Издавна фантазия людей населяла болота лешими, кикиморами и другой нечистью. И это понятно: что хорошего в болоте? Гиблое место, бесполезное. Впрочем, иные болота богаты ягодами, водоплавающей дичью, торфом… Но тотчас вспоминаются топи, трясины, сырой, нездоровый воздух, тучи комаров… Нет, всё‑таки хорошего в болоте мало.
Такое мнение господствовало, пока не создал человек мощную технику, помогающую в недолгие сроки осушать обширные территории, добывать в большом количестве торф. С этого времени, преимущественно в нашем веке, число и размеры болот стали заметно убывать. На их месте начали возникать сельскохозяйственные угодья, инженерные сооружения.
Но вот все чаще стали раздаваться призывы к охране болот. Оказалось, что они играют очень важную роль в жизни многих птиц, зверей, растений. Здесь можно получать хорошие урожаи трав, ягод и лекарственных растений (клюквы, голубики, багульника и др.). Тростник и камыш используются для производства бумаги и строительства. Сфагновые мхи - хорошие антисептики, а также они идут на подстилку для скота. На болотах водятся ондатра и выдра, лоси и кабаны, утки и журавли, тетерева и глухари. Вдобавок, как показали исследования, воздух над болотами чист и богат кислородом.
Но главное достоинство болот: они служат естественными регуляторами стока поверхностных и грунтовых вод. В ряде случаев осушение болот снижает уровень подземных вод. уменьшает плодородие почв на повышенных участках, способствует сильным паводкам. Однако на осушенных болотных землях можно собирать обильные урожаи сельскохозяйственных культур. Например, на осушенных землях в Белорусском Полесье собирают подчас такие же урожаи, как и на знаменитых украинских черноземах.
Болотом называют избыточно увлажненный участок суши с особой растительностью и слоем торфа не менее 0,3 м (где торфа еще меньше,- заболоченные земли).
Чаще всего болота возникают там, где выходят на поверхность подземные воды, а также на лесных вырубках и гарях: из‑за отсутствия растений, «отсасывающих» грунтовые воды, уровень подземных вод повышается. Много болот в тундре и лесотундре, где слой вечной мерзлоты препятствует просачиванию в землю поверхностных вод; в устьях и на поймах рек, часто затопляемых в паводки (плавни, старицы, густо заросшие тростником, рогозом, осокой).
Болота подразделяются на низинные, переходные и верховые. Низинные - вовсе не обязательно расположены в низинах, а верховые - на возвышенностях. Тут главное отличие в том, чем питаются болота - низинные, главным образом, грунтовыми водами, верховые - атмосферными осадками. Воды низинных болот поэтому богаче минеральными солями, чем воды переходных и, тем более, верховых болот. Кислотность вод низинных болот повышенная, а верховых - пониженная. Низинные болота можно встретить на водоразделе, если подболотные грунты богаты минеральными солями. А верховые встречаются и во впадинах, расположенных среди перемытых кварцевых песков.
Появляются болота обычно в сильно увлажненных понижениях или на месте зарастающих озер и бывают в большинстве низинными. По мере отмирания растений и накопления торфа поверхность болота становится плоской, а затем слабовыпуклой. Растительность сначала представлена преимущественно травами, кустарничками, а затем все более обильными сфагновыми мхами. Нижняя часть дернины, находящаяся в воде, обедненной кислородом, разлагается плохо. Начинает накапливаться торф. Растет торфяная «подушка», все выше поднимается поверхность болота, разнообразнее становится растительный покров: появляются кустарники, деревья, луговые растения. Мощный слой торфа служит как бы губкой, впитывающей воду. Накапливая влагу, болото вдоволь питает ею растения. Теперь оно может существовать, не пользуясь подземными водами, только за счет атмосферных осадков. Так происходит превращение низинного болота, поверхность которого вогнута, словно блюдце, в болото верховое с выпуклой поверхностью.
Известный советский цисатель и природовед М. М. Пришвин называл болота «кладовой солнца». Богата болотная растительность. А ведь каждое растение - это аккумулятор солнечной энергии. В болотной воде эти аккумуляторы сохраняются надолго, «не разряжаются», формируя торфяные залежи.
Прежде торф использовался преимущественно для отопления. Теперь он считается очень важным комплексным сырьем. Из него добывают смолу и горный воск, лекарственные препараты и вещества, очищающие нефть и воду, на его основе приготовляются органические удобрения, кормовые смеси, а также изоляционные строительные материалы и т. д. «Кладовая солнца» припасла для людей множество превосходных, ценных подарков.
Торфяники имеют большое научное значение. По смене болотной растительности (свидетельствуют об этом растительные остатки, захороненные споры и пыльца) можно восстановить закономерности изменения природных условий (климата, колебаний подземных вод) в данном районе.
Конечно, болото болоту рознь. Огромные заболоченные просторы Западной Сибири или Заполярья необходимо в значительной мере осушать, а торфяники - разрабатывать. Не так просто обстоит дело с болотами европейской части Союза. Интенсивное ведение сельского хозяйства, рост городов и промышленных предприятий, сокращение площади лесов - все это заставляет беречь и рационально использовать грунтовые и поверхностные воды. Для этого устраивают гидрологические заповедники (например, в Белорусском Полесье), где охраняются болота - накопители и регуляторы воды. В Ивановской области взяты под охрану 20 лесных болот. Предполагается в ближайшие годы значительно увеличить число заповедных болот в нашей стране. Болота - интересный объект краеведческих исследований.
Наиболее нуждаются в охране верховые моховые болота. Они выполняют особо важные функции в природе: словно гигантские губки сохраняют и регулируют влагу; питают ручьи, реки, озера, подземные воды, почвы; служат приютом для множества птиц, зверей; имеют большие запасы ценнейшей ягоды - клюквы; хранят некоторые редкие или вымирающие растения, и среди них - псилофиты, живущие на земле более 300 млн лет.
