В каменноугольном периоде накопление остатков автотрофных организмов растений в значительной степени превышало процессы уничтожения их гетеротрофами — животными, грибами, микробами. За сотни миллионолетий слои торфа превратились в горизонты каменного угля. Такие же условия накопления органического вещества, в первую очередь растительного происхождения, возникали на болотах юрского, мелового и даже третичного времени. Подтверждение тому — месторождения различных горючих ископаемых.
На болотах антропогена господствующими растениями-торфообразователями стали травянистые формы — мхи, сфагновые и зеленые, различные осоки. Изменился состав болотных растительных сообществ, возникли и новые комплексы живущих за их счет гетеротрофов. Все вместе привело к появлению других условий накопления органических остатков.
В наше время наиболее оптимальная среда для накопления торфа существует в умеренном, достаточно влажном климате. Болота здесь достигают наибольшего развития и распространения. В целом климатические границы для торфяников уже, чем для болот. В тундре болот тоже немало, но торфообразование идет очень медленно: слишком низкие температуры и незначителен прирост органического вещества.
Мощность торфяных отложений полностью зависит от температуры и продолжительности вегетационного периода не только в тундре. В тропиках нарастание растительной массы идет интенсивно, но постоянно высокие температуры делают распад растительных остатков настолько быстрым, что торф не успевает образоваться. Болота там обычно лишены торфяных залежей.
Конечно, можно привести и диаметрально противоположные примеры. Мощные торфяники встречаются недалеко от экватора, на Зондских островах, где они занимают значительные площади, а глубина торфяного слоя может превышать 15 м. Такие болота возникают на месте лесов, частью мангровых. Наверное, так же погружались в топи и превращались в торф стволы деревьев еще в каменноугольном периоде, чтобы за сотни миллионов лет трансформироваться в каменный уголь. Неблагоприятное влияние высоких температур на образование торфа нейтрализуется огромным количеством осадков, которые способствуют такой неистовой продуктивности растений, что процесс разложения не в состоянии с ней соперничать. Природа очень разнообразна в своих проявлениях.
По имеющимся данным, 99% торфа от общих его запасов все-таки приходится на страны умеренного и субарктического поясов. Не так давно торфяные ресурсы казались практически неисчерпаемыми. Но разработки месторождений этого вида горючих ископаемых в последние годы стали весьма интенсивными и уже укоренившуюся точку зрения приходится менять. В полной мере такое положение характерно и для нашего государства, хотя оно по-прежнему и занимает первое место в мире по запасам торфа.
Например, Московская область пока продолжает быть одним из крупнейших центров его добычи, но по сравнению с прошлыми десятилетиями площади болот сократились вдвое, соответственно уменьшились возможности их разработки. Возникла необходимость очень экономно использовать торфяные богатства Белоруссии, где тоже резко сократилось количество месторождений вследствие повсеместного осушения заболоченных пространств. Становится настоящим расточительством сжигать торф в топках электростанций, тем более что опять-таки в последние годы он все больше находит применение как ценнейшее сырье для химической, фармакологической и микробиологической промышленности, которое нерентабельно восполнять искусственным синтезом.
Торф как топливо использовался еще древними римлянами. О нем упоминают Тацит и Плиний Старший. Последний в одной из 37 книг своей «Естественной истории» рассказывает о торфе как о «горючей земле», пригодной для нагревания пищи.
Что такое торф? Прежде его считали земляным маслом, горной смолой, горючей землей или серой. Растительным остаткам, т. е. именно тому, из чего в сущности состоит торф, большого значения не придавали.
Ученые средневековья полагали, что залежи торфа возникли из растворенных и раздробленных водами всемирного потопа органических веществ, которые затем вновь осели на землю. Существовали взгляды, что торф — это особая корневая ткань, способная к росту, но не образующая листьев и стеблей. Иные даже считали торф единым громадным растением. Лишь в конце XVIII в. появилось представление о торфе, как о горючей растительной болотной земле, коричневого или черного цвета, связанной волокнами или корешками разложившихся растений и минеральными частицами. Генетически правильно определил природу торфа М. В. Ломоносов, отметив, что он возникает из болотных растений.
«Торф — это горючее полезное ископаемое, образовавшееся в процессе отмирания и неполного распада болотных растений в условиях избыточного увлажнения и затрудненного доступа воздуха» — так объясняется слово «торф» в Большой советской энциклопедии.
В странах Европы добыча торфа существует с XII— XIII вв. Сохранилась переписка настоятелей двух монастырей из Утрехтского епископства (Нидерланды), содержащая просьбу о разрешении рыть торф на болотах, принадлежащих одному из монастырей. Письма датированы 1113 годом. Примерно в это же время торф используется в Шотландии и других странах Западной Европы. Трактаты о торфе появляются позднее, уже в XVII в. Одно из первых таких сочинений было издано во Франции.
В России первая мысль об использовании торфа как топлива принадлежала Петру I. В 1696 г. он отдал приказ добывать торф в Воронеже, а год спустя — искать его в окрестностях Азова и использовать в качестве топлива в этих безлесных местах. В начале XVIII в. сенатским указом голландцу Тимофею фон Армусу было предоставлено право разрабатывать болота, которые на пашни и на сенокосные покосы не годятся, «делать своим иждивением торфу... как то есть во многих королевствах и наипаче в Голландии, — жгут оную вместо дров и обжигают кирпичи и черепицу, и бывает от оной жару больше, чем от дров». Петровский указ, однако, остался невыполненным.
В труде М. В. Ломоносова «О слоях земных», изданном в 1763 г., содержится много высказываний о природе и ценности торфа. Академик Петербургской Академии наук И. Г. Леман различает пять сортов торфа по степени пригодности их на топливо. Это первая классификация торфов. В 1810 г. выходит в свет руководство члена Санкт-Петербургского экономического общества Энгельмана по осушению болот.
Систематическое изучение болот в России в связи с бурным развитием промышленности началось лишь во второй половине XIX в., когда были организованы крупнейшие экспедиции по осушению болот Белорусского Полесья и центральных губерний Европейской России.
В 1873 г. начала работать экспедиция П. П. Жилинского по исследованию болот. Вот как об этом писал К. Паустовский (1953):
«Кроме рек в Мещерском крае много каналов. Еще при Александре II генерал Жилинский решил осушить Мещерские болота и создать под Москвой большие земли для колонизации, В Мещеру была отправлена экспедиция. Она работала двадцать лет и осушила только полторы тысячи гектаров земли, но на этой земле никто не захотел селиться — она оказалась очень скудной... Почва Мещеры — это торф, подзол и пески. На песках хорошо родится только картошка. Богатство Мещеры не в земле, а в лесах, в торфе и в заливных лугах по левому берегу Оки».
В 1874 г. появился труд В. В. Докучаева «К вопросу об осушении болот вообще и в частности Полесья». Маститый почвовед впервые дал широкую программу освоения заболоченных земель. Но отцом русского болотоведения с полным основанием можно считать Г. И. Танфильева. В 1888 г. выходят в свет его работы о болотах Петербургской губернии, в 1895 г. — о болотах Полесья, а в 1903 г. — статья «Болота и торфяники». В своих книгах Г. И. Танфильев пишет о закономерностях образования и развития болот. В это же время над исследованием болот начинает работать А. Ф. Флеров и другие исследователи. В пределах Европейской России выделяются четыре торфяно-болотные области: Прибалтийская низменность, Полесская котловина, Приволжская низменность и Московская котловина.