У болот незавидная судьба — их не любят. Трудно полюбить унылую сырую местность, где едва только вытянешь ноги из холодной жижи, снова проваливаешься в вязкую трясину. Поневоле начнёшь худо относиться к бескрайнему плоскому царству комаров и лягушек. Изумрудная зелень травы, тишина и неподвижность ржаво-мутной воды, тревожные запахи растущих только здесь цветов, блестящие тела змей — всё это окутывает болото таинственным покровом. Вот и сделала их людская фантазия прибежищем всякой нечисти — домовых, кикимор, змеев-горынычей, поселила на болоте царевну-лягушку и других сказочных персонажей. Высоцкий на этот счёт иронизировал:
А болото своё «дело» знало: то корову, то лошадёнку отбирало у окрестных бедных поселенцев. Уходили они на поиски и не возвращались… Промозглые сырые и пряные туманы надвигались с болота — и прекращалась всякая жизнь: никли деревья, хирела домашняя живность, заболевали люди…
Дурная репутация установилась за болотами с незапамятных времён, и, что греха таить, современный человек отчасти всё ещё находится во власти предрассудков. Незнание порождает нелюбовь, а нелюбовь препятствует познанию.
Болота неохотно раскрывают свои тайны, требуя для этого специалистов самого широкого диапазона — от климатологов до ботаников, от почвоведов до гидрофизиков, от химиков до ландшафтоведов. Ведь болота — не просто значимая часть гидросферы, это сложнейшая экологическая система,
существующая и развивающаяся по своим,
присущим только им, законам.
Спросим по-детски простодушно: боло-
то — это вода или суша? Ответ не однозна-
чен. По составу болото ближе к озеру, в нём
обычно 90—95% воды, остальные 5—10%
приходятся на сухое вещество — торф. Од-
нако по свойствам болото всё же не водоём, а
суша. Несмотря на крайне малое содержание
сухого вещества, именно оно создаёт свое-
образие болотного ландшафта.
Более конкретен вопрос: как возникло это
зыбкое место, полусуша-полувода?
По мнению гидрологов, все современные
болота образовались в результате двух
противоположных процессов. Первый — по-
степенное уменьшение водоёмкости за счёт
заиления, обмеления и заболачивания водо-
ёмов. Второй — заболачивание суши, то есть
рост её увлажнённости. Оба процесса дли-
тельны, хотя отдельные их этапы доступны
для наблюдения.
Так, сонный и грязный пруд может года-
ми дремать среди зелёных лугов. Но в нём
кипит бурная и разнообразная жизнь. Здесь
целый мир простейших животных: амёбы и
эвглены, циклопы и дафнии, личинки кома-
ров и жирные коричневые пиявки. Каждую
минуту обрываются миллионы этих крошеч-
ных жизней. Мёртвые организмы оседают
на дно, где на них жадно набрасываются
мириады микробов. На дно опускаются и
различные минеральные вещества, сносимые потоками дождевой и талой воды,
там же оказываются принесённые ветром
листья.
Всё это перерабатывается, видоизменяет-
ся в сложнейших биохимических процессах, и
в результате образуется рыхлый и подвижный
слой ила — сапропель (буквально — гнилой
ил). Постепенно слои наслаиваются друг на
друга, сапропель уплотняется, обезвожи-
вается. При этом уровень дна непрерывно
повышается, водоём настолько мелеет, что
позволяет прибрежным растениям продви-
нуться к его центру.
Как только по берегам бывшего озера
поселяются камыши, рогозы и тростники,
процесс заболачивания ускоряется. Эти рас-
тения ежегодно при отмирании откладывают
гораздо большую органическую массу, чем
все другие. С каждым годом водное про-
странство неумолимо сжимается зелёным
кольцом. Проходят десятки, сотни, иногда
тысячи лет, и вместо зеркальной глади воды
появляется заросшая зеленью поверхность.
Болота, появившиеся на месте некогда
глубокого озера, наиболее опасны своими
трясинами. Прекрасна зелень болот, но и
коварна. Именно таким увидел болото поэт-
романтик К. Д. Бальмонт:
Полночной порою в болотной глуши
Чуть слышно, бесшумно, шуршат камыши.
О чём они шепчут? О чём говорят?
Зачем огоньки между ними горят?
<…>
И тиной запахло. И сырость ползёт.
Трясина заманит, сожмёт, засосёт.
