Болота роль болот в образовании полезных ископаемых

Болото — это участок земной поверхности, обладающий избыточным увлажнением, высокой кислотностью и низкой плодородностью почвы, что является следствием поднятия к поверхности грунтовых вод, которые, однако, не образуют постоянный слой воды. Само слово означает «грязь». Оно и верно, ведь болота представляют собой смесь почвы, воды, и полуразложившихся органических веществ (в основном, растительного происхождения), находящихся на поверхности. Характерный запах возникает именно из-за них. Со временем эти вещества, кстати, превращаются в полезный ресурс — торф.

Причины образования болот

Большинство болот возникает по естественным причинам, но некоторые также образуются по вине людей. В целом же, причины их образования можно разделить на 2 группы: зарастание водоёмов и заболачивание почвы.

В первом случае, различные водоёмы (озёра, пруды, водохранилища) зарастают водорослями настолько, что в них практически прекращается любой сколько-нибудь значимый водообмен, из-за чего со временем они превращаются вот в такое непонятное месиво. Эта участь ждёт очень многие озёра, и ничьей вины в этом нет, не запретишь ведь растениям расти.

Во втором же случае, болота возникают, фактически, на пустом месте. Самым частым вариантом является, когда они образуются в низинах. И происходит это в том случае, если в том районе наблюдаются обильные осадки, малый (или просто недостаточный) уровень испарения влаги, а также имеются достаточно близко к поверхности расположенные грунтовые воды. В таком случае, воде попросту некуда деваться, и с годами территория превращается в болото.

Также эти водоёмы могут образовываться из-за возведения дамб или деятельности бобров.

Свойства болот

Самым интересным из эффектов болот является мумифицирование. Дело в том, что почти вся вода, находящаяся в этих водоёмах, содержит большое количество кислот разложившихся растительных веществ. Это очень сильно замедляет рост бактерий, а ведь именно они, в данном случае, выполняют роль редуцентов (перерабатывают органические вещества). В результате, органические тела, попадающие в топь, могут сохраняться в таком растворе тысячелетиями. Так, самой древней обнаруженной мумии человека порядка 2500 лет. И сохранилась она на удивление хорошо.

Ещё одним интересным свойством болот является свечение. Представляет оно собой возникающие без всякой системы и мелькающие то тут, то там, яркие огоньки и свечения. Часть из них объясняется просто — это фосфоресцирующие организмы, обитающие в данной местности. Другая часть свечений вызвана гниющими растениями, которых очень много на болотах. А иногда свечения возникают благодаря спонтанным возгораниям болотного газа, метана. И это лишь самые частые причины образования свечения. Хотя могут быть они вызваны и радиоактивными минеральными осадками, и иными причинами.

Классификация болот

В зависимости от того, по каким свойствам сравниваются болота, применяют различные классификации. Так, по условиям водно-минерального питания их делят на 3 типа: низинные, верховые и переходные. Низинные обладают хорошим водно-минеральным питанием, поскольку находятся возле различных источников воды: возле озёр, в поймах рек, близко к источникам грунтовых вод, да и просто в низких местах, куда стекается вода. Верховые болота имеют скудное водное питание, в основе которого лежат осадки. Ну а переходные являются чем-то средним между двумя этими типами.

Также классификация болот может основываться на типе растительности, которая там преобладает. Выделяют всего 4 типа болот: моховые, травяные, кустарничковые и лесные. Думаю, пояснений, что представляет собой каждое из таких болот, не требуется.

В зависимости от микрорельефа местности, болота делят на плоские, бугристые, выпуклые, и вогнутые. Но это если рассматривать форму болот, а если рассматривать лишь местность, то бывают они склоновыми, долинными, пойменными, водораздельными и т.д.

Но основной интерес, разумеется, представляют болота, выделяющиеся среди других. О самых больших болотах мы и расскажем.

Роль болот в природе

Болота являются «лёгкими планеты». Польза, оказываемая ими, сопоставима с пользой лесов. Только эффект они оказывают немного другой. Болота уменьшают количество углекислого газа, содержащегося в атмосфере. Происходит это благодаря захоронению неразложившейся растительной (и не только) органики, ведь при её разложении углекислый газ выделяется в больших количествах. Но в болотных топях эта органика превращается со временем в каменный уголь.

