Между сушей и водой

Фото: Tim Foster, unsplash.com

Три «кита»

Болотные экосистемы – промежуточные между водными и наземными. Все болота образуются из-за скопления воды и отсутствия стоков, но не все они одинаковы: например, различают болота по типу растительности и рельефа или по типу климата – само собой, болота в Сибири, в Прибалтике и в Южной Америке отличаются друг от друг от друга.

Болото – лишь один тип водно-болотных угодий, а всего их более 40. Как в любой экосистеме, в болоте есть: продуценты, или производители органического вещества (растения, которые перерабатывают солнечную энергию в кислород); консументы, или потребители (животные); и редуценты, то есть разрушители (животные и микроорганизмы).

А особенность в том, что болотные редуценты не справляются со всей органикой, которую теоретически можно было бы разложить, – слишком уж специфическая в болоте среда: кисло, холодно (хотя и не всегда), не хватает питательных веществ и кислорода. Поэтому неразложенные остатки в болоте просто консервируются.

Один из главных, а иногда и главный продуцент, и даже создатель болота – мох сфагнум (на самом деле мхи – это целый класс растений, который включает около 500 видов). Он не имеет корней, растет вширь и в высоту и благодаря специальным запасающим клеткам всем телом впитывает воду – может впитать в 30 раз больше собственного веса. Можно сказать, что сфагнум на болоте – гигантская губка, у которой сверху постоянно образуется новый слой, а нижние слои постепенно превращаются в совершенно другую субстанцию – в торф. Кстати, именно достаточное количество торфа дает болоту «официальный» статус: если слой торфа не достиг 30 см в толщину, то это пока не болото, а заболоченная земля.

Фото: Tulipasylvestris. wikimedia.org

Конечно, торф образуется не только из губки-сфагнума, а из всего, что умирает на болоте. Остатки травы, кустарников, деревьев, останки животных частично гниют, но не разлагаются до конца, как в почве, ведь болотные редуценты-разрушители работают еле-еле. Все, что не разложилось, накапливается и постепенно – годами, веками – спрессовывается, и получается полезное ископаемое. На образование лишь метра торфа может уйти до 1000 лет! Главные области его применения – энергетика (торфом можно топить и домашнюю печку, и электростанцию) и сельское хозяйство, где его используют для удобрения почвы. В любом случае важно, где и из чего торф образовался: например, низинный «вкуснее» для огорода, потому что низинные болота питаются подземными водами (а не атмосферными осадками, как верховые), и растительность там разнообразнее (подробнее о верховых и низинных болотах читайте в нашей статье «Жидкая земля». – «ММ»). Такой торф содержит много минеральных веществ, поэтому хорош как удобрение – но не в чистом виде и не для любой культуры. Резервуар СО2, источник СH4 Итак, торф – это спрессованная органика, в основном остатки растений, то есть продуктов фотосинтеза – процесса, в ходе которого растения поглощают углекислый газ. Сохраняя их в полуразрушенном состоянии, болота аккумулируют в себе атмосферный углерод, выводят его из биологического круговорота и ослабляют парниковый эффект – ведь иначе концентрация углерода в атмосфере росла бы огромными темпами. С этой точки зрения болото даже эффективнее, чем лес. Все торфяники мира за год поглощают около 100 млн т углерода, и это приличный вклад в сдерживание глобального потепления. Например, вклад сибирских Васюганских болот в этом процессе составляет 3–10 %. Во всем мире торфяные болота аккумулируют 500 гигатонн углерода – вдвое больше, чем все леса. Но этот углерод быстро находит путь «наружу», когда болото высыхает: как отмечают ученые из Потсдамского института изучения климатических изменений, из осушенных торфяников в воздух поступает столько же углекислого газа, сколько от всех самолетов на планете (и мы еще не говорим о торфяных пожарах, которые приносят много других бед и могут длиться годами). Остановить этот процесс можно, надо только увлажнять высушенные торфяники (например, заблокировать дренажные канавы). Для сохранения климата это будет даже полезнее, чем высадка новых деревьев. Добыча торфа. Фото: Christopher Hill, Photographic/Scenic Ireland/Alamy, theguardian.com Здесь можно было бы возразить, что болота участвуют и в усилении парникового эффекта, ведь на них приходится примерно 25–32 % всех выбросов метана (и до 80 % природных выбросов). Метан, или болотный газ, – продукт разложения органики, который образуют бактерии-метаногены. И это второй по значимости парниковый газ после углекислого, который даже эффективнее удерживает тепло. Сейчас выбросы метана составляют примерно 20 % всех парниковых газов, но его доля растет. Однако способствует этому и хозяйственная деятельность человека (прежде всего рост животноводства), лесные пожары, а также таяние вечной мерзлоты – одно из следствий изменения климата. Высушенные болота выделяют намного меньше метана или, наоборот, даже начинают его поглощать. Но бороться с ростом метановых выбросов именно таким способом было бы нерационально: минусов будет гораздо больше. Рецепт сушки Веками люди считали болота бесполезными и гиблыми территориями, источником ядовитых миазмов, обителью нечисти и малярийных комаров. И пытались с болотами бороться, чтобы строить на их месте дома и дороги, устраивать луга и пашни. Еще древние римляне в III веке до н. э. предприняли первый проект по осушению Понтинских болот – впоследствии к этой задаче возвращались четыре императора и четыре папы, но решить ее удалось только при Муссолини. Болота осушали повсюду – в Африке, в Азии, в Америке, в Европе. У голландцев тысячелетний опыт такой мелиорации. Американцы начали укрощать Грейт-Дисмал (Великое мрачное болото) в 1763 году. В Российской империи масштабные работы по осушению начались в XIX веке. В СССР мелиорация болот затевалась трижды: в 1920-е годы – ради продуктивных лесов, в 1960–1970-е – ради новых сельскохозяйственных земель, в 1980-е – ради торфа, на котором работали электростанции. Все это время, начиная с Древнего Рима, совершенствовались только технологии и материалы, а основной принцип осушения все тот же: нужно понизить уровень грунтовых вод и перераспределить сток. Для этого создают систему открытых канав или закрытых дрен. Мелиорационный экскаватор на осушении болот в Мозыре Белорусской ССР, 1972 г. Фото: В. Шияновский, riamediabank.ru По данным Межправительственной научно-политической платформы по биоразнообразию и экосистемным услугам (IPBES), с 1700 года в мире исчезли 85 % водно-болотных угодий, из них около 35 % – с 1970 по 2015 год. Это не только результат целенаправленного осушения, которое продолжается в разных странах, но и следствие самых разных процессов: урбанизации, строительства, развития сельского хозяйства, вырубки лесов, – которые начались задолго до нашего с вами появления. Но лишь совсем недавно, полвека назад, стало проясняться, насколько важны болота для планеты. wordzz.com В 1971 году в Иране была принята международная Рамсарская конвенция, цель которой – сохранение и разумное использование всех водно-болотных угодий. На данный момент к ней присоединились 172 страны, в том числе и Россия. Трясинные обязанности

