Происхождение болот

Болото - это особая экосистема, которая возникает в местах, где есть постоянно увлажненная низинка. Отмирающие растения, попадая в воду, в этом случае не перегнивают полностью, а превращаются в торф - рыхлую массу, содержащую растительные остатки, которая накапливается на дне влажной низины. Торф является органической горной породой, содержащей до 50% минеральных веществ. Образуется он из не полностью разложившихся остатков растений в условиях кислородной недостаточности. Чтобы место стало полноценным болотом, слой торфа должен составлять не менее 30 сантиметров. Если его меньше, то болота здесь пока нет, а есть заболоченные земли. Среднестатистическое болото содержит 87% - 97% воды и 3% - 13% торфа.

Древнейшие болота на планете появились около 400 миллионов лет назад - где-то между силуром и девоном. К повышенному увлажнению местности приводят различные причины. Это могут быть особенности рельефа - низина, наполняющаяся грунтовыми или осадочными водами, или бессточная равнина, где собираются атмосферные осадки. Определенную роль играют климатические условия - большое количество осадков, прохлада и затрудненное испарение, близко залегающие грунтовые воды. Удерживать имеющуюся и без того избыточную влагу помогают водоупорные породы, выстилающие местность - глины, глинистые сланцы, мергель, плотный известняк и другие, а так же мерзлота. Есть два, в сущности, противоположных пути, которые ведут к образованию болота - заболачивание почв и зарастание водоемов.

Заболачивание почв

В местах, где вода постоянно застаивается, будь это низина или равнина, деревья угнетены, их корням не хватает кислорода. Со временем они погибают и это еще больше способствует повышению влажности участка, так как деревья выкачивали и испаряли значительное количество воды. Теперь здесь поселяются кустарники и влаголюбивые растения, которым не страшен недостаток кислорода - мхи. Они хорошо впитывают влагу и удерживают ее, ускоряя заболачивание почвы. Погибшие растения, погружаясь в воду, полностью не разлагаются и на участке начинает отлагаться и накапливаться торф, прямо на минеральном грунте. Теперь до настоящего болота - рукой подать.

Особо подходящие условия для накопления торфа существуют в лесах умеренного пояса. Так, в Западной Сибири заболочено примерно 50% территории. Слой торфа в здешних болотах достигает 5 - 10 метров. Севернее и южнее торфяные отложения не столь впечатляющи из-за климатических условий - севернее не так много растений, а в южных регионах растений много, но они в теплом климате разлагаются быстрее. Потому болот здесь немного. Заболоченность гораздо меньше в степях и лесостепях. Климат в них суше, а испаряемость больше.

Зарастание водоемов

Второй путь образования болот - зарастание озер. Это нормальный процесс эволюции любого озера. Обычно эти водоемы живут в пределах 50 тысяч лет, потихоньку мелея из-за накопления донных отложений и появления водных растений. Хотя бывают и исключения. К примеру, озеро Байкал. Расположенное в южной части Восточной Сибири и имеющее тектоническое происхождение, озеро насчитывает, по разным оценкам, от 150 тысяч до нескольких десятков миллионов лет, чем оно обязано особенностям своей геологии. Но подавляющему большинству водоемов повезло меньше.

Процесс превращение озера в болото начинается с краев, постепенно продвигаясь к центральной части. Вначале по берегам начинают расти влаголюбивые растения - осока, камыш, чуть дальше на воде появляются кувшинки, аир, ряска. Растения периодически погибают и опускаются на дно, попадая в донные отложения и повышая их уровень. Сюда же добавляются и органические останки обитателей озера. Все вместе это образует так называемые сапропель-отложения. По мере их накопления водоем мелеет и растительность продвигается к его середине. В болотах озерного происхождения слой торфа лежит на сапропеле, а не на минеральных породах.