Как ни странно, болота являются хорошими фильтрами воды, а также санитарами аграрных (сельскохозяйственных) экологических систем. Также ценны они природными ресурсами, добываемыми на них. В первую очередь, это торф, применение которого весьма широко. Но и растения, произрастающие в этих местах, тоже имеют большое значение. Например, клюква, голубика, морошка.
Автор фото — Leo-setä, ссылка на оригинал (фото было изменено).

К сожалению, приносят болота не только пользу. Метан, образующийся здесь в больших количествах, поступает в атмосферу, а это не очень хорошо. Метан относят к парниковым газам. То есть, к тем, из-за которых возникло глобальное потепление.

Заключение

Болота приносят как пользу, так и вред. Впрочем, многое в природе играет настолько же неоднозначную роль. И для человека, на самом деле, это не очень хорошо, поскольку сложно предсказать, как те или иные действия повлияют на баланс в природе. Так, осушение болот, проводимое людьми, может принести массу проблем в будущем, а может и спасти нас, или вообще не окажет существенного влияния — время покажет. Но если серьёзно задуматься, то становится немного неуютно от того, как часто человек вмешивается в отлаженный природный механизм, полагаясь на удачу. Хотя в данном случае, особых вариантов и не было. Территории, полученные от осушения болот, используются в сельском хозяйстве, что очень важно.

К тому же, далеко не все болота подвергаются этой процедуре. Многие из них никто не трогает, а некоторые даже объявляются природоохранными территориями. Хотя делается это, скорее, ради сохранения редких видов животных и растений, находящихся там. Но всё же, это вселяет надежду. Человек умеет не только разрушать, но и создавать, а также сохранять уже существующее.

В отличие от других чудес, созданных водой, болота со своими топями и трясинами всегда пугали людей. Издавна их «населяли» отрицательными сказочными персонажами — кикиморами и водяными. Это правда, на них лучше не ходить в одиночку, но не из-за вымышленной нечистой силы. Действительные обитатели болот не так и страшны, а сами они являются важной частью гидросферы и природы вообще.

Сегодня болота комплексно изучает наука под названием болотоведение. Но экосистема этих водоёмов многофункциональна. Ботаниками она рассматривается как растительное сообщество, геологами — как место образования торфяных залежей, в лесомелиорации и сельском хозяйстве изучают влияние болот на почву, рассматривают последствия их осушения и т.д.

Разнообразие определений понятия «болото»

Одни учёные отождествляют болота с типом растительности, не придавая значения другим факторам, другие больше рассматривают его с позиции геологов — как участок земной поверхности, где происходит напластование торфа. Это не раскрывает сущности болот, так как многие из них пересыхают под влиянием глубинной эрозии и утрачивают такие свойства, как увлажнение и накопление торфа. Они покрываются луговой, лесной, а иногда и степной растительностью, и их уже нельзя называть болотами, хотя мощность трансформированного торфа в них может быть значительной.

• обильное увлажнение;
• специфическая гидрофильная растительность;
• болотный тип почвообразования, связанный преимущественно с торфообразованием.

Сторонники этой точки зрения делятся на две группы. Одни придерживаются мнения, что торф — обязательный признак болота, другие рассматривают отложение торфа как частный случай, потому что в определённых условиях он может не накапливаться. Например, в поймах крупных рек торф не образуется, потому что растительные остатки погребаются под мощным слоем аллювия.

Представители первой группы вводят дополнительное понятие — «заболоченные земли», куда они относят переувлажнённые участки поверхности с небольшим слоем торфа. Главным критерием разграничения болот и заболоченных земель служит глубина расположения корневых систем растений. Если корневые системы остаются связанными с минеральным грунтом, то данные земли относят к заболоченным. Мощность торфа в этом случае не обязательно должна ограничиваться толщиной в 20-30 см, в лесу она может быть и больше. Заболоченные земли — это начальный этап развития болот. По характеру растительного покрова они могут быть заболоченными тундрами, лесами или лугами.