Но дело не только в этом. Как показала практика, на месте таких болот после осушения неплохой урожай собирают всего лишь несколько лет, а затем земли становятся бросовыми, подвергаются эрозии. Вот почему мелиорация болот требует предварительных серьезных исследований и экономических расчетов.
Болото - интересный, оригинальный и по‑своему красивый природный объект. Изучение его жизни и истории - задача непростая и очень увлекательная, требующая хороших знаний, наблюдательности, умения преодолевать трудности и - очень важно об этом помнить - осторожности.
Болота это очень опасное место с которым шутки плохи. Если вы не уверены, что сможете его преодолеть нельзя рисковать. Топи и зыбуны, которые скрывает болото чрезвычайно опасны.
Нужно помнить, что скорость передвижения по болоту очень низкая, а потеря силы очень и очень высокая.
В местности с болотами необходимо смотреть под ноги и ощупывать дорогу впереди. Болота занимают большие участки, нередко они могут проходить некоторый отрезок под землей, а затем снова резко появляться на поверхности.
В зависимости от размеров болота сила засасывания также меняется, мелкие болота делают это медленнее, большое может поглотить моментально. Важно знать как себя вести, когда попадаешь в болото небольшой величины, и тебя постепенно засасывает, от этого зависит спасешься или нет. Итак, понятно, что большое и глубокое болото практически не оставляет шансов на спасение, а маленькие требуют навыков.
Чаще всего болота оставляют некоторые островки, по которым можно передвигаться, но также стоит помнить, что остров может быть лишь миражом, и оказаться поросшей трясиной.
Чтобы преодолеть болото, нужен азимут, то есть ориентир. Если его в наличии не будет, то можно запутаться и заблудиться, потому что на несколько десятков метров со всех сторон простирается монотонный болотный пейзаж. Особенно ориентир нужен осенью, когда на болоте поспевает клюква, и вы намереваетесь ее собирать.
Внимание! Если есть возможность болото обойти, сделайте это.
Болота можно разделить на несколько типов:
Непроходимые
Проходимые
Труднопроходимые
Следует сказать, что болота различаются еще и по сезонам, в дождливые месяцы или по весне многие болотистые местности становятся просто непроходимыми и смертельно опасными. Сложность оценки болота в том, что глянув на его поверхность, не всегда можно понять, что под зеленым или водным покровом скрывается. Большая ли там глубина, вязкая ли жидкость или нет. Иногда болота бывают и вовсе неприметными внешне, поросшие крупинками мха и с виду это вроде бы хорошая поверхность. Как только человек делает пару шагов вперед, он проваливается и тягучая жижа начинает его засасывать, а любое движение ускоряет этот процесс поглощения. Как правило, зимой болота замерзают, по крайней мере, верхний слой, который способен выдержать человека. Осень, весна и лето - три сезона, когда нужно быть особенно аккуратными при нахождении на болоте, особенно если местность вам незнакома и вы не знаете точно, где находятся заболоченные участки. Даже если вы знакомы с болотом, то не стоит пренебрегать правилами хождению по болотам, т.к. каждый сезон болота меняются в зависимости от паводка.
Болота делятся также на:
1.Болота верховые (моховые)
. Верховые - 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. Корни растений не соприкасаются с минеральным грунтом, а расположены в толще торфа. Основное питание растения получают из атмосферы в виде оседающей пыли, с дождевой водой, при разложении остатков растений и животных, вследствие чего обладают низкой зольностью. Деревья сильно угнетены и низкорослы. Сфагновый мох лучше произрастает в середине болотного массива, на окраинах он угнетается минерализованными водами. Поэтому верховые болота несколько выпуклые, их середина возвышается на 3-4 м. Торфяной слой достигает 6-10 м и более.
В свою очередь они делятся на два типа:
Лесные - покрыты низкой сосной, вересковыми кустарниками, сфагнумом.
Грядово-мочажинные - похожи на лесные, но покрыты торфяными кочками, и деревья на них практически не встречаются.
В верховом болоте можно заметить сплавину. Сплавины - это островки расти-тельности, оторванные от берегов или примыкающие к ним. Внимание! Не лезьте в сплавину. Лучше обойти несколько километров. Лишь по толстой сплавине можно двигаться и то с большой осторожностью.
Такие болота чрезвычайно опасны. Этот тип болот чаще всего является непроходимым. Проходимость такого болота можно определить по безлесности. На таких болотах бывают чахлые деревца или кусты, но самым главным признаком верхового (зыбучего) болота является, что когда наступаешь на него, оно как будто начинает колебаться (шевелиться верхний слой торфа).
2. Переходные
- по характеру растительности и умеренному минеральному питанию находятся между низинными и верховыми болотами. Обычно располагаются широкой полосой по окраинам верховых болот или в виде отдельных участков на песчаных грунтах в сопровождении низинных. 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. На переходных болотах торф отлагается только в поверхностных слоях залежи. Мощность этих отложений бывает различная - от нескольких сантиметров до метра и больше. Поверхность таких болот обычно покрыта сфагново-моховым очесом различной мощности (сплошным на переходных болотах и прерывистым на комплексных).
Низинные - тип болот с богатым водно-минеральным питанием, в основном за счёт грунтовых вод. Образуются на месте бывших озер, в долинах рек и в местах выхода ключей, в низких местах, которые постоянно или временно затопляются водой. Характерная растительность - ольха, берёза, осока, тростник, рогоз, вахта трехлистная, вейник, зелёные мхи. Из кустарников встречаются ивы, черемуха, рябина, а из деревьев - ель, сосна. Из мхов распространены зеленые гипновые, в меньшей степени - сфагновые мхи. Поверхность их ровная или слегка вогнутая растительностью. Лесные (черноольховые и др.) и кустарниковые (ивовые) болота располагаются в притеррасных частях пойм.