Будто вторит ему прекрасный знаток
русского севера писатель П. И. Мельников-
Печерский: «Изумрудная чаруса, с её краси-
выми благоухающими цветами, с её сочной,
свежей зеленью — тонкий травяной ковёр,
раскинутый на поверхности бездонного
озера… У лесников чаруса слывёт местом
нечистым, заколдованным. Они рассказыва-
ют, что на тех чарусах по ночам бесовы огни
горят, ровно свечи теплятся».
Итак, озеро «одряхлело», заросло и превра-
тилось в болото. Но подобный путь возникно-
вения болот не единственный и даже не самый
распространённый. Многие болота возникают
другим путём — не на воде (из воды), а на
суше. Они встречаются в любой широтной
зоне — от тропических лесов до холодной тун-
дры. Главная причина их возникновения — из-
быточное увлажнение, застойность или очень
малая проточность воды в верхних слоях почв.
Поэтому в первую очередь болота формиру-
ются в понижениях, где обычно застаиваются
талые и дождевые воды.
Обилие влаги способствует энергичному
вымыванию питательных веществ из почвы
и выносу их в реки. Весь север нашей страны
относится к районам бедных подзолистых
почв, на которых луговая и древесная рас-
тительность испытывает минеральное голо-
дание. При этом под кронами «голодающих»
деревьев поселяются новые «хозяева» — не-
требовательные к питанию и условиям жиз-
ни мхи. Мох, как губка, удерживает в себе
значительные количества воды, затрудняет
доступ кислорода.
Поэтому, когда на поверхности почвы
в лесу создаётся постоянно насыщенный
водой сплошной слой торфа и живых мхов,
прекращается доступ кислорода в почву,
корни деревьев начинают задыхаться, де-
ревья заболевают и рано или поздно гибнут.
С этого момента начинается безраздельное
господство различных видов мхов. Особен-
но ускоряют этот процесс вырубка лесов и
лесные пожары. С уничтожением
деревьев исчезает своего рода
мощный «насос», выкачивающий
воду из почвы, и начинается про-
цесс заболачивания.
Со временем пути развития
болот на суше и в водоёмах сбли-
жаются. Иногда без специального
исследования торфяной залежи не
определить, каким путём она обра-
зовалась. Однако установлено, что
болота «водного» происхождения,
занимая сравнительно небольшие
площади, оказывают заметное
влияние на ландшафт: каждое из
них служит очагом, вокруг которого
заболачиваются суходолы.
Учёные давно заметили, что
болота различаются не только
происхождением, но и формой по-
верхности, что нарушает привычное
представление об их «плоскости».
Одни болота в поперечном разрезе
выпуклые, почти куполообразные,
их называют «верховые», другие,
наоборот, вогнутые или почти ров-
ные — «низинные». Оба вида болот
отличаются не только формой, но
и внешним видом и растительнос-
тью, что определяется условиями
их питания.
Оценивая качество воды по её
насыщенности минеральными
солями, можно полагать, что рас-
тения низинных болот ведут довольно «сы-
тую» жизнь. Само положение этих болот в
понижениях или на поймах равнинных рек
способствует поступлению к ним обилия
питательных веществ, особенно из мине-
рализованных грунтовых вод, содержащих
соли кальция, магния, железа. (Кстати, для
древних людей болотная руда была сырьём
для изготовления железных изделий.)
Именно железо придаёт болоту специфи-
ческий «ржавый» цвет и запах, на которые
обратил внимание Б. Л. Пастернак:
И пахнет водой и железом
И ржавчиной воздух болот.
В этих «благодатных» условиях на низинных
болотах поселяются весьма требовательные
и капризные растения: не только гипновые
мхи и травы (осока, тростник, хвощ, вахта),
но даже деревья. Встретишь густые заросли
ольхи, войдёшь в такой лес — и провалишься
по пояс в жидкую грязь.
Анализы мощных слоёв древесного и тра-
вяно-древесного торфа в основании многих
болот доказывают, что всего 8—10 тыс. лет
назад, то есть в начале послеледникового
периода, образование болот шло в условиях
богатого минерального питания. Причина
исчезновения пышной растительности этих
древних болот заключается... в самой расти-
тельности. Поколение за поколением отми-
рающая растительность ложилась в утробу
болота, пополняя его торфяной запас. Пос-
тепенно «впалый живот» болота становился
плоским, а затем и выпуклым. Поверхность
болота приподнималась над уровнем грун-
товых вод, резко меняя направление водных
потоков — не в болото, а из него.