Плавучие растения затягивают водную гладь, полностью закрывая ее сплавиной - зыбким, неустойчивым слоем из корневищ и стеблей. Сплавина любит места, где дно водоема быстро уходит вниз. Постепенно она превращается в толстый мат, на котором начинают расти болотная трава, сфагновый мох и кустарник. С виду - зеленая полянка, но вид обманчив - под ненадежным сплетением находится небольшой слой воды, а ниже толстый слой густого ила. Это зыбун и попадание в него не сулит ничего хорошего. Когда толщина сплавины достигает 3 - 4 метров, она может выдерживать нагрузку до 35 мегаПаскалей. Под зыбуном быстро нарастает мощный слой торфа. Процесс зарастания озера может быть очень быстрым. Так, Раковые озера в Карелии совсем скрылись сплавиной за 40 лет.

Болото, как и любая природная система, возникает, развивается и может исчезнуть. Так происходит, когда меняются климатические условия и нарушается процесс их питания. Ведь главным условием существования болота является его постоянная увлажненность. Оно должно получать не меньше 300 миллиметров осадков в год. Однако, встречаются реликтовые болота в Арктике и даже степной зоне, которые сформировались, когда климат местности был более влажным и, несмотря на меньшее количество осадков в настоящее время, удивительным образом сводят концы с концами, продолжая свое существование и сейчас. К примеру, Моховое болото в Саратовской области. Оно образовалось 25 тысяч лет назад, при таянии Днепровского оледенения. Толщина ледника составляла 3 - 4 километра, при таянии образовалось озеро, которое со временем заросло и превратилось в болото. Сейчас это уникальное реликтовое сфагновое болото, самое южное в лесостепной зоне юго-восточной части Европы.

По типу питания болота делятся на низинные, верховые и переходные.

Низинные болота

Низинные (эутрофные) болота располагаются в ложбинках и впадинах рельефа в поймах рек или на небольших склонах с близким залеганием водоупорных пород. Кроме осадков, они подпитываются грунтовыми водами и поверхностными стоками, которые несут с собой большое количество минеральных солей (200 - 700 мг/л). Здесь содержатся все элементы, необходимые для питания растений - азот, кальций, фосфор и калий. Такие условия привлекают особо требовательные растения. Это зеленые мхи и некоторые сфагнумы, из трав - осоки, хвощи, папоротники, сабельник и другие болотные травы. Кустарники здесь представлены ивами, калиной, крушиной ломкой, попадаются рябина, смородина. На старых болотах есть деревья - ольха черная, ель, береза пушистая, осина. Ольха черная прямо указывает на низинное болото. Слой торфа в таком болоте составляет обычно 1 - 1,5 метра.

Но болота появляются не только в низинах, если для этого имеются необходимые условия.

Верховые болота

Верховые (олиготрофные) болота стали образовываться относительно недавно, около 12 тысяч лет назад. Они питаются атмосферными осадками и поверхностными сточными водами, очень редко их подпитывают мягкие грунтовые воды. Этим объясняется слабая минерализация их воды. Верховые болота появляются на плоских поверхностях водоразделов, где залегают водоупорные горные породы. Для таких болот типична выпуклая форма, при этом разность уровней в центре и по краям может достигать 3 - 4 метров. Ее создают сфагновые мхи, которые предпочитают расти в центре болота, где минерализация воды самая низкая. Слой торфа на верховых болотах мощный и составляет 6 - 10 метров, а иногда и более. Среди растений не так много видов, которые согласны мириться со столь бедной средой обитания - багульник, клюква, вереск, пушица, сфагновые мхи, могут встречаться низкорослые, угнетенные береза и сосна.

Переходные (мезотрофные) болота, как и следует из их названия, являются последующим этапом превращения низинного болота в верховое. Это заметно даже по растительности - она представлена как любителями минерализованной воды низин, так и видами, предпочитающими более бедные условия. Низинные виды собираются в сырых ложбинках и между кочками, а растения верховых болот селятся на кочках сфагнового мха и кукушкина льна. Переходные болота имеют умеренную насыщенность минералами. Они располагаются по окраинам верховых болот и в котловинах со стоялой водой. В водном балансе их часть грунтовых вод снижена, преобладают атмосферные осадки и поверхностные стоки. Торф переходных болот более богат алюминием и железом.

