16.4 Функции болот

Болотные системы оказывают влияние и на тепловой режим окружающих территорий. Например, понижение уровня воды на болотах в таёжной зоне Западной Сибири в процессе осушения может значительно уменьшить теплоаккумулирующую способность заболоченных территорий, а, следовательно, изменить тепловой режим, увеличив континентальность климата.

Болотные системы являются аккумуляторами атмосферной и грунтовой воды, а также участвуют в водообмене. Запасы воды в торфе на территории Западной Сибири составляют 994 км3, причём объём воды 218 км3 находится в не связанном с торфом состоянии.

Водообмен болотных систем с окружающими ландшафтами происходит посредством поверхностного и грунтового стоков. Поверхностный сток с болот осуществляется по гидрографической сети, включающей водотоки, озёра, топи, и путём фильтрации в деятельном горизонте. Реки, формирующиеся в пределах олиготрофных болотных систем, питаются атмосферными осадками, выпадающими на водосборную площадь. Олиготрофные и мезотрофные болотные системы, не связанные непосредственно с речными долинами, отдают рекам ту часть питающей их атмосферной и нередко мягкой грунтовой воды, которая уже не может быть поглощена переувлажнённым сфагновым покровом и залегающим под ним торфом, а также израсходована на эвапотранспирацию.

Естественно, что в условиях Западной Сибири, где преобладают крупные болотные системы, достигающие десятков и даже сотен тысяч гектаров,— такой объём стока обеспечивает образование ручьёв и речек. Таким образом, болота не являются генераторами влаги; они осуществляют транзитную функцию перераспределения поступающей в них воды между поглощением её торфяным слоем, испарением в атмосферу и стоком. Накапливая воду до полной влагоёмкости торфа и мохового слоя, болота расходуют на сток только протекающий через них транзитом не поглощённый остаток грунтовой или атмосферной воды.

Влияние болот на величину поверхностного стока проявляется и в том, что отложения торфа на поверхности водопроницаемых минеральных пород и кольматаж органическими коллоидами пор подстилающих минеральных грунтов ослабляет инфильтрацию атмосферных вод в глубокие слои и увеличивает в связи с этим поверхностный сток вод в речную сеть.

Болота оказывают влияние на регулирование внутригодового распределения стока, растягивая сроки весеннего половодья. Поэтому паводки рек, имеющих заболоченные водосборы, отличаются более низким пиком и более продолжительным весенне-летним половодьем (с мая по август), чем паводки рек с незаболоченными водосборами. Нетрудно представить, насколько катастрофичны были бы разливы сибирских рек, если бы подавляющую часть стока в них не перехватывали болота.

Болота препятствуют развитию эрозионных процессов, смыву и размыву. Наличие болот обусловливает слабую минерализацию воды в реках и озёрах и обеспечивает минимальный вынос с территории в океан минеральных веществ.

Болота влияют на формирование гидрологического режима окружающих территорий. Это влияние имеет свои особенности в разных природно-географических зонах. Например, в Западной Сибири гидрологическая роль болот в основном положительная. Повышение уровня грунтовых вод способствует мезофитизации растительного покрова, процессам рассоления на заболоченных и прилегающих к ним территориях, препятствует развитию почвенной засухи. Кроме того, в этой зоне развитие болот увеличивает флористическое и фитоценотическое разнообразие.

Болотные системы способны аккумулировать большой спектр загрязняющих веществ из атмосферы. Известно, что мелкие частицы, взвешенные в воздухе (пыль, микроорганизмы), передвигаются особенно при штиле, в сторону увлажнённой территории с пониженной температурой (водоёмы, болота). Это явление называется термофорез. Благодаря этому явлению взвешенные в атмосфере частицы поглощаются поверхностью болот. Также установлено, что в местах особо сильного техногенного загрязнения накопление токсических веществ на болотах на порядок выше, чем на окружающих их суходольных территориях. Поэтому следует сохранять болота, особенно олиготрофные (сфагновые) вблизи крупных промышленных центров.

