Если бы не реки, не было бы цивилизации. Но как они возникли, почему они тысячелетиями куда-то текут и не высыхают и, в конце концов, почему бы им не перестать уже извиваться и просто течь прямо?!
Почему текут
Вода появилась на поверхности Земли как из собственных «запасов», оставшихся в недрах после формирования планеты, так и извне — от столкновения с кометами и другими ледяными небесными телами (да, вода из вашего крана вполне может быть инопланетного происхождения).
Первые реки, по всей видимости, появились вместе с первыми дождями более 3,5 миллиарда лет назад. То есть сразу, как планета охладилась достаточно для существования жидкой воды. Дожди и прочие осадки — главный источник воды в реках и по сей день.
По определению реки — это естественный поток пресной воды, двигаться который заставляет гравитация. Подчиняясь силе тяжести, река подобно слезе просто течет по пути наименьшего сопротивления вниз. И либо высыхает где-то по пути, либо впадает в более крупный водоем — озеро, море или океан.
Часто озеро в конце реки появляется именно из-за самой реки, которая упирается в естественное углубление в ландшафте и заполняет его как тарелку. Со временем озеро перестает расширяться из-за испарения и ухода воды в грунт.
Другие источники речной воды, помимо дождя:
- Тающие ледники;
- Cнежные шапки;
- Озера;
- Подземные (то есть грунтовые) воды.
Грунтовые воды тоже восполняются от дождей. Благодаря подпитке от грунтовых вод многие реки не высыхают даже во время засухи.
А ручьи, которые, казалось бы, бьют из ниоткуда и со временем могут впадать в более крупные реки, зачастую просто следствие тех же дождей — где-то почва впитывает столько осадков, что вода вырывается на поверхность.
Круговорот воды в реках замыкается, как легко догадаться, на дождях: вода в реках испаряется, пар образует облака, облака проливаются дождем… Ну, вы поняли.
В целом формула образования рек проста: осадки должны быть значительнее, чем испарение воды и впитывание в почву. Только тогда излишки воды образуют струйки, потом реки.
Почему изгибаются
Казалось бы, самый удобный путь — по прямой. Вот только реки почему-то все время изгибаются. И дело не только в особенностях ландшафта. Ведь чем старше река, тем круче могут быть ее изгибы. Почему это происходит?
Начинается все с разной скорости течения воды. В центре потока вода течет быстрее, ближе к берегам и дну — медленнее, потому что там она трется о землю. При этом вода одновременно размывает берега и оставляет на них отложения — песок, камни.
Поскольку берега обладают неровностями (деревья, камни, разная глубина дна) и могут состоять из пород разной твердости, скорость потока у разных берегов может отличаться. Из-за этого на одном берегу будет скапливаться больше отложений, на другом — сильнее размываться земля. Так рождается изгиб реки.
Изгиб углубляется, потому что на него давит центральная и самая быстрая часть воды. Она по инерции стремится течь прямо, но теперь частично упирается в берег, размывая его.
Процесс углубления изгиба никогда не останавливается — только замедляется из-за естественных причин. Например, на размываемом берегу может обнажиться твердая порода, или сам речной поток замедлится из-за слишком крутого изгиба.
Что могут
Как вы уже догадались, реки — не пассивные подданные природы, смирно подстраивающиеся под внешние условия, как бы не казалось при первом взгляде на них. Наоборот, наравне с ледниками реки способны менять облик планеты.
Глубокие каньоны и горные долины — это тоже нередко следствие тысячелетий и даже миллионов лет течения рек.
Для людей реки могут быть опасны, когда поток усиливается сильными ливнями или таянием снегов, и реки выходят из берегов. Но для растений и животных, наоборот, это по большей части позитивный процесс: вышедшая из берегов река наполняет питательными веществами все вокруг.
В целом можно сказать, что реки редактировали ландшафт планеты за миллиарды лет до нас и продолжат еще как минимум миллиард, пока Солнце их не испарит. Солнце — или изменение климата, если мы не будем осторожны.