Эти болота отличаются слабой заторфованностью - мощность торфа не превышает 1 - 1,5 м.
Низовые болота не так опасны. Такие болота встречаются, как правило, в хвойный заболоченных лесах. Максимум можно промочить одежду или обувь. На подобных болотах множество кочек, островков и деревьев. Другими словами - эти болота проходимы.
Как определить степень проходимости болот.
Болота не проходимые.
Болото невозможно пройти, если оно поросло камышом или по болоту плавают куски торфа. Не суйтесь в верховые болота, это может быть очень опасно. Из такого болота почти невозможно вылезти.
оглядите поверхность, возможно на ней нет никаких кустов, деревьев или торчат лишь сгнившие стволы, а поверхность покрыта мхом и местами проступает вода, много мочажин, вода стоит выше поверхности или на ее уровне (в мочажинах). В этом случае это очень сложное болото, без знания в него лучше не идти;
Если вы подошли к низинному торфянику, видите пару редких кустов, деревьев вовсе нет, но есть много невысокой травки, знайте, что это очень опасное болото, пройти его не возможно. Проблема таких болот в том, что торф превратился вперемешку с водой в жидкую торфяную кашицу, это страшная субстанция, которая быстро засасывает;
В таких болотах торф жидкий. Если его взять в кулак и сжать, то торф, напоминая жидкую глину, вытечет между пальцев. Болота эти в таком случае просто непроходимы для пешеходов.
Чрезвычайно опасны так называемые чарусы (заросшие озера-колодцы).Они встречаются в лесу. Чаруса - это водоем-болото, который порос обманчивой растительностью и похож на нормальную поверхность, такие озера бывают довольно большие, вода на них не видна и для человека это настоящая западня. Стоит отметить, что чарусы могут быть где угодно и оставаться даже в засуху. Так, они встречаются после долгих ливней или на болотистых участках, самые опасные это те, которые в засуху стоят скрытые под илом в лесу и присыпанные растительностью. Такие болота вообще не отличаются от нормальной поверхности, единственная их примета, это сухая и гнилая растительность на поверхности. Глубина таких болот очень большая, они невероятно вязкие и засасывающие, как правило, из такого болота самостоятельно выбраться невозможно.
Болота труднопроходимые.
Если среди мха на болоте встречаются мочажины (болотца с застойной водой). Вода на поверхности или чуть ниже. Если болото поросло густым кустарником (ивняк, ольха, береза).
На болоте растет трава пушица. Существует примета, что чем гуще эта трава, тем страшнее трясина под ней находиться
Болота покрыто густым кустарником или мелкими деревцами залитыми водой, вода (застойная) стоит у поверхности, у стволов деревьев отдельные моховые кочки. (Такое болото преодолевается от кочки к кочке от дерева к дереву).
А если торф рыхлый и очень влажный, и когда берешь его в кулак, то из него, как из губки для мыться посуды, будет струиться вода, то это болото можно отнести к «условно проходимым». Преодолеть их можно на болотоходах. Допустимое давление в них примерно 0,25 кг/см2.
В то же время, если вы стоите возле торфяника с похожей растительностью, но торф, взятый из болота, не вытекает вместе с водой из руки, а остается в руке типа глины, то это болото можно пройти. Но безопасней оно не становится, пройти его очень сложно и обязательно нужно сделать болотоходы. Такие болота называют еще условно проходимыми, здесь важно рассчитать давление на поверхность, оно не должно быть более чем 0.25 кг/см.
Болота проходимые.
Болото заросло сосновым или березовым лесом, имеет густой травяной покров, имеются кочки у стволов деревьев, вода на поверхности. Болото легкопроходимо, если на ней растут высокие деревья и имеются большие кочки.
На болоте много бурелома, растет лес средней густоты, кочки вокруг деревьев, вода на поверхности или ниже. Такое болото проходимо. При сжатии торфа в руке не чувствуется уменьшения его объема, вода не выделяется. Давление на поверхность 1кг/см².
При сжатии торфа в руке заметно некоторое уменьшение его объема, вода выделяется, но не стекает с руки. Давление на поверхность 0,75кг/см². В первом и втором случае болото проходимо и даже проезжаемо на машине.
Идя на болото берите с собой туристическую аптечку и крепкую веревку.
Техника передвижения по болоту.
Срежьте шест, перед тем как наступить проверяйте местность шестом. Двигайтесь от кочки к кочке, избегайте зарослей пушицы (см.выше),старайтесь избегать мочажин, если двигаетесь группой то расстояние должно быть не более 2-3 метров, если идете по сплавине(не рекомендуется),то держите дистанцию 5 метров, иначе сплавина может не выдержать и прорваться.
Помимо ощупывания, смотрите под ноги и выбирайте под шаг те места, где есть корни, палки, где растет кустарник или большая трава, значит, на этом месте есть земляная твердая основа.
Используйте правильную технологию походов. Секрет прохождения болота, кроме чтения местности, заключается в правильной технологии:
Делайте ваш второй шаг прежде, чем вы завершите первый, почти так, будто бы вы скользите вместо ходьбы. Если вы попытаетесь идти по болту так же, как и по земле, то вы попытаетесь сделать шаги и будете ждать пока достигнете низшей точки болота и только потом ступите снова, ожидая устойчивого основания. Затем, вы, в попытках поднять первую ногу, поймете, что вас засосало, и вы не можете вытащить ногу. На самом деле, вы переместили слишком много веса на одну ногу во время ходьбы и, когда вы попытаетесь достать свою вторую ногу, вы поймете, что она тоже застряла. В конечном счете, вы сможете достать свои ноги и двинетесь дальше, но ходьба такого рода очень изнурительна.