Образование болота — очень сложное природное явление, являющееся объектом изучения различных дисциплин. Поэтому основные понятия о болоте в процессе познания периодически изменяются. Разночтения в понятиях «торфяные месторождения», «торфяные болота», «заболоченные земли» проявляются в дальнейшем расхождениями в количественных оценках площадей болот.

Термин «торфяник»— не синоним термину «болото». Торфяник — это дренированное или осушенное болото, утратившее такие естественные свойства, как обильное увлажнение и влаголюбивая растительность. Когда от болота остаётся лишь торфяная залежь. Торфяники характерны для тундры (мёртвые реликтовые торфяные образования), а также лесостепи, где некоторые болота вследствие глубинной эрозии погребаются минеральными наносами.

Пантанал Мату-Гросу, Бразилия.
Автор: Filipefrazao, CC BY-SA 3.0

Крупнейшая  сезонная заболоченная земля мира — это Пантанал. Он занимает 200 тыс. км² территории Бразилии, Боливии и Парагвая. Эта местность лежит на высоте всего в 50 м. над уровнем моря. С севера, востока и юго-востока её впадина резко ограничена поднятиями Бразильского плоскогорья. С его уступов в Пантанал стекают воды многочисленных рек. Уникальная природа этих мест включена в число объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО.

Классификация болот по месту расположения и характеру питания

В зависимости от характера питания и условий расположения в рельефе местности чаще всего болота делят на:

• низинные (эвтрофные — требовательные к питанию) — зольность верхнего слоя торфа равна 6-7%;
• переходные (мезотрофные — занимают промежуточное положение между эвтрофными и олиготрофными) — от 4 до 6-7%;
• верховые (олиготрофные — малотребовательные к питанию) — менее 4%.

Источник: https://helpiks.org/5-53515.html

Некоторые специалисты считают их разобщёнными во времени стадиями единого болотообразовательного процесса. Нечто вроде детства, юности и зрелости у человека. Как ребёнок, подрастая, превращается во взрослого, так и молодые (низинные) болота, развиваясь, трансформируются в верховые.

Низинные болота

Низинные болота чаще встречаются в понижениях местности, реже на водоразделах. Они появляются на затапливаемых суходолах, озёрах и старицах. Но грунтовые воды, богатые минеральными веществами, там всегда близко подходят к поверхности. Для низинных болот характерна разнообразная растительность — древесная, кустарниковая, травянистая и моховая. Сфагновые мхи здесь встречаются редко, а из тех видов, которые тут всё же поселяются, преобладают более требовательные к питанию.

Низинное болото.
Автор: Хиллебранд Стив, общественное достояние

Здесь обитают многочисленные травы:

• различные осоки;
• рогозы;
• тростник;
• манники;
• хвощи — приречный и болотный;
• вахта;
• сабельник.

Деревья: ель, сосна, ольха чёрная, белая бородавчатая, реже пушистая, иногда ясень. Некоторые кустарники: ивы — пепельно-серая, пятитычинковая, лопарская, розмаринолистная и др. Торфяная залежь образована остатками этих растений.

Низинные болота вогнутые или плоские, с обычными для них древесными или осоковыми кочками и мочажинами — понижениями. В мочажины выходит грунтовая вода.

Мочажины и и осоковые кочки

Верховые болота

К верховым относятся болота, которые увлажняются водами, бедными химическими элементами. Питание этих болот обеспечивается в основном атмосферными осадками и пылью. Они, как правило, располагаются на повышениях, чаще на водоразделах. Однако начальные стадии их образования всегда связаны с понижениями рельефа. По мере развития их поверхность приобретает выпуклую форму.

Для них характерен мощный слой кислого, бедного питательными веществами, слабо разложившегося торфа. Верховые болота отличаются однообразием и бедностью видового состава растений. Это объясняется недостатком не только минеральных веществ, но и воды. Приобретая выпуклую форму, оно своей поверхностью сильно отдаляется от грунтовых вод. Середина его может возвышаться над краями на 4-5, а то и на 10 м. Влага на такую высоту поступает слабо.

