Засушливые области планеты

Какая вода в озёрах

В котловины собираются атмосферные осадки, вода от таяния ледников, из подземных запасов или приносимая реками. Объём воды в озере может меняться в зависимости от времени года. Во влажном климате преобладают пресные (вспомните, что это такое) озёра. Солёные озёра обычно встречаются в засушливом климате. Пресные озёра, как правило, сточные, т. е. такие, из которых вытекают реки. Озёра, из которых нет речного стока, называются бессточными, они, как правило, солёные. В России такие озёра Эльтон и Баскунчак. Это бессточные озёра, в которых добывают поваренную соль. Самым солёным из крупных озёр является Мёртвое море, солёность в котором достигает 300 %о. Из 1 л воды этого озера получают более 300 г соли (поваренной и калийной).

Знаменитое озеро Байкал в Южной Сибири не только самое глубокое в мире. Байкал славится чистотой и прозрачностью своей воды. В это крупнейшее пресное сточное озеро впадает более 300 рек, а вытекает из него одна Ангара

Охрана вод этого уникального озера является важной государственной задачей для нашей страны.

Вода в озёрах, как и везде в природе, всё время находится в движении. Чем больше озеро, тем заметнее волны на его поверхности. Неудивительно, что на таких озёрах, как, например, Каспийское, Байкал, Ладожское, Онежское, нередки высокие волны и даже штормы.

Болота

Болота появляются в результате метаморфоз, происходящих в озерах. На дне водоема постепенно скапливается песок, глина и мел. За счет такого процесса площадь существенно уменьшается, и на мелководье появляется чрезмерное количество растений. Такие места любит:

• Осока
• Рогоз
• Камыш

Растительность со временем распространяется по всей поверхности озера. Останки умершей флоры оседают на дно, постепенно уплотняются и превращаются в торф. Такой процесс необратим – озеро превращается в болото.

Иногда в болотистые места превращаются небольшие участки грунта, где близко к поверхности выходят грунтовые воды.

Характерной особенностью болотистой местности является чрезмерное увлажнение поверхности. Слой торфа при этом должен быть не менее 30 см. Тут нет активных течений, поэтому вода застаивается. Самые большие площади болот расположены в Западно-Сибирской равнине и на территории реки Амазонки.

В чем польза болот для человека

Болота давно были освоены человеком, так как являются важным источником торфа и удобрений. Также тут исследователями были обнаружены многочисленные археологические находки. Благодаря уникальной застойной среде, тут хорошо сохраняются древние артефакты, даже тела древних животных или людей.

Еще одним полезным свойством болот выделяют способность регулирования уровня грунтовых вод. Когда осадков слишком много, они накапливают жидкость и резервируют ее, в засушливые времена она поступает в озера, колодца и реки. Торф является естественным фильтром, очищающим воду от загрязнений. Поэтому именно в болотистых местах она самая чистая на планете.

Васюганские болота

Васюганские болота считаются одними из крупнейших на планете. Расположились они в месте перехода мелколиственного леса в тайгу. Краткая характеристика:

• Площадь – 55 тыс. км²
• Время возникновения –10 тыс. лет назад
• Классический пример «агрессивного» заболачивания территории
• Уникальный заповедник с вымирающими птицами и животными

Близлежащая местность постепенно заболачивается, поэтому площадь Васюганских болот постоянно увеличивается. В летнее время территория полностью непроходима для техники. Поэтому разработка нефтерождений осуществляется только в зимний период.

Основная задача болот – очистка атмосферы, поэтому их еще называют природными фильтрами. Они поглощают вредные вещества и насыщают воздух кислородом, замедляют процессы глобального потепления и парникового эффекта.

Местность Васюганских болот практически не заселена. Но, несмотря на это, человеческая деятельность наносит серьезный ущерб хрупкой экосистеме. Серьезную проблему для защитников экологии создают системы, которые отделяются во время запуска ракет с космодрома Байконур. Территория от них загрязняется различными токсическими веществами. Сейчас создано предложение присвоить Васюганским болотам статус заповедника, чтобы любая хозяйственная деятельность тут была исключена.

