Природное диво

Пришедшие последними на эту землю, мы только находим то, что всегда существовало.
Морис Метерлинк, бельгийский писатель и натуралист

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, путешествснник 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. — Л. Е.) 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 гуминовыми 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 водоем- кость 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.

 

Добавить комментарий