БОЛОТОВЕДЕНИЕ И БОЛОТОВЕДЫ
Проект «Болотоведение. Совместное исследование художников и ученых» был инициирован Пушкинским музеем и Томским государственным университетом в 2023 году. В основе междисциплинарного исследования, объединившего современное искусство и научное знание, лежит стремление осмыслить Васюганские болота, которые являются крупнейшей экосистемой Сибири, источником полезных ископаемых, а также гигантским природным архивом, хранящим вековую информацию об истории Земли. Болота, с одной стороны, оказывают значительное влияние на формирование климата, с другой — являются индикатором, который многое может сказать о «самочувствии» планеты, помочь в понимании процессов, происходящих на Земле. Именно поэтому болото необходимо изучать, анализировать и наблюдать за его жизнью, которая может длиться тысячи лет.
«Магию и красоту болота действительно не так просто понять. Иногда не удается сделать это с первого раза. Но у человека, который серьезно сталкивался с этим ландшафтом, болота навсегда остаются в сердце. Любой исследователь, несомненно, в душе является еще и художником: мы не просто изучаем, мы пытаемся понять, вникнуть в суть природных явлений, но главное — видеть. Без способности видеть, а не смотреть, настоящая наука невозможна».
Сергей кирпотин
Доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники ТГУ, заведующий лабораторией биоразнообразия и экологии, директор центра превосходства BioClimLand
БОЛОТА ИЗУЧАЮТСЯ В РАМКАХ РАЗНЫХ НАУК.
Среди них:
Среди них:
ФИТОЦЕНОЛОГИЯ
изучает экологические особенности болотных фитоценозов
ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ
рассматривает болото как ландшафт и изучает строение, происхождение, функционирование, динамику и трансформацию болотных ландшафтов
ГИДРОЛОГИЯ
рассматривает болото как пресноводный объект, изучает процессы и явления, происходящие с болотными водами
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
изучает торфяную залежь болота как особый тип почвы
Для изучения такого сложного объекта как болото есть специальная наука, которой более ста лет, — болотоведение. Это наука комплексная, географическая и биологическая одновременно, которая изучает болото с самых разных точек зрения.
Болотоведы — ученые, изучающие болота. Они исследуют флору, растительность, стратиграфию торфяных отложений, генезис и историю развития, механизмы функционирования болота как экологической и гидрологической системы, проводят типологию болот, составляют карты растительности и ландшафтные профили.
Болото — очень древняя экосистема. Она рождается, живет, развивается. Она может быть молодой и старой, в зависимости от того, на какой стадии развития мы ее застали. Жизнь болота, если ему не мешать, длится тысячи лет.
Три основных компонента, из которых рождается и состоит болото — вода, органические отложения в виде торфа и специфическая растительность, — определяют существование друг друга и экосистемы в целом.
В далеком прошлом Сибирь пережила значительное оледенение. Около 10–12 тысяч лет назад, после того как растаял великий ледник, покрывавший всю северную половину площади Западной Сибири, появились многочисленные торфяники, которые начали аккумулировать углерод (основу парниковых газов), — это и есть наши современные болота.
Болота не зря называют естественными природными летописями. Они своё органическое вещество — недоразложившиеся растения, остатки животных, встречались даже мумии людей — накапливают слой за слоем, и получаются природные архивы, которые отражают экологические условия прошлого. По ним, как по книге, можно прочесть, каким был климат на планете в тот или иной период времени. Чтобы прочесть эту природную летопись, с помощью бурения можно пройти до самого дна болота, вынуть торфяную колонку и исследовать разными методами.
Болотоведы — ученые, изучающие болота. Они исследуют флору, растительность, стратиграфию торфяных отложений, генезис и историю развития, механизмы функционирования болота как экологической и гидрологической системы, проводят типологию болот, составляют карты растительности и ландшафтные профили.
Болото — очень древняя экосистема. Она рождается, живет, развивается. Она может быть молодой и старой, в зависимости от того, на какой стадии развития мы ее застали. Жизнь болота, если ему не мешать, длится тысячи лет.
Три основных компонента, из которых рождается и состоит болото — вода, органические отложения в виде торфа и специфическая растительность, — определяют существование друг друга и экосистемы в целом.
