Сохраняется органическое вещество — происходит заметная экономия свободного кислорода, безотказно вырабатываемого растениями в процессе фотосинтеза. Звучит парадоксально, но в жарких областях даже лесные массивы не служат поставщиками живительного газа. Они только мощные ускорители круговорота веществ. Под покровом тропического леса атомы кислорода непрерывно отщепляются от молекул воды, но они тут же участвуют в реакциях окисления отмирающего органического вещества.
Болота не только поставщики кислорода в атмосферу Земли. Они играют немалую роль в очищении ее от ненужных, зачастую вредных примесей. Работы ученых-гигиенистов подтверждают, что мелкие частицы, взвешенные в воздухе (пыль, а вместе с ней микроорганизмы), передвигаются, особенно при штиле, в сторону пониженной температуры. Подобное явление носит название термофореза. Благодаря ему частицы поглощаются поверхностью болот. Собственно, так и обеспечивается минеральное питание растений олиготрофных (верховых) болот. Масса пыли, исчезающей в болоте, нередко может быть значительной — до 3000 кг/га.
В ней содержатся и вещества, нужные растениям: соединения азота, калия, фосфора, серы и др. Толстый влажный моховой ковер буквально как пылесос вытягивает из воздуха загрязняющие его частицы. Пылевые частицы, попавшие в кислую воду верхового болота, легко распадаются на ионы. Часть их усваивается растениями, часть передвигается по сфагновой дернине к ее краю, особенно если верховое болото выпуклое. Нерастворимые вещества и неусвоенные растениями ионы постепенно выводятся из круговорота и поглощаются толщей торфа по мере нарастания мохового покрова. Эта способность болота к очищению атмосферы дает основание считать их естественными геохимическими барьерами в природе.
Крупные олиготрофные массивы болот, образующие иногда целые сложные системы, успешно справляются с довольно значительным химическим загрязнением, снова и снова восстанавливая свою олиготрофность.
Что касается небольших болот, то при значительном повышении минерального питания могут произойти заметные изменения в растительности покрова. В сущности на этом основан принцип так называемого биологического осушения болот, когда вносятся удобрения и олиготрофные растения начинают вытесняться более требовательными к минеральным солям, но зато и более конкурентноспособными формами. Так без насилия над окружающей средой болота можно превратить в кормовые угодья. При условии, что их использование компенсирует потерю урожая ягод.
Замена болотной растительности менее влаголюбивыми видами ускоряется еще тем, что олиготрофы просто не в состоянии переносить резкое обогащение почвы минеральными веществами. Особенно губительным для них оказывается кальций. Он связывает в нерастворимые соединения находящиеся в болоте в малых дозах соединения фосфора, необходимые для нормального течения жизненных процессов. Для полной гибели пышного сфагнового ковра достаточно концентрации кальция не более 0,3% от общего веса растительной массы.
Болотные системы, как всякие биогеоценозы, не только чутко реагируют на изменения окружающей среды, но и сами непрерывно влияют на нее, находятся с ней в тесном взаимодействии. Роль болот в формировании ландшафта прямо пропорциональна их массе, а она может достигать просто колоссальных размеров. Болота только центральной части Западной Сибири, если считать и торфяную залежь, и покрывающую их растительность, «весят» около 100 млрд. т. Такая гигантская обильно увлажненная толща не может не влиять на физико-географическую обстановку.
Болота могут оказывать влияние на формирование теплового, радиационного баланса. Например, величина радиационного баланса любого участка земной поверхности в первую очередь зависит от его отражательной способности (альбедо). Чем меньше альбедо, тем больше поглощается солнечной радиации. Огромные площади верховых сфагновых болот отличаются небольшой величиной альбедо (порядка 15%), значительно меньшей, чем суходолы. Именно это свойство болот в значительной степени может влиять на континентальность климата Западной Сибири в сторону ее смягчения, потому что испарение с их поверхности достаточно велико. В районах, где болота занимают 40% от общей площади и более, испарение с них составляет основную долю в круговороте влаги.
Степень испарения во многом зависит как от географического расположения болотного массива, так и от типа болота. Обилие лишайников в растительном покрове тундры и лесотундры, присутствие многолетней мерзлоты, вплотную прилегающей к корнеобитаемому слою, — все это значительно уменьшает отдачу влаги в атмосферу. На одних и тех же выпуклых олиготрофных сфагновых болотах средние многолетние показатели этого процесса колеблются от 316 до 434 мм. Разница между минимальными и максимальными величинами почти в полтора раза.
Выше упоминалось о своеобразии водного режима сложных болотных систем, очень типичном для крупных болот с рельефом, получившим название грядово-мочажинного. Возвышенные участки — гряды, как вы помните, регулярно чередуются со значительно более увлажненными понижениями-мочажинами. В понижениях могут располагаться мелкие озерки. Так вот, мочажины и озера испаряют примерно одно и то же количество влаги. Но испарение с гряд, густо покрытых мхом, травами и болотными кустарничками, может превосходить испарение с открытой водной поверхности.
В Западной Сибири пояс максимального испарения (350 мм) совпадает с подзоной южной тайги. Конечно, этому способствует немалое количество атмосферных осадков (500 мм), но несомненно важную роль играет и сильная заболоченность территории. Замечено, что повышенная относительная влажность создается не только над поверхностью болот, но и над прилегающими к ним лесами и лугами. А это очень важный фактор успешного роста и развития растений. В таких условиях происходит большое накопление органических веществ не только лесной и болотной растительностью, но и сельскохозяйственными культурами. Дополнительное увлажнение, создаваемое болотами, постоянно снижает отрицательное воздействие нередкой атмосферной сухости воздуха в таежной зоне и приходящих с юга суховеев в лесостепи.
Однако будем объективными. Не следует забывать и об отрицательных последствиях чрезмерного переувлажнения почвы. Ведь этому неизменно сопутствует уменьшение в почве количества кислорода, ухудшающее условия роста растений. По-видимому, нет нужды доказывать необходимость мелиоративных работ на таких территориях. Речь о другом: их организация должна быть рациональна. Только тогда появляется надежда избежать отрицательных последствий в окружающем ландшафте.
Сотрудниками Государственного гидрологического института в течение ряда лет изучалось влияние на окружающую среду крупномасштабных осушительных мелиораций. В частности, работы велись на севере Западной Сибири, где особенно важно предугадать возможные изменения теплового режима многолетней мерзлоты. Оказалось, что заболоченные пространства в этой зоне осушают разными методами. Оптимальный вариант тот, при котором остается нетронутым растительный покров. Он защищает слой многолетней мерзлоты, и значительного изменения гидрологического режима не происходит.
Но если растительный покров при мелиоративных работах не сохраняется, то неизбежно увеличивается глубина сезонного оттаивания, не исключено развитие термокарста, эрозии, солифлюкции. В результате может произойти разрушение рельефа, в первую очередь возвышенных участков: холмов, террас. А вместо осушенного пространства вновь возникнут непроходимые болотные топи. Выпустить джинна из бутылки легко, а чтобы воспрепятствовать его сокрушительной деятельности, придется приложить массу сил и средств, которые могли бы иметь более разумное применение.