Знайте, что пересекая канавы и ручьи на болотах, где течет вода, вы найдете, что центр потока очень устойчив. Большую часть времени они будут иметь песчаное или гравийное дно. Проблема состоит в том, чтобы определить насколько глубоко мягкие края потока с илом прежде, чем вы доберетесь до устойчивой середины. Противоположная сторона устойчивой середины обычно отражает мягкую сторону, через которую вы только что прошли. Если вы удачно доберетесь до середины, вероятнее, всего, вы удачно пересечете все болото.
Как выбраться если вы попали в трясину?
Не паникуйте и не делайте резких движений, постепенно и размеренно начинайте выбираться, если идете в группе, то крикните, чтобы вам кинули веревку или шест. Если же вы один, то провалившись, положите палку поперек и постепенно переносите вес тела на палку, навалившись на нее грудью, если за плечами рюкзак, снимите его без резких движений, далее кладите палку перед собой и плавно подтягивайтесь к ней.
Если вы попали в вязкое болото, ноги внизу скованы грязью и не только не поднимаются, но и наоборот, тянут вверх, то налягте на шест и снимайте медленно сапоги, хоть это и сложно сделать, но можно и нужно.
Когда вы замечаете, что засасывает вас медленно, значит спастись проще, если у вас есть в руках шест (а он обязательно должен быть), то постепенно опираясь на него по горизонтали, вытягивайте себя из жижи.
Если вы, соскакивая, падаете, то старайтесь упасть плашмя на живот или спину, чтобы погасить инерцию падения и не позволить себя засосать с головой. Войдя в воду вертикально, у вас очень большие шансы уйти с головой и больше не вынырнуть оттуда.
Находясь в медленно засасывающем болоте, полностью положитесь на шест в ваших руках. Если рядом есть край суши, то один край шеста положите на него и по горизонтали налегайте на него. Даже если суши нет, то все равно переносите свой вес на шест, медленно, но верно вы по сантиметрам продвигаетесь вперед.
Предположим, что вы вообще без ничего. Тогда вам нужно управлять своим телом, так или иначе верхнюю часть туловища нужно вытягивать на поверхность и укладывать его в горизонтальное положение. Ни в коем случае не барахтайтесь, но всегда равномерно дышите. Даже верхняя одежда снятая и скрученная может вам послужить в качестве опорного шеста.
Если вы выполняете функцию спасателя, то ни в коем случае не останавливайтесь и не отпускайте шест или веревку, иначе человек моментально канет в болото.
Если вам удалось выползти из трясины, не спешите вставать, отползите от опасного места (у лежащего человека площадь больше, а давление на грунт меньше). Выходите откуда пришли.
Казалось бы всем понятный вопрос - почему болото засасывает? На самом деле этот процесс не так прост как кажется, и возможно вы узнаете для себя что то новое.
Во-первых, болото, которое засасывает называется трясинным. Оно способно затягивать только живые объекты. Трясина образуется на основе озер зарастанием зеленым ковром мха и водорослей, не во всех болотах.
Возникновению болота способствуют 2 причины: зарастание водоема или заболачивание суши. Болоту характерна избыточная влажность, постоянное отложение не до конца разложившегося органического вещества - торфа. Способны засасывать объекты не все болота, а только те, в которых образовалась трясина. Трясинное болото образуется на месте озера. Лилии, кувшинки и тростник на поверхности озера разрастаются со временем в плотный ковер на поверхности водоема. Вместе с этим на дне озера разрастаются водоросли. По мере формирования облако водорослей и мха поднимается со дна к поверхности. Из-за отсутствия кислорода начинается гниение, образуются органические отходы, расходящиеся в воде и образующие трясину.
Теперь перейдем с к самому процессу засасывания…
Трясина засасывает живые объекты. Объясняется это её физическими свойствами. Трясина относится к классу бингамовских жидкостей, физически описанных уравнением Бингама-Шведова. При попадании на поверхность объекта с небольшим весом, они ведут себя как твердые тела, поэтому предмет погружаться не будет. Когда объект имеет достаточно большой вес, он тонет.
Есть 2 вида погружения: недопогружение и перепогружение. Поведение тела, попавшего в жидкость, подчиняется соотношением воздействия силы тяжести и выталкивающей силы Архимеда. Тело будет погружаться в трясину до тех пор, пока сила Архимеда не сравняется с его весом. Если выталкивающая сила меньше веса, то произойдет недопогружение объекта, если больше, то - перепогружение.
Почему перепогружению подвергаются только живые объекты? Всё потому, что такие объекты постоянно движутся. А что если замереть? Прекратится ли погружение? Увы, это лишь замедлит погружение, ведь живое тело двигается всегда, поскольку оно дышит. Неживые же объекты остаются неподвижными, поэтому полностью не погружаются. Перепогружение в трясину и есть засасывание болота. Почему же движение тела ускоряет погружение? Любое движение - это приложение силы, увеличивающей силу давления на опору. Оно обусловлено весом объекта и силой тяжести. Резкие движения - причина образования под телом областей пониженного давления. Эти области приведут к увеличению атмосферного давления на живой объект, что еще больше погрузит его.
Поэтому, физическое определение слову «засасывание болота» выглядит так: бингамовская жидкость(трясина), старается перевести попавший в неё живой объект на уровень ниже нормального погружения, при котором сила Архимеда меньше тела. Процесс засасывания необратим. Утонувшее тело даже после прекращения жизнедеятельности не всплывёт.