Какие бывают озёра

Помимо рек, с которыми вы познакомились в предыдущем параграфе, водные запасы на суше распределены в озёрах и болотах, в подземных водах и льдах, снегах и ледниках. Общая площадь озёр на Земле не так уж и велика — около 2 млн км2 (примерно 1,5% площади суши), но общее количество их огромно. Для того чтобы сформировалось озеро, необходимы два главных условия — наличие воды и понижение в рельефе, в котором скапливается эта вода, — озёрная котловина.

Озёра различают по происхождению котловин и свойствам воды. От этого так или иначе зависят форма, размеры, глубина, солёность и другие свойства озёр. Озёра, образовавшиеся в разломах земной коры, обычно узкие, но длинные и очень глубокие. Озёра в прогибах земной коры обычно крупные по площади.

Озёра образуются в результате просадки грунта в областях многолетней мерзлоты и распространения растворимых пород. На поймах рек встречаются озёра-стиарицы, возникшие на месте старых русел. Есть озёра, занимающие кратеры потухших вулканов.

И в горах, и на равнинах распространено немало ледниковых озёр. На равнинах древние ледники, как бульдозеры, выпахивали понижения в твёрдых скальных породах. Правда, часто ледникам «помогали» и движения земной коры. Таковы крупнейшие озёра европейской части России — Ладожское, Онежское, а также Великие озёра Северной Америки.

В Таджикистане на Памире в 1911 г. горный обвал пород перегородил реку Мургаб — так образовалось запрудное Сарезское озеро

Обратите внимание, что в образовании озёрных котловин участвуют как внешние, так и внутренние силы Земли

Некоторые озёра — остатки древних морей (Каспийское, Аральское моря).

Наконец, существует множество водоёмов, созданных человеком. Это пруды и водохранилища. Их часто называют рукотворными озёрами. Для создания водохранилищ на реках строят плотины.

Чем важны болота?

Болота – это естественный аккумулятор воды. Во время дождей или таяния снега болота накапливают в себе огромное количество воды, не давая ей быстро скатиться в реки, тем самым, предотвращая возникновение паводков или значительно снижая их уровень. В засушливый период эта накопленная вода попадает в реки постепенно, поддерживая их уровень и не давая им пересохнуть.

Болото – это фильтр. Находящиеся в болотах неперегнившие остатки растительности (торф) эффективно абсорбируют загрязняющие вещества, включая тяжелые металлы. Поэтому болота очищают всю воду от примесей и загрязняющих веществ, делая ее пригодной даже для питья. А еще болота притягивают и осаждают в себе всю пыль с окружающих территорий. Так что они очищают не только воду, но и воздух.

Болота – это «легкие планеты». Да-да, эти невзрачные экосистемы в 7-15 раз более эффективно вырабатывают кислород и поглощают углекислый газ, чем леса. Один гектар болот может поглотить за год до 1800 кг углекислого газа и выработать до 700 кг кислорода. Причем углекислый газ, поглощенный болотной растительностью, на тысячелетия консервируется в виде торфа и выпадает из глобального оборота углерода.

Болота – это дом для животных и растений. Находясь на стыке двух сред – воды и суши, обладая крайне высокой устойчивостью к колебаниям климата и высокой продуктивностью биомассы, они являются экосистемами с высочайшим уровнем биоразнообразия, превосходящим таковые у лесов бореального пояса или степей и конкурирующим с тропическими лесами и морями. Здесь обитают не только «водно-болотные» виды, такие, как водоплавающие и околоводные птицы, земноводные или рыбы. Болота в летний период привлекают копытных животных, которые находят здесь обильную пищу и хорошую защиту от хищников. Именно поэтому копытные часто выбирают болота в качестве мест, где они рожают и выкармливают детенышей. А, например, лось прямо приспособлен к обитанию в заболоченных местах – у него широкие копыта, способные как бы «раскрываться», увеличивая свою площадь, что позволяет ему легко передвигаться по заболоченной местности. Лось также приспособился глубоко нырять, добывая в пищу донные растения. Обитают на болотах и хищники – лисицы, барсуки, енотовидные собаки, которые находят здесь пищу – мелких грызунов, рыбу, земноводных, яйца и птенцов птиц. В конце лета и осенью на болота в поисках ягоды на «жировку» выходит медведь.

