Факультет

Студентам

Посетителям

Природное диво

Итак, в результате отмирания и распада растительности в болоте образуется пористое, упругое, с характерным темно-маслянистым блеском вещество — торф.

Все его видели, держали в руках, мяли пальцами и вроде бы хорошо знают. Но на простейший вопрос: «Что это за диво?» — затрудняются в четких ответах даже специалисты. Потому что торф действительно чудо природы. Одни называют его минералом, другие — горной породой, но не какой-нибудь, а органогенной; третьи — горючим полезным ископаемым и т. д. Кто больше прав? Как ни странно, но в каждом ответе есть определенная доля истины, которая, как мы знаем, в сложных случаях лежит обычно посередине. В нашем — тоже.

Давайте порассуждаем.

Минералом называют природное тело, образующееся в недрах Земли и приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам. Такое определение как будто подходит и к торфу. Но если вспомнить, что торф крайне слабо минерализован (верховой — не более чем на 6—7%), приходится признать: если и подходит, то с существенной натяжкой. Пойдем дальше — «торф как органогенная горная порода». Опять вроде правильно, хотя слово «горная» несколько смущает. «Причем тут горы, — удивленно скажет рядовой читатель, — если торф преимущественно образуется во впадинах?» Снова, выходит, неувязка. И, наконец, «торф как топливо». Тут все ясно. Но это всего лишь одна из колоритных граней его многообразной натуры.

Анализ можно продолжать и дальше, но лучше оставим профессиональную терминологию и представим процесс в природе.

Отмершие растения легли на дно водоема либо в переувлажненную землю. За работу принимаются великие могильщики природы — микробы. Начинается процесс разложения. Идет он крайне медленно, что в общем вполне понятно: приток кислорода к погребенным толщам ограничен и в таких условиях многие микроорганизмы (аэробные) не работают вообще, да и некоторые другие трудятся не в полную силу. Поэтому смело можно сказать, что на первых этапах торфообразования и в значительной мере на последующих происходит не столько гниение, сколько консервация органических остатков и их уплотнение. Им предстоит находиться в таком виде веками и тысячелетиями. Слой ложится на слой, залежь все увеличивается. Чем ближе к поверхности, тем больше микроскопических организмов вовлекается в биопереработку. Параллельно в залежи идут физико-химические процессы. В результате поверхностный горизонт оказывается наиболее минерализованным.

Разумеется, не все в природе происходит так гладко, как здесь описано. Череда засух, например, может сильно подавить деятельность микроорганизмов, в особенности приповерхностных. Но многолетней тенденции хода микробиологических процессов климатические аномалии все же существенно не искажают.

У Михаила Пришвина, чародея слова и тонко чувствовавшего пульс природы человека, есть замечательное произведение — сказка-быль под названием «Кладовая солнца». В начале книги мы ее вскользь упоминали. Это настоящая поэма о болоте. Как биолог по образованию, путешественник и охотник писатель хорошо представлял, что это такое, и потому его образная характеристика торфа затмевает все формальные определения. Впрочем, прислушайтесь сами: «Блудово болото (так в повести, но на его место можно поставить любое) со всеми огромными запасами горючего, торфа, есть кладовая солнца. Да, вот именно так и есть, что горячее солнце было матерью каждой травинки, каждого цветочка, каждого болотного кустика и ягодки. Всем им солнце отдавало свое тепло, и они, умирая, разлагаясь, в удобрении передавали его, как наследство, другим растениям, кустикам, ягодкам, цветам и травинкам. Но в болотах вода не дает родителям-растениям передать все свое добро детям. Тысячи лет это добро под водой сохраняется, болото становится кладовой солнца, как торф, достается человеку в наследство».

В тесной связи между солнцем и зеленым листом кроется самая широкая и дорогая нам — космическая роль растения. Крупнейший биолог прошлого века К. А. Тимирязев называл его истинным Прометеем, похитившим огонь с неба. «Похищенный им луч горит и в мерцающей лучине, и в ослепительной искре электричества. Луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта». Его теплота разливается в нашем теле. До поры, до времени сохраняется он втуне и в отложениях торфа, чтобы когда-нибудь отдать запасенную энергию людям или природе.

Биохимические превращения в болоте идут безостановочно. В результате их из отмерших остатков растений высвобождаются гуминовые кислоты. Они создают благоприятную среду для работы бактерий. Вместе с гуминовмми веществами в процессе разложения углеводов накапливаются и битумы, которые, напротив, сдерживают микробиологическую деятельность. Не дают растительной органике преждевременно сгореть. Эта кажущаяся непоследовательность на самом деле не противоречит созидательному началу в природе. Просто она не привыкла спешить.

