Мир зеленого безмолвия

Многолетний опыт подсказывает, что в условиях засушливого климата Центрального Черноземья, особенно в степных районах, сохранение болот в естественном состоянии гораздо выгоднее, чем последующая эксплуатация мелиорированных участков. Культурные поля, как правило, располагаются на значительном расстоянии от рек, и болота создают благоприятный микроклимат, поддерживая грунтовые воды на определенном уровне. Вместе с тем травостой низинных болот создает природную кормовую базу, которая может быть использована в виде сенокосов и для приготовления силоса. Биологическая продуктивность таких болот составляет 22—28 ц/га.

Нежелательно осушение болот на Крайнем Севере. Оно вызывает поднятие уровня многолетней мерзлоты. В этих районах мелиорация должна планироваться лишь в случае острой необходимости. Могут осушаться только отдельные участки для строительных нужд. Развитию сельскохозяйственной и лесной мелиорации препятствуют суровые климатические условия и многолетняя мерзлота.

Сложность предсказания возможных изменений природных условий при освоении болот обусловливается еще одним обстоятельством. При современном уровне изучения природных комплексов мы еще не в состоянии составлять достоверные прогнозы изменения поверхностного стока. Очевидно, необходимы более полные данные по изменению климата территории на протяжении веков, материалы о развитии лесов, жизни болот и рек. Пока же можно только сказать, что реки, текущие по заболоченным районам и имеющие заболоченные водосборы, отличаются небольшим, но длительным половодьем, продолжающимся и в летние месяцы. На реках сухих областей паводки бурные и короткие. Известно, что также их уровень и длительность зависят от интенсивности поверхностного стока. Нетрудно представить, насколько катастрофичны были бы разливы сибирских рек, если бы подавляющую часть их стока не перехватывали болота.

Всем известно, какой вред приносят сельскохозяйственным угодьям эрозионные процессы. Болота, консервируя воду, уменьшают смыв и размыв почвенного слоя. Меньше загрязняется речная и озерная воды, обеспечивается минимальный вынос с материка в океан минеральных веществ.

Отмечая роль болот в круговороте воды, особенно следует подчеркнуть значение олиготрофных болот как аккумуляторов пресной влаги. Только в таежной зоне Западной Сибири они сохраняют около 500 км³ отфильтрованной чистой воды. А общий ее запас в различных типах болот Западно-Сибирской низменности достигает 1000 км³. Его хватило бы на орошение полей всех засушливых областей нашего государства примерно в течение столетия. Подобные резервы становятся особенно важны в последнее время, когда во многих районах ощущается дефицит пресной воды.

Существенна роль болот в формировании газов атмосферы. Их растительный покров суммарно вырабатывает ежегодно 1,6×10⁸ т кислорода. Такие цифры могут показаться преувеличенными, но они совершенно реальны, потому что на болотах, в отличие от лесных и других растительных сообществ, кислород очень мало расходуется на разложение органического вещества. Для биосферы в целом и человеческого общества в частности это не менее важно, чем упомянутое накопление пресной воды. Согласно данным, приведенным в статье О. П. Добродеева (1977), на сжигание угля, нефти и газа ежегодно тратится 2×10¹⁰ т свободного кислорода. И эта цифра непрерывно растет. Уже сейчас получается, что фактическая приходная статья баланса свободного кислорода только на порядок меньше расходной. Соответственно увеличивается значение и компенсирующих процессов, происходящих в болотной толще.

До вмешательства человека в биосферу основным поставщиком кислорода в нее был умеренный пояс северного полушария. Леса, болота, озера, а также океанские отмели (шельф) занимают в нем наибольшую площадь. К сожалению, сейчас многие страны стали активными потребителями кислорода. Гигантское количество горючих веществ сжигается в США, Канаде, в Западной Европе и др. Приостановить бесконечный рост пожирания кислорода промышленностью и транспортом может лишь одно: ограниченность запасов горючих ископаемых в недрах земной коры. Истребив их, люди будут вынуждены искать новые источники энергии, и можно надеяться, что они окажутся более безвредными для биосферы.