С этого момента круто меняется судьба
болота. Большинство растений лишается
привычного минерального питания, им при-
ходится переходить на «диету». Но не все
её выдерживают, хуже всего высокооргани-
зованным растениям — деревьям. Сначала
падает их прирост, а затем и они сами. Такая
массовая гибель растительности низинных
болот резко увеличивает скорость накопле-
ния торфа. Болото ещё больше «вспухает» и
ещё меньше увлажняется минерализован-
ными водами.
В этих условиях на болоте появляются рас-
тения непритязательные, легко мирящиеся
с почти полным отсутствием минеральных
веществ в воде. Есть даже оригиналы, ко-
торые вообще не выносят некоторых солей.
Многие сфагновые мхи могут расти только в
кислой среде и гибнут при малейшей приме-
си извести или других оснований. Любимая
их «пища» — болотные кислоты: щавелевая,
яблочная, уксусная. Отчасти их выделяют
сами растения, отчасти они получаются при
неполном разложении органики. Иногда
показатель рН достигает трёх, то есть со-
ответствует кислоте лимона. Столь кислая
среда почти полностью обеззараживает воду
и позволяет её использовать непосредствен-
но для питья. Вопреки распространённому
мнению, вода в болотах не застоялая: если в
озёрах она полностью обновляется в среднем
за 17 лет, то в болотах — за 5. Болотный мох
(сфагнум) — отличный антисептик, а торф в
толще болота связывает вредные вещества
в нерастворимые соединения. Зная об этом,
сестрица Алёнушка могла бы спокойно раз-
решить своему братцу Иванушке «воды на-
питься» из верхового болота.
Растения, пренебрегающие минеральной
подпиткой, предпочитают селиться повыше —
в центре болота. В благодатных «голодных»
условиях они интенсивно развиваются, увели-
чивая торфяную массу. Но распад её замедлен
из-за высокой кислотности среды, действие
которой подобно уксусу, консервирующему
продукты, и растительные остатки начинают
энергично накапливаться в центре болота. Вот
почему середина болотного купола иногда на
6—8 м возвышается над окрестностями. Так
бывшее низинное болото становится выпу-
клым и переходит в разряд верховых.
Очевидно, что «вспухающие» болота, ли-
шив себя наземных источников минерально-
го питания, переходят на более скудный ат-
мосферный рацион. Небесная влага пресная,
но «по дороге» капли дождя захватывают
газы и атмосферную пыль, пополняя болота
химическими веществами. Исследования в
бассейне Оби показали, что за год на гектар
болота выпадает более сотни килограммов
солей хлора, кальция, серы, магния и других
элементов. Именно высокая «выживаемость»
болот в самых неблагоприятных условиях
способствует их развитию и победе над
лесами в длительной конкурентной борьбе.
По оценкам специалистов, примерно через
5 тыс. лет леса Западной Сибири могут со-
храниться лишь на суходолах.
Итак, причины возникновения болот раз-
нообразны, но в основе их лежат главные
географические факторы:
климат — определяет соотношение при-
хода и расхода влаги (при её
переизбытке возникают предпо-
сылки для заболачивания);
грунт — малая проницае-
мость пород вызывает высокое
и длительное стояние уровня
грунтовых вод;
рельеф — на плоских участках
суши замедляется или прекра-
щается сток воды, удлиняются
сроки прохождения половодий
и паводков.
Экологический парадокс за-
ключается в том, что болотные
массивы, образующиеся при
участии этих факторов, могут
сами оказывать серьёзное вли-
яние на своих «создателей».
Болота служат примером суще-
ствующего в природе механиз-
ма обратной связи. Эти самые
спокойные и тихие природные
образования являются мощным
регулятором экологической ста-
бильности на планете. Вот лишь
несколько примеров.
Будучи сами «продуктом» климата,
болота оказывают заметное влияние на
формирование теплового и водного балан-
сов территорий. Установлено, что величина
радиационного баланса болот с мощной
торфяной залежью в зоне тайги препятствует
смещению границы вечной мерзлоты на юг.
За летние месяцы с болот Западной Сибири
испаряется и выносится на территорию Вос-
точной Сибири и Казахстана более 300 км3
влаги.