Дело в том, что болота тесно связаны с другими экосистемами, и осушать их без учета этой связи – все равно что вытащить деталь из работающего механизма. Особенности болот складываются в несколько уникальных функций, которые кроме них одновременно не выполняет ни одна экосистема. Река Васюган (Томская область), источником которой являются Васюганские болота. Фото: Vadim tLS Andrianov, en.wikipedia.org

Питание рек

Многие реки, в том числе крупные, берут начало в болотах. Собирая излишки дождевой и талой воды, болота постепенно ее отдают в сухой сезон, питают ручьи и речки, поддерживают уровень грунтовых вод. Высыхает болото – страдает растительность во всей округе, погибают животные. А если бы вся вода после обильных дождей и таяния снега попадала напрямую в реки и озера, паводки были бы чаще и драматичнее.

Хранение воды Болота всей Земли хранят в пять раз больше пресной воды, чем все мировые реки: 11,5 тыс. кубометров. И эта вода не только пресная – она чистая. Хотя для обывателя болото – символ застоя, вода в нем обновляется в три раза быстрее, чем в озере. При этом сфагновые мхи действуют как антисептик. Естественный фильтр Болота отфильтровывают химикаты, которые попадают в поверхностные воды из загрязненных атмосферных осадков, промышленных и бытовых стоков. Растворимые вещества частично используются растениями, слаборастворимые или нерастворимые аккумулируются в торфе – выключаются из обмена. Из торфа даже можно строить, если с другими материалами совсем беда. На фото – традиционный торфяной дом в Исландии. Фото: sheilaahmadi, flickr.com Аккумуляция тепла Помимо углерода, торф долго сохраняет тепло, так что даже морозной зимой болото может не замерзнуть полностью. Часть этого тепла получают и «соседи» – окружающие ландшафты. Не было бы болот – чуть суровей были бы зимы, короче вегетационный период и беднее урожаи. Бекас, обитатель болот. Фото: Shino jacob koottanad en.wikipedia.org Биоразнообразие Две трети рыбы и моллюсков, которых добывают в мире, связаны с водно-болотными угодьями. А болотная растительность, даже та, что кажется скудной, кормит множество видов животных. Кулик не просто так хвалит свое болото – это его дом, который ничто не заменит. И если вдруг ваш образ жизни, работу или отношения кто-то уничижительно сравнивает с болотом – взгляните на это с экологической стороны: возможно, вы играете уникальную роль, без которой вся биосфера сломается.