Кроме теоретического интереса, изучение физических процессов, происходящих на болоте, имеет практическое значение: на болотах гибнет много людей, которые могли бы остаться в живых, если бы они были лучше осведомлены о коварных свойствах трясины. А свойства эти действительно очень коварны. Трясина подобна хищнице. Она по-разному реагирует на попадающие в нее живые и неживые объекты: не трогает мертвое, но засасывает все живое. Это свойство трясины заслуживает особого внимания и будет интересовать нас в первую очередь. Для начала опишем его подробнее.
В первом приближении трясину можно считать жидкостью. Поэтому на попавшие в нее тела должна действовать архимедова выталкивающая сила. Это действительно так, и предметы даже большой плотности, превышающей плотность человеческого тела, в трясине не тонут. Но стоит попасть в нее человеку или другому живому существу - их «засосет», т. е. они целиком погрузятся в трясину, хотя их плотность меньше плотности не тонущих в трясине предметов.
Спрашивается, почему трясина ведет себя столь неожиданным образом? Как она отличает живые объекты от неживых?
Чтобы ответить на эти вопросы, нам придется подробнее остановиться на изучении физических свойств трясины.
О плавании тел в ньютоновских жидкостях
Рассмотрим как плавает тело в ньютоновских жидкостях, например в воде. Поднесем к поверхности воды тело, плотность которого меньше ее плотности, и отпустим его. Через некоторое время установится состояние равновесия: тело будет погружено до такого уровня, при котором архимедова выталкивающая сила в точности равна весу тела. Это состояние равновесия является устойчивым - если на тело подействовать внешней силой и утопить его глубже (или наоборот, приподнять вверх), то после прекращения действия силы оно вернется в прежнее положение. Уровень погружения, при котором архимедова сила равна, весу, мы будем называть уровнем нормального погружении.
Обратите ваше внимание на то, что уровень нормального погружения определяется только соотношением плотностей и не зависит от вязкости жидкости. Если бы болотная трясина была просто ньютоновской жидкостью с большой вязкостью, она была бы не очень опасна. При разумном поведении на ее поверхности можно было бы держаться довольно долго. Вспомните, как ведут себя уставшие пловцы, если они хотят отдохнуть прямо в воде? Они переворачиваются на спину, раскидывают руки и лежат не двигаясь столько, сколько хотят. Поскольку плотность воды меньше плотности трясины, то аналогичным образом можно было бы долго лежать на поверхности трясины, и вязкость этому, особо не мешала бы. Можно было бы не торопясь обдумать ситуацию, принять наилучшее решение, попытаться осторожно грести руками, стараясь попасть к твердому месту (вот тут вязкость была бы помехой), наконец, просто ждать помощи. Выталкивающая сила надежно держала бы человека на поверхности болота: если в результате неосторожного движения человек погрузился бы ниже уровня нормального погружения, архимедова сила все равно вытолкнула бы его обратно.
К сожалению, в действительности все обстоит гораздо хуже. У человека, попавшего в трясину, нет времени ни на размышления, ни, тем более, на ожидание. Трясина является неньютоновской жидкостью и ее бингамовские свойства кардинально меняют ситуацию.
О плавании тел в бингамовскнх жидкостях
Поднесем тело к поверхности бингамовской жидкости и опустим его. Если тело достаточно легкое и оказываемое им давление мало, то может случиться так, что возникающие в жидкости напряжения будут меньше порога текучести и жидкость будет вести себя как твердое тело. То есть предмет может стоять на поверхности жидкости и не погружаться.
С одной стороны, это вроде бы хорошо. Именно благодаря этому свойству вездеходы с малым давлением на грунт легко преодолевают непроходимые для человека болота. Да и человек, с помощью специальных «болотных лыж» или мокроступов может снизить давление на почву и чувствовать себя на болоте в относительной безопасности. Но у этого явления есть и другая сторона. Уже сам факт того, что погружение тела прекращается при наличии неравенства веса и архимедовой силы, настораживает - все происходит не так, как обычно. Представим себе, что вес нашего тела достаточно велик и оно начнет погружаться. До каких пор будет происходить это погружение? Ясно, что не до тех, когда архимедова сила сравняется с весом. При погружении тела архимедова сила будет частично компенсировать вес, давление на почву будет уменьшаться и наступит момент, когда напряжения вновь станут меньше to. При этом бингамовская жидкость перестанет течь и тело остановится раньше, чем архимедова сила станет равна весу. Такое состояние, когда архимедова сила меньше веса, но дальше тело не погружается, называется состоянием недопогружения (см. рис.а).
А теперь - самое главное. Если в жидкости возможны состояния недопогружения, то по тем же причинам возможны и состояния перепогружения, в которых архимедова сила больше веса, но тело не всплывает (рис. в). Помните, что происходило вньютоновской жидкости? Если в результате каких-либо действий человек опускался ниже уровня нормального погружения, то архимедова сила становилась больше веса и возвращала его обратно. В бингамовской жидкости ничего аналогичного (при достаточно большом т0) не происходит. Погрузившись в результате каких-либо неосторожных действии, вы уже не всплывете обратно, а будете находиться в перепогруженном состоянии. Процесс «утопания» в трясине оказывается необратимым. Теперь можно придать более точный смысл слову «засасывание». Оно означает стремление трясины утопить живые объекты ниже уровня нормального погружения - в перепогруженное состояние.
Нам осталось совсем немного - разобрать, почему болотная трясина засасывает, т. е. увлекает в перепогруженное состояние только живые объекты.
Причины перепогружения
Живые объекты перепогружаются потому, что, попав в трясину, они движутся, т. е. изменяют взаимное расположение частей своего тела. Это ведет к перепогружению по четырем причинам.