Лось с легкостью передвигается по заболоченной местности

Экология Васюганских болот

Уникальная экосистема Васюганья долгое время сохранялась в первозданном виде благодаря труднодоступности и обширности территории. Но хозяйственное освоение природных богатств болота, все более интенсивное, сопровождается нарушением натуральных ландшафтов и вмешательством в естественную среду.

В результате развития нефтедобывающей отрасли происходит накопление в торфе вредных веществ – кадмия и свинца. Разработка месторождений сопровождается уничтожением уникальной флоры болот, вырубкой древостоя, уничтожением почвопокровного слоя тяжелым транспортом. Водно-болотные угодья загрязняются строительным и бытовым мусором, металлоломом. В реки сливаются бытовые отходы, сточные воды, попадают горюче-смазочные материалы, буровые растворы и нефтепродукты. Концентрация загрязнения рек Тартаса и Тара на севере Новосибирской области составляет от 1.7до 23 (в долях ПДК) и имеет 4-6 классы качества (загрязненная вода и очень грязная вода). Современные технологии нефте-газо-добычи наносят природе непоправимый вред. Состоят они в том, что в недра закачивается вода при помощи мощных компрессорных станций. Это позволяет повысить давления в нефтеносном пласте и увеличить за счет этого отдачи скважин. При этом происходит разрушение перемычек между скважиной и неразработанными нефтеносными пластами — гидравлический разрыв пласта. А если нефть имеет высокую вязкость, то в скважину нагнетают горячий пар или создают внутри скважины очаг горения («газовые факелы» или «нефтяные ловушки»).

Страдает территория Васюганских болот и от… космических полетов. Запуск ракет «Протон» с Байконура сопровождается отстреливанием ступеней, которые падают в болото. А так как ступень содержит остатки очень токсичного топлива – гептила, то происходит отравление окружающей среды. Топливо настолько ядовито, что может вызвать смерть человека. А значит, погибают живущие на территории болот звери и птицы.

Упавшая ступень

Чтобы сохранить удивительный дар природы – Васюганские болота – в 2017 году было подписано постановление о создании Васюганского заповедника, лежащего в Томской и Новосибирской областях. Его площадь составила 614.8 тыс. гектаров. На территории заповедника выделено несколько участков: зона покоя и хозяйственная зона. В зоне покоя запрещено любое вмешательство в естественные природные процессы. В хозяйственной зоне человек может заниматься только традиционной деятельностью: сбором ягод и грибов, лекарственных растений, выборочная и санитарная рубка.

Задача заповедника «Васюганский» — способствовать сохранению биологического и ландшафтного разнообразия на уровне видов растений, животных и лесоболотных экосистем в Западной Сибири. Территория так же представляет научный интерес с точки зрения мониторинга и исследования природных процессов, изучения динамики экологического равновесия в крупнейшем заболоченном регионе мира.

Классификация и описание

Болота бывают верховые, низинные и переходные. Низинные находятся в поймах рек и местах выхода подземных вод. Их почвы богаты минералами, растительность представлена осокой, ольхой, березой и травами, мхов практически нет. География — зона полесий, Западная Сибирь, территории в дельтах Кубани, Волги, Дуная.

По мере накопления торфа области трансформируются в верховые. В переходной стадии на территории болот поселяются растения, которые нетребовательны к качеству почвы. Травы не так обильны, зато присутствуют мхи (зеленые, сфагнум). Как правило, такие болота расположены в области лесов.