Самое парадоксальное в этой ситуации то, что болотная линза бывает переполнена водой. Она даже может лопнуть под её напором. Один из таких случаев описывает известный французский географ Жан Жак Элизе Реклю. Произошёл он в 1821 году в Ирландии. Большое торфяное болото в центре равнины внезапно прорвало окружающие его мшистые валы и стало растекаться по окрестностям. Потоками грязи были снесены дома и затоплены леса на площади в 12 км². Возможно, что толчком к прорыву послужили какие-то подземные силы. Ведь прежде чем лопнуть, поверхность болота долгое время волновалась, как море, и из глубин его доносились глухие раскаты наподобие подземного грома.

Микрорельеф верхового болота в большинстве бугристый: пушицевые кочки, моховые бугры и гряды с пронизывающими их побегами кустарников. Наиболее высокие из них увенчаны стволиками хилых сосёнок.

Клюква растёт на переходных и верховых болотах.
Автор: Keith Weller, общественное достояние

Вода болота может быть пресной, солоноватой или морской. Крупнейшие в мире болота (или заболоченные земли?) расположены вдоль крупнейших рек, таких как Амазонка, Парагвай, Конго, Миссисипи.

Причины образования болот

Общая площадь торфяных болот в мире равна 176 млн. га. Большая их часть расположена в Северном полушарии в условиях прохладного и влажного климата.

Факторы болотообразования (Бамбалов, Ракович, 2005)

Сочетание избыточного увлажнения и невысокой температуры — это не единственные условия появления торфяных болот. Важную роль в этом процессе играют также:

• рельеф без уклонов и с понижениями, чтобы вода не стекала, а застаивалась;
• водоупорный слой из плохо проницаемых пород (вечная мерзлота, глины, близко расположенное зеркало грунтовых вод);
• глубина залегания грунтовых вод.

Лето, тундра.
Автор: U.S. Fish and Wildlife Service, общественное достояние

В степи количество осадков компенсируется их испарением и транспирацией растениями, поэтому там болота не образуются. При таком же количестве осадков в тундре они распространены повсеместно. Тундра отличается низкими температурами, а значит низкой степенью испаряемости, коротким вегетационным периодом, а следовательно и низкой транспирацией. Также для тундры характерно наличие водоупорного слоя из мерзлотных грунтов. Много болот есть в тайге и лесах умеренного пояса.

Вода накапливается в грунте, заполняет его поры и вытесняет атмосферный кислород, создавая анаэробные условия. Разрушение органики почти прекращается. Происходит накопление закиси железа и других элементов, которое становится причиной оглеения грунта. Так как в анаэробных условиях не могут существовать микроорганизмы, разлагающие остатки растений, они накапливаются и превращаются в торф.

Васюганские болота — одни из крупнейших в мире и самые большие в России

В тропических широтах высокая температура воздуха, испарение там идёт очень активно. К тому же там вся органика слишком быстро разлагается, не успевая превращаться в торф. Для долин крупных рек экваториального и тропического поясов характерны заболоченные местности. Однако в отдельных районах тропиков, где условия благоприятны для заболачивания (поймы рек, океанические береговые полосы, тектонические впадины) интенсивность болотообразования и торфонакопления (до 6 м. и более) может быть весьма значительной. Наиболее заболоченные районы отмечаются  на Кубе, в Шри-ланке, Индонезии.

В областях с очень большим количеством осадков (более 1000 мм.), например, в Англии, болота настолько сильно разрастаются, что заполняют не только впадины, но и склоны и даже вершины холмов сплошным плащом торфяных отложений. Их назвали «торфяниками-плащами». Образования болот в условиях обильных осадков объясняется не только прямым, но и косвенным влиянием осадков. Почва в таких условиях настолько сильно переувлажнена и выщелочена, что создаёт наиболее благоприятные условия для поселения олиготрофных болотных растений, особенно сфагновых мхов, и для роста не только в основании склонов, но и в средних и верхних частях вплоть до вершин холмов.

Большое влияние на современное распространение болот оказало последнее валдайское оледенение. Общее значение его заключается в выработке определённых форм рельефа, а также в создании гидрологических и климатических условий, влияющих на современное распространение болот.