Болота, как и леса, служат «лёгкими»
планеты. За год гектар болота поглощает
из воздуха 550—1800 кг углекислого газа и
выделяет 260—700 кг кислорода. Это в 7—15
раз больше, чем может переработать гектар
леса. При этом углекислый газ изымается из
планетарного цикла и как углерод консерви-
руется в торфяниках на тысячи лет, то есть
болота действуют как природные «ловушки»
углекислого газа, поддерживая тем самым
стабильность состава атмосферы.
Болота выполняют функцию природного
«пылесоса». Пыль обладает свойством дви-
гаться в сторону пониженной температуры.
Воздух над болотами всегда холоднее, чем
над окружающими территориями. Поэтому
пыль с этих территорий движется к болоту и
поглощается им. За год каждый гектар болота
может поглотить до 3 т пыли. И не без пользы
для себя — ведь это ценный источник мине-
ральных веществ для болотных растений!
Более того, торфяники не только «пылесосы»,
но и гигантские естественные «фильтры»,
поглощающие токсичные элементы. Уста-
новлено, что слой торфа толщиной 18 см
концентрирует в себе аэрозоли за последние
15—17 лет. Так что болота реально очищают
среду нашего обитания!
Болота созданы водой, но они же управ-
ляют водным режимом огромных террито-
рий. Множество ручьёв и речек — притоков
крупных рек берут своё начало в верховых
болотах. Примерами могут служить Волга,
начинающаяся с маленького родничка среди
селигерских болотных массивов, и заболо-
ченный бассейн Припяти, формирующей
сток Днепра. Болота не только «поят» круп-
ные реки, но и регулируют подачу воды. Во
время снеготаяния они часть стока берут на
себя, тем самым снижая катастрофичность
половодья, а затем постепенно отдают его,
обеспечивая устойчивую водность летом. В
любом случае болота замедляют поверхност-
ный сток воды, предотвращая эрозию почвы.
Так болота, занимая часть земли, защищают
другую её часть.
Болота, эти тихие замшелые угодья, про-
дуцируют уникальные растения, способные
не только лечить, но и кормить. Без них не
могут обойтись фармацевтические, косме-
тологические и пищевкусовые производства.
Болотные травы, мхи и ягоды почти ежегодно
дают богатые урожаи. К примеру, на болотах
Карелии с одного гектара можно собрать до
200 кг клюквы и до 700—800 кг морошки.
Болота кормят не только людей. Вспом-
ните, «каждый кулик своё болото хвалит». За
что? Просто за то, что он имеет возможность
там жить, кормиться, выводить птенцов. И
не только кулик, множество других видов
птиц благодарны приютившим их болотам.
Каждое из них — настоящий рай для сотен
тысяч водоплавающих и излюбленное место
обитания ценнейших пушных зверьков: дикой
норки, ондатры, нутрии, выдры…
Признание экологической ценности болот
привело к пониманию необходимости их
сохранения и даже охраны.
«Глобализация» проблемы болот связана
с их повсеместным распространением и
гигантскими площадями, соизмеримыми
с крупными географическими зонами.
Площадь болот и заболоченных земель
оценивается в 4—6% земной поверхности.
В России на заболоченные территории при-
ходится около 10% площади страны, или
1,4 млн км2. По разным оценкам, в болотах
сосредоточено около 3000 км3 статических
запасов природных вод.
Поскольку болота не были вовлечены в
сельскохозяйственный оборот, они счи-
тались «мокрыми пятнами» и ненужными
угодьями на нашей планете. Лишь в начале
XX века появились планы, а затем и возмож-
ности осушения болот и их использования
под пашни, пастбища и сенокосы. Перво-
начально борьба шла бессистемно (было
немало случаев, когда люди отступали),
но уже в середине столетия соотношение
сил изменилось. Теперь не одиночки, а
крупные научные центры разрабатывали
детали «противоболотных» операций. На
их выполнение затем устремлялась мощ-
ная современная техника и целая армия
мелиораторов.
Однако, как говорит народная мудрость,
«природу не обманешь». Пока наступление
на переувлажнённые земли проводилось в
небольших масштабах, его результаты были
обнадёживающие, а происходящие при этом
изменения среды незаметны. Но как только
этот опыт был распространён на существенно
большие площади, результаты оказались не
столь позитивны, зато стали заметны эколо-
гические сбои. При дальнейшем увеличении
масштабов осушения (иногда в пределах
крупных речных бассейнов) выявились су-
щественные изменения природной среды. Их
исправление требует таких затрат и усилий,
которые общество не всегда может себе поз-
волить. По существу, подтвердилась проро-
ческая мысль К. Маркса: «Не будем, однако,
слишком обольщаться нашими победами над
природой. За каждую такую победу она нам
мстит. Каждая из этих побед имеет, правда,
в первую очередь те последствия, на которые
мы рассчитывали, но во вторую и третью
очередь совсем другие, непредвиденные
последствия».