Причина первая. Представьте, что у вас в руках тяжелый груз и вы начинаете его поднимать. Чтобы сообщить ему ускорение вверх, вы должны подействовать на него с силой, превосходящей вес этого тела. В соответствии с третьим законом Ньютона сила, действующая на ваши руки со стороны груза, тоже будет больше его веса. Поэтому сила, с которой ваши ноги давят на опору, увеличится. Если вы стоите в трясине, то попытка поднять груз, который вы держите в руках, приведет к тому, что ноги утонут в трясине глубже.
А если груза в руках нет? Принципиальной стороны дела это не меняет - рука имеет массу, и поэтому сама является грузом. Если вы находитесь на уровне нормального погружения, то попытка просто поднять руку приведет к перепогружению. В данном случае перепогружение будет очень незначительно, но оно будет необратимым, и многократные движения могут привести к перепогружению на большую величину.
Причина вторая. Трясина имеет большую липкость и чтобы оторвать, например, руку от поверхности трясины, нужно приложить силу. При этом давление на опору возрастает и будет происходить перепогружение.
Причина третья. Трясина является вязкой средой и оказывает сопротивление движущимся в ней предметам. Если вы попытаетесь вытащить увязшую руку, то при ее движении вы должны будете преодолеть силы вязкости, и давление на опору возрастает. Снова произойдет перепогружение.
Причина четвертая. Все хорошо знают, что при выдергивании ноги из грязи слышен характерный хлюпающий звук - это атмосферный воздух заполняет оставленный ногой след. Как вы думаете, почему такого звука не слышно при вытаскивании ноги из воды? Ответ достаточно очевиден - вода имеет малую вязкость, течет быстро и успевает заполнять пространство под движущейся вверх ногой. Грязь имеет гораздо большую вязкость и силы, препятствующие перемещению одних слоев относительно других, для нее больше. Поэтому грязь течет медленно и не успевает заполнять пространство под ногой. Там образуется «пустота» - область пониженного давления, не занятая почвой. При вытаскивании ноги из грязи эта область сообщается с атмосферой, в нее врывается воздух и в результате слышен тот самый звук, о котором мы говорили раньше.
Таким образом, наличие хлюпающего звука говорит о том, что при попытке освободить увязшую в грязи ногу приходится преодолевать не только силы, обусловленные липкостью и вязкостью, но и силы, связанные с атмосферным давлением.
При резких движениях человека, попавшего в трясину, под перемещающимися в трясине частями тела будут возникать области пониженного давления, и атмосферное давление будет с большой силой давить на человека вниз, заталкивая его в перепогруженное состояние.
Совместное действие всех четырех причин приводит к следующему эффекту: изменение формы попавшего в трясину тела ведет к его перепогружению.
Теперь многое стало ясно. Неживые тела при попадании в трясину не изменяют своей формы и причины для их перепогружения отсутствуют. Такие тела трясина не засасывает, они, попав в трясину, останутся в состоянии недопогружения. А живые существа, попав в трясину, начинают бороться за свою жизнь, барахтаться, что сразу приводит к их перепогружению. Это и есть «засасывание». Ответ на вопрос, поставленный в самом начале, получен. Однако этого мало. Как же все-таки спастись, как использовать результаты данного рассмотрения для выработки практи ческих рекомендаций тем, кто попал в трясину.
Увы, но в этом направлении удается сделать гораздо меньше, чем хотелось бы. Если не рассматривать фантастических и полуфатастическнх проектов («мгновенно надувающийся воздушный шар, вытаскивающий человека из трясины», «вещество, вызывающее отвердевание болота» и т.д.), то ситуация выглядит безрадостной.
Как же можно выбраться из трясины?
Главное правило, которое нужно знать каждому, - это не совершать никаких резких движений, оказавшись в болоте. Если в болото засасывает медленно, есть все шансы спастись. Во-первых, оказавшись в болотистой местности, нужно обзавестись палкой, желательно, чтобы она была широкой и прочной, то есть настоящий брусок. Эта палка может оказаться вашим спасением, поэтому выбирать её нужно тщательно, а не брать первый попавшийся под руку сучок. Если вы попали в болото, соскользнув с кочки, то вас, скорее всего, быстро засосёт, так как по инерции вы будете продолжать своё движение, помогая тем самым трясине, поэтому падать лучше на живот или спину, так вас будет засасывать гораздо медленнее.
Если вы не слишком быстро уходите под воду и у вас есть палка, то её следует аккуратно положить перед собой, хорошо, если до ближайшей твердыни не больше полуметра, тогда конец палки упадёт на землю и вам будет легче выбраться. Но даже если палка полностью лежит в болоте, вам необходимо вцепиться в неё и постараться перенести свой центр тяжести на эту палку, таким образом у вас получится некое подобие мостика и вы сможете выбраться на сушу или ждать помощи, не рискуя окончательно уйти в ил.
Если у вас под рукой нет абсолютно ничего такого, что могло бы послужить вам рычагом, постарайтесь занять горизонтальное положение. Делайте это как можно аккуратнее, осторожнее перемещая свой центр тяжести с ног на туловище, если вам удастся это сделать, то масса вашего тела значительно уменьшится и вас перестанет затягивать в болото. В таком положении вы можете ждать подмоги. Но, находясь в болоте, ни в коем случае нельзя совершать резких движений, махать руками и пытаться дёргать ногами, от этого вас ещё больше засосёт пучина.
Находящимся в таком положение нельзя даже громко кричать, призывая на помощь, и тем более размахивать свободными конечностями. Если верх вашего туловища ещё на свободе, то нужно снять с себя куртку или плащ и бросить его на поверхность болота, по нему также можно выбраться, он не даст возможности болоту засосать вас.