Несмотря на особые условия, болота имеют свою фауну. Заболоченные территории плодородны, все определяется климатом. Здесь живут лоси, олени и косули, белки, соболь и норка, росомаха, выдра, выхухоль. Многочисленны птицы - глухари, куропатки, рябчики, тетерева. Беркуты, орланы-белохвосты, серые сорокопуты и сапсаны. Питающиеся рыбой, ракообразными и лягушками, коих тут тьма, цапли, журавли. А так же бесчисленные насекомые, пресмыкающиеся, земноводные - болотные черепахи, змеи, лягушки, тритоны и ящерицы.

В мелководных заливах умеренных широт, где со временем собираются наносы ила и тины, образуются солончаковые болота. Такие участки попадаются в речных дельтах и морских заливах, где есть песчаные или галечниковые косы. Обычное солончаковое болото имеет разветвленную сеть протоков, по которым следуют приливные волны. Растения, в зависимости от климатической зоны, более или менее разнообразны. Растущие здесь галофиты терпимо относятся к постоянным наступлениям морской воды. Так, солончаковые болота Северной Америки, находящиеся вдоль Атлантического побережья, покрыты зарослями валлисценерии, а болота вдоль берегов Северного моря в Европе радуют глаз красками цветущих куртинок розовой смолевки, лилового кермека и солончаковой астры, сбрасывающей листочки, когда в них собирается слишком много соли.

Экзотические болота теплых стран

В тропиках и субтропиках, в низинах вдоль побережий, селятся мангровые деревья. Образуя целые труднопроходимые заросли, которые со временем превращаются в мангровые болота. Корни мангров, оплетая берег, создают сетку, которая способствует отложению ила, принесенного морской водой. Удерживая осадочные породы, мангровые деревья препятствуют размыванию берега. Мангровые болота встречаются на западном побережье Африки, в устьях рек, впадающих в океан, на островах Тихого океана, Мадагаскаре, в Центральной и Южной Америке, в устье Ганга.

Здесь растут разные виды ризофор, конокарпус прямостоячий. Мангровые болота богаты устрицами и креветками, рыбой, крабами. Все это идет в пищу цаплям, фламинго, ибицам, белым колпицам. Заросли водорослей кормят африканских ламантинов.

Болота теплого климата особо продуктивны. В теплой воде много рыбы, а растения дают много зеленой массы. В зарослях папируса низинных болот на юге Судана живут гиппопотамы. За ночь один толстяк легко съедает примерно 140 килограммов травы, набирая вес 2,5 тонны и болота выдерживают такое потребление. В африканских болотах обитают личи и ситатунги, чьи копыта позволяют им ходить, не проваливаясь в ил, а в болотах Южной Америки живет крупнейший грызун - водосвинка.

Болота могут образовывать целые системы, когда разные их виды плавно переходят друг в друга, существуя вместе. Самая большая в мире система болот - Эверглейдс в штате Флорида США. Ее облюбовали мангровые деревья, пальмы, золотистый фикус, красное дерево. Болота очень нравятся аллигаторам, удавам и анакондам. Из млекопитающих здесь обитают еноты, водяные кролики, норка, выхухоль, выдра, рысь. Птицы представлены белой и серой цаплей, аистами, пеликанами, коршунами-слизнеедами, питающимися устрицами и другими моллюсками, змеешейками - рыбы хватает всем.

Болота играют большую роль в поддержании экологического, климатического и водного баланса планеты. За год один гектар болот поглощает 550 - 1800 килограммов углекислого газа и выделяет до 700 килограммов кислорода. Это больше, чем лес или луг такой же площади. Болото аккумулирует солнечную энергию, запасая ее в виде торфа. Оно сохраняет редкие и исчезающие виды животных, птиц и растений, давая им убежище и скрывая их от человека - ягуаров, которые обитают в болоте Пантанал на юге Бразилии, сибирских журавлей, орхидеи и других. Мир устроен очень разумно, в нем царит гармония и равновесие, и болота - его важная составляющая.