Действительно, осушенные земли не везде
стали «золотой жилой» сельского хозяйства.
Помимо специальной обработки почвы, вне-
сения больших доз минеральных удобрений
и постоянных эксплуатационных расходов
выявились и другие, «побочные», проблемы.
Они возникли в результате изменившихся
под влиянием осушения гидрологических и
микроклиматических условий — как след-
ствие сложной системы природных взаимо-
зависимостей.
Многолетние исследования свидетель-
ствуют, что под влиянием осушения изме-
няется микроклимат болотных массивов.
Радиационный баланс в тёплый период
года уменьшается на 3—11%. Суммарное
испарение при оптимальном увлажне-
нии почв увеличивается на 10—13%, а в
отдельные жаркие месяцы — до 60%. В
процессе мелиорации изменяются водно-
физические и теплофизические свойства
почв. Осушение освобождает почвенные
поры от избытка воды, они заполняются
воздухом, что активизирует газообмен
с атмосферой. Аэрированная среда по-
нижает теплоёмкость и уменьшает тепло-
проводность в 1,5—2,0 раза. В силу этого
температурный режим почвы изменяется,
но различно — в зависимости от степени
освоенности массива и характера расти-
тельности. На освоенных болотах в летний
период поверхностные слои теплее, чем
на неосушенных. При малоинтенсивном
освоении осушенных болот испарение с них
на 15—35% ниже, а сток в 1,5 раза выше,
чем с неосушенных. При интенсивном ис-
пользовании заболоченных территорий
осушение не изменяет испарения или
даже увеличивает его во влажные годы.
Конденсация влаги на поверхности и вну-
три почвы на осушенных болотах в 1,3—1,5
раза выше, чем на неосушенных (в среднем
на 40—70 мм). Большая конденсация влаги
усиливает внутрисуточный влагооборот в
системе почва — атмосфера.
Агрометеорологи обращают внимание
на сокращение безморозного периода ве-
гетации растений на осушенных болотах.
Причина — снижение теплоёмкости почвы.
При этом возрастает опасность как поздних
весенних, так и ранних осенних заморозков.
Возрастает и амплитуда колебаний темпера-
туры поверхности почвы: средний минимум
снижается в первую половину лета на 2—4о,
а абсолютный — на 3—5о и более, что усили-
вает морозоопасность освоенной террито-
рии. Средний максимум температуры почвы
повышается на 5—10о, а абсолютный — на
10—20о.
В результате окультуривания болот резко
увеличиваются расход влаги растениями
и насыщенность воздуха водяным паром.
При этом повышается конденсация влаги,
что проявляется в виде обильной росы, осо-
бенно над осушенными болотами, занятыми
луговой растительностью.
Для устранения неблагоприятных изме-
нений микроклимата на осушенных болотах
(иссушение верхнего слоя торфа, усиление
морозоопасности, повышение температур
поверхности почвы, снижение её тепло-
обеспеченности) приходится принимать
контрмеры, улучшающие теплофизические
свойства и водно-термический режим почвы.
Наиболее частый приём — дождевание, по-
вышающее температуру пахотного горизонта
почвы.
Если осушительные мелиорации проводят-
ся на болотах с большой глубиной торфа, то
происходят его уплотнение и минерализация,
при этом возможно значительное понижение
уровня осушаемой территории и глубины
русла реки-водоприёмника. И хотя её систе-
матически углубляют, уровень воды в ней при
каждом углублении продолжает понижаться.
Следом понижаются уровни грунтовых вод
на прилегающих к ней минеральных почвах,
что негативно отражается на водном режиме
всего бассейна.
Заболачивание территорий может проис-
ходить везде, даже на землях, вовлечённых в
хозяйственное использование, например на
дачных участках. На многих из них проводятся
необходимые осушительные работы. Опыт
показал, что в масштабах дачного участка и
даже целого дачного посёлка они не приводят
к заметным экологическим последствиям.
Поэтому можно смело реализовывать обо-
снованные мелиоративные проекты.