Если в болото засасывает очень быстро, то помочь может только посторонний человек, он должен бросить верёвку или палку, по которой человек, попавший в болото, смог бы выбраться на твёрдую поверхность. Иногда для того чтобы вытащить одного человека из болота, требуется не менее трёх человек на суше, так как сила засасывания у болота очень велика. Следует также помнить, если человека тянут из болота, то его ни в коем случае нельзя отпускать, чтобы сделать передышку, слегка отпущенный человек моментально уйдёт в трясину, получив дополнительную энергию с суши при отталкивании. Мероприятие спасения должно происходить активно и без задержек. Тогда успех будет обеспечен.
А что еще нам могут рассказать болота?
Есть такое явление, как торфяное дубление - своеобразное состояние трупа, возникающее при попадании трупа в торфяные болота и почвы, содержащие гуминовые кислоты. Торфяное «дубление» можно также назвать одним из видов естественной консервации мертвого тела. Труп, находящийся в состоянии торфяного «дубления», имеет плотную темно-бурую, как бы дубленую кожу. Внутренние органы уменьшаются в объеме. Под действием гуминовых кислот минеральные соли в костях растворяются и полностью вымываются из трупа. Кости в таком состоянии по консистенции напоминают хрящи. Трупы в торфяных болотах хорошо сохраняются неопределенно долго, и при их исследовании судебные медики могут определить полученные при жизни повреждения. Хотя такие случаи встречаются довольно редко, но порой находки в торфяных болотах могут преподнести исследователям различные сюрпризы.
На нашей планете есть страшные болота, знаменитые своими жуткими, но исторически бесценными находками. Речь идет о «болотах человеческих органов» Германии, Дании, Ирландии, Великобритании и Нидерландов.
Наверное, самой известной из болотных мумий является толлундский человек, на которого в мае 1950 г. у деревушки Толлунд в Дании наткнулись двое братьев, собирателей торфа.
Они резали торф на брикеты, как вдруг увидели смотрящее прямо на них лицо и, подумав, что это жертва совершенного недавно убийства, немедленно связались с местной полицией.
Проведенная вскоре радиоуглеродная датировка волос толлундского человека показала, что он погиб около 350 г. до н. э.
Еще один древний датчанин с отлично сохранившимися волосами был найден в 1952 году на болоте близ местечка Гроболл. Судя по перерезанному горлу, бедолагу убили и бросили труп в топь.
Ну а отрубленный череп так называемого человека из Остерби, найденный в болоте в районе одноименного немецкого поселка, дает представление о том, какие прически носили пожилые мужчины в древнегерманских племенах, живших на территории ФРГ в первом тысячелетии до нашей эры. Такая прическа называется «швабский узел». Волосы покойного изначально были седыми, а рыжими стали вследствие окисления в мрачной торфяной пучине.
Кислотная вода, низкая температура, недостаток кислорода - все необходимые условия для сохранения. Внутренние органы, волосяной покров, кожа настолько прекрасно сохранились, что по ним можно с точностью узнать, какую прическу носил человек, что ел перед смертью и даже во что был одет 2000-2500 лет назад.
На данный момент известно около 2000 болотных людей. Из них самые известные - это человек из Толлунда, женщина из Эллинга, Девочка из Иде, Болотное тело из Виндеби и человек из Линдоу.
Возраст большинства болотных людей по результатам радиоуглеродного анализа составляет 2000−2500 лет, однако существуют и гораздо древние находки.
Так, женщина из Кёльбьерга, умерла порядка 10 000 лет назад в эпоху археологической культуры Маглемозе.
На некоторых телах сохранилась одежда или её фрагменты, что позволило дополнить данные об историческом костюме тех лет. Наиболее хорошо сохранившиеся предметы: кожаная островерхая шапочка человека из Толлунда; шерстяное платье, обнаруженное рядом с местом погребения женщины из Хюлдремосе; шерстяные обмотки с отделённых от тела ног из болота в Дании.
Кроме того, благодаря находкам, на головах которых сохранились волосы, удалось реконструировать прически древних. Так, человек из Клоникавана укладывал волосы с помощью смеси смолы и растительного масла, а волосы на черепе человека из Остерби были заложены над правым виском и завязаны так называемым «швабским узлом», что подтвердило описанные Тацитом прически свевов.
Болотное тело из Виндеби (нем. Moorleiche von Windeby) - такое название получило хорошо сохранившееся тело подростка, обнаруженного в торфяном болоте на севере Германии.
Тело нашли в 1952 году рабочие, занятые на торфяных разработках близ посёлка Виндеби в земле Шлезвиг-Гольштейн. О находке оповестили учёных, которые извлекли труп из трясины и приступили к исследованиям.
С помощью споро-пыльцевого анализа было установлено, что подросток умер в железном веке в возрасте 14 лет. В 2002 году с помощью радиоуглеродного анализа время его смерти было более точно датировано - между 41 и 118 годами н. э. Рентгенограммы показали наличие дефектов на костях голени (линии Гарриса), что свидетельствует об истощении и, как следствие, нарушении роста. Соответственно, смерть могла наступить от голода.
Во все времена болота одновременно пугали и притягивали людей. Неудивительно, что до наших дней дошло немало легенд и преданий об этих таинственных местах и их обитателях.
Древние кельты считали трясину вратами духов и приносили к ней жертвенные дары, а ханты и манси были уверены, что из болотной жижи появился весь мир. Что же такое болота? Чем они опасны и какую пользу приносят людям?
Болотами называют участки земли, где наблюдается высокая влажность, повышенная кислотность и низкая плодородность грунта. Они являются частью гидросферы нашей планеты и характеризуются наличием стоячей или проточной воды, которая выходит на поверхность из недр Земли.