Болотные системы — это «почки» атмосферы, биологические фильтры с очень высокой сорбционной ёмкостью, геохимические барьеры. Они накапливают такие токсичные техногенные элементы, как мышьяк, селен, свинец, кадмий, ртуть, консервируют их на многие годы и выводят из круговорота веществ в биосфере. В болотах надолго могут консервироваться и органические загрязнители, например, нефтепродукты.

С учётом факта аккумуляции зольных элементов в сфагновом покрове, а также относительно высокой его водопроводимости, становится понятной роль сфагновых мхов в регуляции гидрохимических условий на болотах. Крупные олиготрофные болотные системы способны справляться с довольно значительным химическим загрязнением даже после сильного местного нарушения системы. Что касается небольших болот, то там повышение минерализации вызывает резкое изменение растительного покрова. На этом основан принцип биологического осушения болот: внесение удобрений на олиготрофные болота приводит к изменению болотной растительности и превращению их в кормовые угодья.

Специфичность биосферной функции болот обусловливается незамкнутостью у них цикла круговорота веществ; болотные системы возвращают в окружающую среду меньше веществ, чем забирают, т. е. преобладает постоянный сток углерода из атмосферы в торфяные болота.

В то же время в результате деятельности в аэробных условиях гетеротрофных организмов часть углерода освобождается и в виде СОз выделяется в атмосферу. Большой разброс в значениях величин потока СО2 объясняется неодинаковыми условиями торфообразования и разными методиками определения. Разные элементы микрорельефа (кочки, межкочечные понижения) отличаются по интенсивности выделения СО2. Также установлено, что с понижением уровня залегания болотных вод происходит увеличение выделения СО2.

Болота - единственные в наземной биоте экосистемы, обеспечивающие постоянный сток в них атмосферного углерода, который практически навсегда выключается из дальнейшего круговорота, накапливаясь в форме торфяных отложений.

Болота рассматриваются и как главный естественный поставщик метана в атмосферу. Интенсивность выделения метана на болотах в тысячи раз меньше по сравнению с выделением углекислого газа. Тепличный же эффект метана в 20 раз превышает действие СО2. К тому же метан фотохимически активен в отношении озонового слоя атмосферы. Поэтому особенно актуальна более точная оценка действительного вклада болот в генерацию метана в биосфере.

Роль болот в формировании газового состава атмосферы проявляется и в обогащении её кислородом. Это обусловлено тем, что на торфяных болотах кислород почти не используется на разложение отмерших растительных остатков.

Значение болот не ограничивается участием в распределении водных ресурсов, накоплением торфа и т. д. Они являются местами обитания редких и исчезающих видов животных и растений. На них гнездятся и кормятся журавли, тетерева, глухари, рябчики, белые куропатки. Это основные места, где живут утки, гуси, лысухи, кулики, выпи, цапли и другие птицы.

Нередко перелётные водоплавающие птицы выводят потомство на одних болотах, отдыхают во время перелёта на других, а зимуют за тысячи километров на третьих. Уничтожение болот — мест обитания пернатых нарушает их биологический ритм, ведёт к сокращению их численности и вымиранию.

Не меньшую ценность представляют собой болота как место произрастания ценных и редких видов растений.

Кроме того, болота — неза­менимые архивы истории: нарастая из столетия в столе­тие, торф скрывает древние поселения человека, природ­ные памятники, старые русла рек, ледниковые и доледни­ковые озерные депрессии. В них накапливаются озерные руды, богатые железом, которые добывал уже древний человек. В них из года в год консервируются пыльца и споры растений, по которым можно «прочесть» всю по­слеледниковую историю растительности и узнать, каким был климат, в каких условиях жил древний человек и многое др. И немало еще, вероятно, скрыто тайн под много­метровыми слоями торфа.