Издревле люди основательно потрудились над тем, чтобы сократить зеленый убор Земли. Но пока благодаря жизнедеятельности зеленых растений — лесных, луговых, болотных, водных — в атмосферу ежегодно поступает около 3,2×10¹¹ т свободного кислорода — в десять раз больше того, что пожирает промышленность и транспорт. Но есть и другие пути использования кислорода. Немало его уходит на естественные процессы окисления, происходящие в биосфере, особенно активные в экваториальных, субэкваториальных, а также в засушливых областях, где скорость окисления возрастает пропорционально повышению температуры. В таких условиях отмирающие органические вещества обычно характерны для умеренных и субарктических областей. Они сохраняются не только в болотах, но и на дне озер, в поймах рек и в почвенной подстилке. Этому способствует наличие низких температур. Как известно, 99% запасов торфа сосредоточены именно здесь.

Сохраняется органическое вещество — происходит заметная экономия свободного кислорода, безотказно вырабатываемого растениями в процессе фотосинтеза. Звучит парадоксально, но в жарких областях даже лесные массивы не служат поставщиками живительного газа. Они только мощные ускорители круговорота веществ. Под покровом тропического леса атомы кислорода непрерывно отщепляются от молекул воды, но они тут же участвуют в реакциях окисления отмирающего органического вещества.

Болота не только поставщики кислорода в атмосферу Земли. Они играют немалую роль в очищении ее от ненужных, зачастую вредных примесей. Работы ученых-гигиенистов подтверждают, что мелкие частицы, взвешенные в воздухе (пыль, а вместе с ней микроорганизмы), передвигаются, особенно при штиле, в сторону пониженной температуры. Подобное явление носит название термофореза. Благодаря ему частицы поглощаются поверхностью болот. Собственно, так и обеспечивается минеральное питание растений олиготрофных (верховых) болот. Масса пыли, исчезающей в болоте, нередко может быть значительной — до 3000 кг/га.

В ней содержатся и вещества, нужные растениям: соединения азота, калия, фосфора, серы и др. Толстый влажный моховой ковер буквально как пылесос вытягивает из воздуха загрязняющие его частицы. Пылевые частицы, попавшие в кислую воду верхового болота, легко распадаются на ионы. Часть их усваивается растениями, часть передвигается по сфагновой дернине к ее краю, особенно если верховое болото выпуклое. Нерастворимые вещества и неусвоенные растениями ионы постепенно выводятся из круговорота и поглощаются толщей торфа по мере нарастания мохового покрова. Эта способность болота к очищению атмосферы дает основание считать их естественными геохимическими барьерами в природе.

Крупные олиготрофные массивы болот, образующие иногда целые сложные системы, успешно справляются с довольно значительным химическим загрязнением, снова и снова восстанавливая свою олиготрофность.

Что касается небольших болот, то при значительном повышении минерального питания могут произойти заметные изменения в растительности покрова. В сущности на этом основан принцип так называемого биологического осушения болот, когда вносятся удобрения и олиготрофные растения начинают вытесняться более требовательными к минеральным солям, но зато и более конкурентноспособными формами. Так без насилия над окружающей средой болота можно превратить в кормовые угодья. При условии, что их использование компенсирует потерю урожая ягод.

Замена болотной растительности менее влаголюбивыми видами ускоряется еще тем, что олиготрофы просто не в состоянии переносить резкое обогащение почвы минеральными веществами. Особенно губительным для них оказывается кальций. Он связывает в нерастворимые соединения находящиеся в болоте в малых дозах соединения фосфора, необходимые для нормального течения жизненных процессов. Для полной гибели пышного сфагнового ковра достаточно концентрации кальция не более 0,3% от общего веса растительной массы.