Скорость образования торфа незначительна и составляет на верховом болоте около одного миллиметра в год. Следовательно, для создания метровой торфяной залежи Природа должна была трудиться не менее тысячи лет. И она успела поработать на славу. Несмотря на низкие темпы накопления торфа, запасы его на нашей Планете составляют сейчас 500 миллиардов тонн (см.: Торфяные ресурсы мира. М., 1988). Причем 40% мировых его ресурсов (200 миллиардов тонн) приходится на бывший СССР. Доля нашей республики в общесоюзном фонде равнялась 2,8% (второе место после РСФСР).

По данным на 1996 год, запас торфа-сырца в Беларуси был равен 4,4 миллиарда тонн, а наибольшая мощность торфяного пласта в некоторых месторождениях доходила до 10,5 метра. Для сравнения укажем, что максимальная из встреченных в мире торфяных глубин (на одном из моховых болот восточной Пруссии) составляла 24,6 метра. Это высота восьмиэтажного дома! В рядовых случаях данный показатель намного скромнее и сильно варьирует лаже на одном и том же массиве. На низинных он обычно колеблется в пределах 0,8—1,5 метра. На верховых толщина залежи больше.

В зависимости от растений-торфообразователей различают тростниковый торф, камышовый, осоковый, гипновый, сфагновый, пушицево-сфагновый и ряд других. Их можно распознать даже на глаз по внешним признакам. Торф моховой, только что вынутый из залежи, — белого, соломенно-желтоватого или золотисто-бронзового цвета. При сжатии выделяет много воды и пружинит, как губка. Торфа травянистой (низинной) группы — от зеленовато-оливкового до темно-коричневого оттенков. К тому же они более плотного сложения. На воздухе и те, и другие начинают быстро темнеть вследствие активизации окислительных процессов. В образцах различных видов торфа можно рассмотреть фрагменты стеблей, корневищ, древесины и коры деревьев, остатки соцветий, соплодий, семена. О более крупных предметах поговорим особо.

Химический состав торфа существенно зависит от его происхождения. Наиболее богата минеральными солями низинная залежь, содержащая довольно много азота и в меньшей степени — фосфора и калия. Имеется в ней также железо, кремний, магний, кальций. Верховой торф, как правило, беднее, обладает повышенной кислотностью и менее пригоден в качестве субстрата для культурных растений. Считается, что торфяные почвы обладают потенциально высоким плодородием. Слово «потенциально» означает, что основная часть элементов питания находится здесь в связанном состоянии — в форме органических соединений и поэтому малодоступна корням без проведения мероприятий по удалению излишка воды.

Низинный торф содержит десятки разнообразных веществ, обладающих физиологической активностью. Вместе с освобождающимся в процессе разложения азотом они значительно стимулируют рост растений. Тот, кто видел хлебные злаки в период первичного освоения торфяных болот, знает: по габаритам они напоминают камыш. Стебель у основания чуть ли не в палец толщиной и высота у некоторых в рост человека. Правда, такие гиганты столь же успешно и полегают, как растут. Экологическая стойкость у них ослаблена.

Самая поразительная черта любого торфа — чрезвычайно высокая насыщенность его органикой, которая у верховой группы может достигать 97%. Иными словами, он почти нацело состоит из остатков погребенной растительности. Эта редкостная особенность определяет главные физические свойства торфяников.

Рассмотрим важнейшие.

Благодаря высокому содержанию органического вещества торф обладает большой влагоемкостью — способностью поглощать и удерживать в себе много влаги. Сравнение его в этом смысле с легко впитывающей жидкость губкой вполне правомерно. Молодой сфагновый торф может содержать запас воды, в двадцать раз превышающий его собственный вес. Это не удивительно, если принять во внимание, что чистый сухой сфагнум способен и на большее. В одном из экспериментов немецкого исследователя З. Руофф десять граммов сухого мха впитали 380 граммов воды. Это абсолютный рекорд водовместимости. Более плотный низинный торф поглощает влагу слабее верхового, но тем не менее гораздо сильнее привычных минеральных субстратов — песков, глин, суглинков, супесей и пр. В наших опытах водоемкость его колебалась в диапазоне 250—400%, что в 14— 22 раза выше, чем, например, у глинистого песка.

Всю свою жизнь проработав с торфяными почвами, я привык к их непомерной водной жадности, как привыкают к самым обыденным вещам. Зато как удивлены были казанские коллеги, имевшие дело с маловодовместимыми сероземами. В 1980 году я послал рукопись своей первой монографии «Влагообеспечение растений на торфяной почве» известному казанскому физиологу-«воднику» профессору Н. А. Гусеву. Прочитав о значениях влагоемкости, он не поверил своим глазам: «Наверняка ошибка. Не может такого быть!» При личной встрече Николай Андреевич добрый час дотошно расспрашивал меня лишь о качествах чудо-субстрата. Уточнял, сравнивал, перепроверял и, только окончательно убедившись в моей правоте, сел писать отзыв. Через два года я снова приехал в Казань на длительную стажировку, переправив по железной дороге большой ящик с торфяной почвой для опытов. Ее с удивлением рассматривали сотрудники университета и Института биологии. А остаток «белорусского чернозема», как его здесь окрестили, после моего отъезда был вмиг растащен по лабораториям. Вот что значит болотный уникум!