Верховые встречаются в регионах с повышенной влажностью. Растения отделены от почвы скоплениями торфа, поэтому минералы они получают только с водой во время осадков. Здесь мало представителей флоры, главным обитателем является сфагнум. Помимо классификации по условиям питания болота различают по таким признакам:

• тип микрорельефа: плоские, выпуклые, бугристые и иные;
• тип макрорельефа: пойменные, водораздельные, склоновые и другие;
• тип климата: по наименованию климатической зоны — субарктические, умеренные, тропические и субтропические.

https://youtube.com/watch?v=QnnI3-HfanQ

Использование болот в хозяйственной деятельности человека

Болотистые местности скапливают большое количество пресных вод, используемых для питания рек и озер, берущих начало в болотах или находящихся поблизости. На торфяных болотных почвах выращивают сельскохозяйственные культуры, осушив и освоив болота. Здесь же произрастают витаминные ягоды: голубика, черника, морошка, клюква. А также лекарственные травы: череда трехраздельная, черника, сабельник болотный, но имеются и ядовитые: чемерица Лобеля, вех ядовитый.

Болотистые участки обладают большим количеством кормовых растений (злаки, осока), используемых для домашнего скота. Болото являются сельскохозяйственными угодьями для скашивания сена во время засухи и для выпаса скота. В качестве подручного перевязочного материала возможно использование сфагнового мха, не обладающего вредными микробами.

В сельском хозяйстве торф используют для изготовления органических удобрений, торфяных горшочков для рассады, субстратных торфоблоков, подстилки для скота, торфодерновых ковров, субстрата для газонов. Применение торфа способствует обеспечению круговорота питательных веществ, сохранению высокого плодородия почв. Эта болотная порода имеет большое значение для охраны окружающей среды.

На выработанных торфяниках  сажают деревья, добывают торф, а затопленные водой используют в качестве искусственных водоемов для рыбного хозяйства и ловли рыбы. Торф служит как более дешевое и экологически чистое топливо по сравнению с обычными топливными видами (углем, мазутом, соляркой). Благодаря экологически чистым и высоким адсорбционным свойствам его применяют для производства товаров природоохранного назначения.

Классификация болот

• В зависимости от местоположения в рельефе, условий водно-минерального питания и преобладающей экологической группы растений болота подразделяют на:
  • низинные, грунтового питания, с эвтотрофной растительностью,
  • переходные, атмосферно-грунтового водного питания и с мезотрофной растительностью,
  • верховые — атмосферного питания олиготрофной растительностью.
• По типу преобладающей растительности различают: лесные, кустарничковые, травяные и моховые (мшары) болота.
• По типу микрорельефа: бугристые, плоские, выпуклые и т. д.
• По типу макрорельефа: долинные, пойменные, склоновые, водораздельные и т. п.
• По типу климата: субарктические (в областях вечной мерзлоты), умеренные (большинство болот РФ, Прибалтики, СНГ и ЕС); тропические и субтропические. К тропическим болотам относятся, например, болота Окаванго в Южной Африке и болота Параны в Южной Америке. Климат определяет флору и фауну болот.

По условиям питания

В зависимости от условий водно-минерального питания болота подразделяют на:

• Низинные (эвтрофные) — тип болот с богатым водно-минеральным питанием, в основном за счёт грунтовых вод. Расположены в поймах рек, по берегам озёр, в местах выхода ключей, в низких местах. Характерная растительность — ольха, берёза, осока, тростник, рогоз, зелёные мхи. В районах с умеренным климатом — это часто лесные (с берёзой и ольхой) или травяные (с осоками, тростником, рогозом) болота. Травяные болота в дельтах Волги, Кубани, Дона, Дуная, Днепра называют плавнями, сочетаясь с протоками, озёрами, лиманами, ериками и др. микроводоёмами первичной и вторичной дельты. В низовьях рек пустынных и полупустынных регионов (Или, Сырдарья, Амударья, Тарим и др.) заболоченные участки и их растительность называется тугаи.
• Переходные (мезотрофные) — по характеру растительности и умеренному минеральному питанию находятся между низинными и верховыми болотами. Из деревьев обычны берёза, сосна, лиственница. Травы те же, что и на низинных болотах, но не так обильны; характерны кустарнички; мхи встречаются как сфагновые, так и зелёные.
• Верховые (олиготрофные) — расположены обычно на плоских водоразделах, питаются только за счёт атмосферных осадков, где очень мало минеральных веществ, вода в них резко кислая, растительность — господствуют сфагновые мхи, много кустарничков: вереск, багульник, кассандра, голубика, клюква; растёт пушица, шейхцерия; встречаются болотные формы лиственницы и сосны́, карликовые берёзки. Из-за накопления торфа поверхность болота со временем может стать выпуклой.