Процессы образования болот

Заболачивание водоёмов происходит разными путями:

• зарастание. На дне водоёма сначала отлагается глина или песок и оседают остатки микроскопических животных и растений, которые образуют сапропель (илистые отложения с примесью минеральных веществ). Водоём постепенно мелеет и заселяется растениями;
• нарастание. Поверхность водоёма затягивается корневищами трав или мхами;
• механическое заполнение. В озёрах с торфяными берегами рыхлый торф размывается, оседает на дно. Происходит обмеление водоёма и постепенное его зарастание.

В озёрах с пологими берегами болотные растения, пользуясь отложениями сапропеля как почвой, надвигаются на озеро с берегов, образуя зелёное кольцо по краю озера. При этом в смене растительности в этом кольце отмечается определённая закономерность, определяемая глубиной водного слоя.

Таким же образом происходит заторфовывание ручьёв и речек при замедленном их течении. Мелководные водоёмы, минуя стадию сапропелеобразования, зарастают водно-болотной растительностью и превращаются в торфяные болота.

Заболачивание суши — это сложный, внутренне противоречивый процесс, в основе которого лежит нарушение связей и взаимодействия между компонентами лесной или луговой экосистемы под влиянием гипертрофии водного компонента. Заполняя поры почвы, вода препятствует проникновению в них атмосферного кислорода, что нарушает газовый режим, вызывает развитие восстановительного процесса, накопление в почве закисных соединений железа и других элементов и связанное с этим оглеение грунта.

Глееобразование — обезжелезнение мелкозёма, реализуется только в условиях анаэробного сбраживания органического вещества и активного воздействия на минеральный субстрат агрессивных органических кислот. Морфологически выражается синеватым, серым, голубым цветом.

Эти изменения подавляют жизнедеятельность аэробных микроорганизмов-сапрофагов, что ведёт к накоплению мало разложившихся растительных остатков, т.е. торфа. В результате происходят и другие изменения в фитоценозе и почве, приводящие к резкому нарушению нормального обмена веществ в экосистеме и его замене заторможенным, аккумулятивным обменом, свойственным болотным экосистемам.

Роль болот в природе

Болота есть почти во всех странах мира, и это несомненное богатство. По некоторым данным они обогащают атмосферу кислородом значительно активнее, чем все леса Земли. Кроме того они:

1. участвуют в формировании и остального газового состава атмосферы. Мы помним, что растения выделяют кислород, но болота изымают из круговорота углерод, консервируя его в торфяных залежах. В результате анаэробного разложения органики здесь появляется много метана, который в перспективе можно использовать в качестве топлива, спасая от него атмосферу и климат Земли;
2. оказывают влияние на местный климат, формируя его водный и тепловой баланс. Смягчают температуру воздуха и увлажняют его, являясь источником тёплых потоков зимой и прохладных летом. Рядом с болотами реже бывают заморозки и засухи;
3. могут оказывать как положительную, так и отрицательную водоохранную роль. В нижней части бассейна реки болота снижают объём стока, но запасают значительную её часть в губке торфа. Из них начинаются многие реки, например Волга;
4. регулируют объём воды в реках в период половодий, снижая речной сток на водосборе. Сильно заболоченные водостоки более спокойны, амплитуда колебаний в них незначительна;
5. осуществляют синтез многих минералов, таких как гетит, гидрогетит, вивианит, кальцит, гипс и др. Органоминеральные вещества формируются в болотной среде при взаимодействии минеральных и органических веществ с образованием растворимых или нерастворимых соединений, например соединений железа, марганца, урана, германия с лигнином, гуминовыми кислотами или фульвокислотами;
6. образуют и хранят ценный ресурс — торф. Его используют в качестве топлива, удобрения для сельскохозяйственных полей, в химической промышленности, бальнеологии, медицине и косметологии. Сегодня он нашёл применение в производстве фильтров, изоляционных материалов, волокон для лечебных тканей, торфяных красителей древесины, кож, тканей и волокон, торфяного воска, спирта, кормовых средств и др. Особенно интенсивно развивается промышленное получение из торфа активированных углей и других типов сорбентов для очистки территорий и акваторий от загрязнений нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, для очистки поверхностей от радионуклидов, для добавок к геотехнологическим растворам при кучном и подземном и