22-10-2023
Благодаря способности торфа консервировать органические остатки, включая даже мягкие ткани животных и человека, которые не сохраняются длительное время в минеральных почвах, появился новый источник знаний о древней истории — торфяниковые памятники.
В торфяниковых памятниках встречаются различные объекты, имеющие органическую природу[1]
Образование торфяниковых памятников — длительный процесс, связанный с заболачиванием водоемов (главным образом озер) и низменностей. К этому типу понижений относятся долины рек и лощины. В нижних слоях торфяников может присутствовать пресноводный ил — сапропель[2].
Простейшая схема заторфовывания местности выглядит следующим образом:[3]:368,369
Иногда развитие торфяника идёт по другому сценарию. Тогда болото будет состоять преимущественно из переходного, или даже из верхового типа торфов.[3]:369
По мере накопления торфа образуются торфяные залежи, которые могут иметь прослойки. Развитая торфяная залежь представляет собой органогенное горное образование мощностью 6-8 метров, в отдельных случаях — 10 метров[4].:121 Современные торфяные залежи представляют собой молодые поверхностные образования, возрастом около 12 тысяч лет[4].:95
Торфяник отличается рядом факторов, способствующих сохранности органических материалов:
Обилие влаги в торфяниках, лишенных доступа грунтовых вод, обусловлено их высокими абсорбентными свойствами и низкой водопроводимостью.[4]:33
Влажность торфов составляет 90-95 %, несмотря на некоторые колебания, значения которых могут снижаться до 45 %. В торфах различных видов вода в течение 40 суток поднимается не более чем на 15 сантиметров, в то время как в минеральных почвах — более чем на полметра.
Сфагновые мхи имеют капиллярную структуру[4]:105 (гиалиновые клетки) с хорошими абсорбирующими свойствами. Слаборазложившиеся сфагновые торфы способны поглощать до 1700 % влаги от сухой массы, а сильноразложившиеся — до 500—100 %.
Сфагнум обладает высокой гигроскопичностью, стерилизованный, он действует в три раза интенсивнее гигроскопической ваты.[5]:357 Благодаря этому сфагновый торф способен поглощать даже водяные пары.
Недостаток кислорода в торфяниках связан с обилием влаги и её слабым передвижением. По мере накопления воды в торфе вода вытесняет и замещает воздух; иногда при уменьшении уровня воды в торфе образуются безвоздушные полости. Это значительно затрудняет деятельность разлагающих микроорганизмов:[4]:34 актиномицетов, плесневых и дрожжевых грибов, которые относятся к аэробам.[4]:98 Кислород сохраняется лишь в поверхностных слоях,[4]:34 где содержание его незначительно (12 мг/м3). Доступ кислорода к верхним слоям торфа увеличивается в редкие периоды его пересыхания, мощность такого слоя составляет от 0,15 до 1 метра, и уменьшается с течением времени. Отсутствие кислорода препятствует не только разложению органики, но и другим окислительным процессам (образованию ржавчины, патины и т. д.)
Активность аэробных разлагающих микроорганизмов обусловлена также климатическими особенностями. В более сухие периоды жизнедеятельность их становится интенсивнее, они размножаются быстрее, вследствие этого откладываются торфа более высокой степени разложения. Во влажном бореале активность аэробных микроорганизмов была понижена.[4]:99
Низкие температуры на болотах связаны с моховой растительностью, обладающей плохой теплопроводностью, температура в корневом слое растений всегда ниже на 3-4 градуса. Низкая теплопроводность торфяников ведет к образованию на них ночных заморозков, температура нижних переохлажденных слоев и верхних нагретых — не выравнивается. Весной торф оттаивает медленно, раннее наступление и позднее прекращение заморозков приводит к тому, что существовать на болоте могут только растения с непродолжительными фазами развития, такие как сфагнум.[4]:35
Наличие в сфагнуме фенолов, которые подавляют деятельность микроорганизмов, ведет к замедлению разложения органики на торфяниках. Антисептическая способность сфагнов такова, что они используются в медицине как перевязочный материал при гнойных ранах.[5]:356
В целом, процессы разложения в сфагновых торфяниках, несмотря на значительное замедление, не прекращаются даже в глубоких слоях залежи (до 6 м), близких к вечной мерзлоте. Выделение метана из нижних слоев и образование сероводорода свидетельствует о медленных процессах вторичного разложения без участия кислорода. В данном случае деятельность микроорганизмов гораздо менее активна и протекает за счет продуктов раннего разложения органических остатков другими микроорганизмами.[4]:98
Для улучшения этой статьи желательно:
|
Условия сохранности органических остатков в условиях торфяников.