По типу растительности

Заболоченный берёзовый лес, Омская область

• В целом по типу преобладающей растительности различают: лесные, кустарничковые, травяные и моховые (мшары) болота.
• По типу микрорельефа: бугристые, плоские, выпуклые и т. д.
• По типу макрорельефа: долинные, пойменные, склоновые, водораздельные и т. п.
• По типу климата: субарктические (в областях вечной мерзлоты), умеренные (большинство болот РФ, Прибалтики, СНГ и ЕС); тропические и субтропические. К тропическим болотам относятся, например, болота Окаванго в Южной Африке и болота Параны в Южной Америке. Климат определяет флору и фауну болот.

В верховых болота выделяют:

• Лесные — покрыты низкой сосной, вересковыми кустарниками, сфагнумом.
• Грядово-мочажинные — похожи на лесные, но покрыты торфяными кочками, и деревья на них практически не встречаются.

Николай Яковлевич Кац выделяет в верховых болотах Центральной России следующие типы:

1. тип с комплексами кустарничковых ассоциаций;
2. тип с комплексами пушицевых и кустарничковых ассоциаций;
3. тип с мочажинными комплексами.

Кандаба

Место нахождения: Филиппины

Однажды ученые решили подсчитать пернатых Кандаба, и выяснилось, что 32 тыс. гектаров топи стали убежищем для 80 видов перелетных птиц! Из-за этого на болотах Кандаба в феврале месяце проводится фестиваль «Птицы и яйца» – местные жители, переодевшись пернатыми, танцуют, словно собираются взлететь.

Когда начинается дождливый сезон – здесь все затоплено, но с ноября по апрель местные жители выращивают арбузы и рис.

Крестьяне мирно соседствуют с биологами, а также с заинтересованными путешественниками, ведь всем интересно увидеть своими глазами такое разнообразие пернатых! С точки зрения биологического разнообразия, болото Кандаба – одно из самых интересных.

Типы и виды

Среди жидких атмосферных осадков выделяют такие, как дождь, его особую разновидность – кислотный дождь, а также морось.

Жидкие атмосферные осадки

Дождь представляет собой осадок в виде капель, и они располагаются достаточно близко. Капли вырастают в пределах от 0,5 мм, однако может быть и больше. Капля движется со скоростью в пределах 2-3-х м/с, при этом полёт крупных и тяжёлых капель характеризуется меньшей скоростью. Размеры и формы капель изменяются исходя из той скорости, с которой они падают. Для маленьких капель, достигших длины около 2 мм, характерна форма в виде сферы.

Атмосферные осадки – дождь

Аэродинамическая сила способствует тому, что капля увеличится в размерах и скорость её падения увеличивается, таким образом капля становится плоской формы. Когда происходит увеличение размера капли, то ее форма также меняется.

Когда происходит исправление дождя и его капли так и не достигают земли, то возникает такое явление как вирга. Она представляет собой дождь серого цвета, находящийся в районе облаков, который можно легко увидеть, просто посмотрев на небо.

Говоря о кислотном дожде, необходимо заметить, что он является очень важной и острой проблемой как для сегодняшнего дня, так и для всего будущего. Человечеству необходимо научиться перестраивать производство, использовать технологии, не вредящие экологии, только тогда кислотный дождь не будет провоцировать техногенные катастрофы

Морось выражается в виде осадков, которые включают в себя достаточно мелкие и близко расположенные капли. Их размер колеблется от 0,2 до 0,5 мм. Как правило по времени морось является краткосрочным явлением или предшественником дождя.

Твердые атмосферные осадки

Для мокрой ледяной крупы характерна полупрозрачная или прозрачная ледяная гранула или крошка. Она выглядит в виде капель, которые замёрзли во время дождя, так и не успев дойти до поверхности Земли. Их форма – округлая. Могут образовываться ледяные гранулы не только из дождевых капель, но и из снежинок.