Слово «болото» происходит из балто-славянских языков. Считается, что понятие родственно литовскому термину báltas , что означает «белый» . Больше всего заболоченных территорий сосредоточено в Северном полушарии, хотя некоторые крупнейшие болотные ландшафты расположены в долинах Амазонки и реки Конго.
Болота – это естественные хранилища влаги. В их недрах удерживается свыше 11,5 тысяч кубических километров воды, что в 5 раз превышает объемы жидкости во всех реках мира. Причина избыточной влажности кроется в низменном расположении заболоченных территорий и отсутствии стоков для проточной воды.
В силу особенностей рельефа болота вбирают в себя и грунтовые воды, которые скапливаются в низинах и в условиях соответствующего климата вызывают переувлажнение почвы.
По мере развития и расширения болот леса на их территории гибнут, а на месте деревьев развиваются влаголюбивые растения, которые способны с легкостью переносить высокую влажность. Виды растительности на топях различаются в зависимости от типа заболоченного участка. Так, в низинных трясинах распространены, в основном, травы-гигрофиты, такие как сабельник, тростник, осока. Иногда здесь можно встретить отдельные виды ивы, ели, березы.
На верховых болотах растительность достаточно скудная, представленная преимущественно мхами и лишайниками. Изредка на таких участках удается развиваться карликовым соснам. Многие болота являются местом произрастания ценных ягод – морошки, клюквы, голубики, оказывающих благотворное влияние на организм человека.
Характерной особенностью болот является скопление на их территории огромных остатков мха, который по мере разложения откладывается на поверхности грунта и превращается в полезное ископаемое – торф. По разным оценкам, его объемы в мире достигают от 250 до 500 миллиардов тонн.
Торф, добываемый на болотах, используется в качестве топлива, удобрения в садоводстве, теплоизоляционного материала. Его добавляют в корма для домашнего скота, применяют в грязелечении, а также широко задействуют в химической промышленности.
В зависимости от степени увлажненности болота бывают проходимыми и труднопроходимыми. Последние считаются наиболее опасными, так как способны привести к гибели людей. Время от времени на их территориях встречаются топи или зыбуны – водоемы, покрытые сверху травой и мхами. Если человек попадает на такой участок, то трясина засасывает его на дно.
Не меньшую угрозу несут испаряющиеся из болот ядовитые газы. В больших концентрациях они способны привести к отравлению и даже удушью. Другие опасности болот заключаются в наличии ядовитых змей, засилье гнуса и плохом качестве питьевой воды, способной привести к различным заболеваниям желудочно-кишечного тракта.
Болота несут неоценимую пользу как в местных, так и в глобальных масштабах. Они играют важную роль в формировании рек и выступают естественным фильтром в агроэкосистемах.
Заболоченные участки по праву можно назвать «легкими» нашей планеты, поскольку благодаря им значительно снижается скорость развития парникового эффекта. Они в немалой степени препятствуют разложению органики и тем самым снижают уровень выбросов в атмосферу углекислого газа, который способен вызывать повышение температуры в тропосфере.
Болота на нашей планете образуются там, где осадков выпадает много, а испаряются они мало. В болотах вода застаивается и растения почти не разлагаются, их остатки, которые называются торфом, накапливаются из года в год.
Болота есть во всех климатических поясах и почти на всех континентах Земли, кроме Антарктиды. Это заболоченные тропические леса и солёные мангровые заросли, засолённые болота пустынь и полупустынь, травяные болота арктической тундры. Самые заболоченные континенты - Южная Америка и Евразия.
Болота образуются и в ложбинах, и на возвышенностях. Одни из них называются низинные, а другие - верховые. Низинные болота обычно имеют вогнутую или плоскую поверхность, там застаивается влага. Низинные болота можно встретить по берегам рек и озёр, у водохранилищ. В таких болотах грунтовые воды подходят близко к поверхности и снабжают минеральными веществами произрастающие здесь растения. На низинных болотах растут ольха, берёза, ель, осоки, тростник, рогоз. Верховые болота с выпуклой поверхностью и мощным слоем торфа образуются на возвышенностях. Они питаются атмосферными осадками, которые бедны минеральными веществами, поэтому на этих болотах поселяются менее требовательные растения - сосна, вереск, пушица, мох сфагнум.
Какое болото самое большое?
России принадлежит немало географических рекордов. Достаточно вспомнить хотя бы сибирское озеро Байкал, самое глубокое в мире. На необъятных сибирских просторах раскинулось и самое большое в мире торфяное болото. Именно раскинулось, поскольку оно занимает площадь свыше полумиллиона квадратных километров. Примерно такую же площадь, для сравнения, занимает Франция. А официальное географическое название самого большого в мире болота - .
Нужны ли болота?
Болота интенсивно испаряют влагу, увеличивают влажность воздуха, изменяют его температуру, смягчают климат окружающих территорий. Болота - это своеобразный биологический фильтр. Они очищают воду от растворённых в ней химических соединений и твёрдых частиц, регулируют сток рек. На болотах гнездятся птицы, обитают многие животные. Болота богаты торфом, лекарственными травами, мхами и ягодами. Судите сами - нужны ли нам болота?
СКОЛЬКО ВОДЫ В БОЛОТАХ? Общий запас воды в болотах Западной Сибири -1000 км 3 . Это примерно половина объёма воды во всех реках мира, если их на мгновение остановить.
«Горячая земля»
В болотах много влаги и мало кислорода, поэтому отмирающие растения разлагаются не полностью и постоянно накапливаются в виде торфа. Он состоит из многих слоёв и содержит до 97% воды. В торфе заключены ценные органические и неорганические вещества.
Загрузка...