Торф гигроскопичен. В высушенном состоянии легко поглощает пары воды из воздуха. А вот водопроницаемость пластов незначительна, потому они так хорошо и удерживают поглощенную воду.

У всех известных видов торфа низкая теплопроводность. Хотя темная его поверхность эффективно улавливает солнечные лучи и сильно прогревается, полученное тепло практически не распространяется в нижележащие слои. Чтобы почувствовать это, достаточно засунуть руку в торфяную толщу. Там всегда холодно. А на глубине 6— 7 метров температура уже постоянна в течение всего года. Специфика теплового режима выражается в меньшей глубине промерзания болот, а также в медленном и растянутом их оттаивании. Это явление хорошо знакомо земледельцам. Часто им приходится сеять в почву зерно, когда в подповерхностных слоях лежит еще ледяная корка. Бывает, что она сохраняется там до самой середины июня.

Плохая теплопроводность торфяников в сочетании с рядом других сопутствующих условий приводит нередко к ночным заморозкам на болотах. Они случаются здесь не только весной, но даже в начале лета. И бывают суровее, чем на окружающих суходолах. Мне памятна до сих пор весна 1974 года на Полесье, когда температура воздуха у поверхности торфяной почвы упала до —10,6 °С. Как в зимние морозы! Но на календаре — 21 мая. Агрономы пришли в растерянность. Вымахавшая почти по пояс рожь стояла поникшая, словно ошпаренная кипятком. Казалось, что никакая сила уже не заставит растения воскреснуть. Но они ожили с наступлением теплых дней и даже дали впоследствии небольшой урожай зерна — около десяти центнеров с гектара, что само по себе уже было чудом. Более же стойкая к невзгодам дикая болотная растительность и эту климатическую напасть перенесла стоически.

У торфа немало и более тонких примечательностей. Но описание их не входит в нашу задачу. Читателю, думаю, и так ясно, какой чудесный продукт вызревает веками в уникальной болотной мастерской. О том же, как человек распоряжается этим щедрым даром природы, есть смысл поговорить несколько подробнее.

Торф находит широкое применение во многих отраслях народного хозяйства. Казалось бы, только смотри и радуйся. Так когда-то и было. Болота долго рассматривали как кладовую дешевого топлива и дарового удобрения. Но однажды человек понял: при таком легкомыслии волшебный ларец природы будет скоро и окончательно опустошен. «Коричневое золото» исчезнет на веку одного-двух поколений. А что дальше? Как быть тем, которые станут жить после нас? Им что, болота и торф не нужны?

Еще в конце XIX столетия Антон Павлович Чехов, озабоченный тревожными масштабами гибели природы, с горечью писал: «Надо быть безрассудным варваром, чтобы… разрушать то, чего мы не можем создать». Этот тезис уместно дополнить высказыванием нашего современника по поводу использования торфа на топливо: «Мы топим котлы наших ТЭЦ ассигнациями». Может преувеличивают писатели?

К сожалению, нет. В 1984 году вышла в свет книга известного американского геолога Б. Скиннера «Хватит ли человечеству земных ресурсов?» В ней анализируются данные об использовании различных их видов в хозяйственной деятельности человека. Автор относит торф к фактически невозобновляемым ресурсам, несмотря на то, что своим происхождением он обязан действующему и по сей день солнечному теплу и свету. Торфяные запасы на Земле четко фиксированы, утверждает он, а новые образуются настолько медленно, что практического значения не имеют. К тому же области торфяных новообразований в современную эпоху довольно редки. Обобщающий вывод звучит как приговор: «Человечество стоит на пороге самого критического периода, который оно когда-либо переживало».

У нас, кстати, есть хорошая альтернатива топливному использованию торфа. Это лес. Резервы его в Беларуси достаточно велики, а главное — возобновляемы. Надо только научиться разумно ими пользоваться.

Один из основоположников охраны природы Георг Марш писал в 1866 году: «Человек, извлекая торф, нарушает естественный географический порядок». И, отметим, создает себе еще одну проблему. Реабилитация этих земель крайне сложна. Сельское хозяйство выработанные торфяники брать не хочет. Они кислые и там ничего толком не растет. Лесное хозяйство тоже отказывается из-за повышенной пожароопасности. Пожары губят молодые посадки. Можно превращать торфяные выработки также в пруды, водохранилища и т. д. Вариантов много. Но пока нет такого, который вернул бы искалеченной природе ее неподражаемый лик и экологический статус.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: