки и озера - должны делиться своими доходами с теми, кто несёт бремя поддержания биосферных функций Земли. Ведь они фактически живут за чужой счет, потребляя блага, образующиеся на территории стран, сумевших сохранить свою природу. Но это при справедливом мировом устройстве, а до него, как мы понимаем, ещё очень далеко.