Град выглядит виде осадков, представленных небольшими шариками или кусочками льда, как правило неправильных форм и разных размеров. Размер шариков от 5 мм и выше.

Град

Часто наблюдается шарообразная форма: центр таких форм обычно состоит из снежного ядра, окруженного слоями льдинок. Есть также редкие форма градин, выглядящие необычным образом: в виде цветка с лепестками, похожих на сферу и кристалл, параллелепипед или же пластину. Образование града является несложным процессом, основанным на физике. Облака, на которых он формируется обычно наносятся на друг друга: самый нижний ближе Земли, самый верхний – в километрах от поверхности Земли.

Такое явление, как снег проявляется в виде осадков в форме кристаллов снежного происхождения. Как известно, именно снежные кристаллы и называются снегом. Снег может формироваться в результате испарения воды. Такое явление заметно наблюдается при сушке белья в холоде. Ткань становится постепенно твердой и ледяной, поскольку в ней присутствует влага. После чего начинается процесс нагревания, льдинки начинает отходить от материи и испаряться в атмосфере.

Под снежной крупой принято понимать осадки, представляющие собой ледяные крупинки, чаще всего это замёрзшие снежинки. Их размер очень малый, крупинки снега белого прозрачного цвета.

Снежная буря – очень опасное явление, когда снежные потоки движутся с огромной скоростью, парализуя передвижение человека и животных. Даже белые медведи, привыкшие к холодные ветрам, остаются в укрытии, когда начинается снежная буря.

Снежная буря

Кристаллы льда – осадки кристаллов, которые образовались непосредственно прямо из частиц замерзшей воды. Эти осадки чаще всего встречаются в весьма холодных районах нашей Земли. Распространённые формы – «иголки», столбцы, пластинки. Эти виды осадков называют «алмазной пылью».

Кристаллики льда

Роль болот

Болота играют важную роль в образовании рек.

Болота препятствуют развитию парникового эффекта. Их, в не меньшей степени, чем леса, можно назвать «лёгкими планеты». Дело в том, что реакция образования органических веществ из углекислого газа и воды при фотосинтезе по своему суммарному уравнению противоположна реакции окисления органических веществ при дыхании, и поэтому при разложении органики углекислый газ, связанный до этого растениями, выделяется назад в атмосферу (в основном за счёт дыхания бактерий). Один из главных процессов, способных уменьшить содержание углекислого газа в атмосфере — это захоронение неразложившейся органики, что и происходит в болотах, образующих залежи торфа, трансформирующегося затем в каменный уголь. (Другие подобные процессы — отложение карбонатов (CaCO3) на дне водоёмов и химические реакции, протекающие в земной коре и мантии). Поэтому практика осушения болот, осуществлявшаяся в XIX-XX веках, с точки зрения экологии разрушительна.

С другой стороны, болота являются одним из источников бактериального метана (одного из парниковых газов) в атмосфере. В ближайшем будущем ожидается увеличение объёмов болотного метана в атмосфере из-за таяния болот в районе вечной мерзлоты.

Болота — естественные фильтры воды и санитары агроэкосистем.

На болотах растут ценные растения (голубика, клюква, морошка).

Торф используют в медицине (грязелечение), как топливо, удобрение в сельском хозяйстве, корм для сельскохозяйственных животных, сырьё для химической промышленности.

Торфяные болота служат источником находок для палеобиологии и археологии — в них находят хорошо сохранившиеся остатки растений, пыльцу, семена, тела древних людей.

Для последних болотная руда была источником для изготовления железных изделий.

Раньше болото считалось гибельным местом для человека. В болотах погибал отбившийся от стада скот. Из-за укусов малярийных комаров вымирали целые посёлки. Растительность на болотах скудная: светло-зелёный мох, небольшие кустарнички багульника, осока, вереск. Деревья на болотах низкорослые. Корявые одинокие сосны, берёзы да заросли ольхи.

Люди стремились осушать «гиблые места» и использовать землю под поля и пастбища.