В далеком прошлом Сибирь пережила значительное оледенение. Около 10–12 тысяч лет назад, после того как растаял великий ледник, покрывавший всю северную половину площади Западной Сибири, появились многочисленные торфяники, которые начали аккумулировать углерод (основу парниковых газов), — это и есть наши современные болота.
Болота не зря называют естественными природными летописями. Они своё органическое вещество — недоразложившиеся растения, остатки животных, встречались даже мумии людей — накапливают слой за слоем, и получаются природные архивы, которые отражают экологические условия прошлого. По ним, как по книге, можно прочесть, каким был климат на планете в тот или иной период времени. Чтобы прочесть эту природную летопись, с помощью бурения можно пройти до самого дна болота, вынуть торфяную колонку и исследовать разными методами.
основные методы
ИЗУЧЕНИЕ ФЛОРЫ
РАДИОУГЛЕРОДНое ДАТИРОВАНИЕ
АНАЛИЗ МАКРООСТАТКОВ РАСТЕНИЙ
СПОРО-ПЫЛЬЦЕВой
И БОТАНИЧЕСКИй АНАЛИЗ
И БОТАНИЧЕСКИй АНАЛИЗ
ЛЕКЦИИ
уникальные болота
В Западной Сибири распространены преимущественно сфагновые болота. Стоит отметить, что именно они имеют самый высокий КПД с точки зрения способности улавливать и захоранивать углерод. Мангровые болота, например, у которых на поверхности находится водоём, тоже поглощают его, но не в таких количествах. Там совсем другие условия — температура, влажность, соответственно, растительность и микроорганизмы тоже сильно отличаются. Разложение органики идет интенсивнее, и много углерода возвращается назад в атмосферу.
Болото — это не просто самое мокрое и грязное место, каким его принято считать. Это природный комплекс, который во многом зависит от увлажнения. Например, в горах формируются особые типы — висячие болота. Грунтовая вода местами выклинивается из склона, там накапливается торф, хоть слой и не мощный, но есть. В Англии из-за повышенной влажности воздуха свой уникальный тип болот — торфяники-плащи.
Самые болотные организмы, которые распространены в Сибири, — мхи, в особенности, сфагнум. Они, с одной стороны, требуют болотных условий, с другой — сами создают эту среду. Сфагновые мхи устроены очень интересно. В листочке размером в 1-2 мм клетки лежат в один слой. Чередуются клетки двух типов. Узкие живые зеленые клетки служат для фотосинтеза. Широкие неживые полые клетки во влажном состоянии заполнены водой, в сухом — воздухом. Структура сфагнума (и сфагнового торфа) очень пористая, благодаря чему растение впитывает в 30 раз больше воды, чем весит само. То есть 100 граммов сфагнума могут удержать три литра воды.
Сфагнум по строению вообще очень необычное растение – у него не только два типа клеток, но и два типа «веток». Есть веточки, которые отстоят в стороны, ими сфагны «держатся» за своих «собратьев». Ведь они растут на 0,5–1 см в год, все вместе, как дернина, а по одному не смогут стоять, падают. Сфагнум каждый год нарастает бесконечно «головой» и отмирает «ногами». Можно сказать, что это растение бессмертно.
Второй тип веточек свисает вдоль стебля. Если выдернуть сфагнум, мы увидим, что стебелек со свисающими веточками создает систему капиллярного поднятия воды. Работает он, как промокашка: если её опустить в стакан, вода поднимется наверх. Если «ноги» сфагнума опустить в воду, они всосут воду до самой «головы».
Болото — это не просто самое мокрое и грязное место, каким его принято считать. Это природный комплекс, который во многом зависит от увлажнения. Например, в горах формируются особые типы — висячие болота. Грунтовая вода местами выклинивается из склона, там накапливается торф, хоть слой и не мощный, но есть. В Англии из-за повышенной влажности воздуха свой уникальный тип болот — торфяники-плащи.
Самые болотные организмы, которые распространены в Сибири, — мхи, в особенности, сфагнум. Они, с одной стороны, требуют болотных условий, с другой — сами создают эту среду. Сфагновые мхи устроены очень интересно. В листочке размером в 1-2 мм клетки лежат в один слой. Чередуются клетки двух типов. Узкие живые зеленые клетки служат для фотосинтеза. Широкие неживые полые клетки во влажном состоянии заполнены водой, в сухом — воздухом. Структура сфагнума (и сфагнового торфа) очень пористая, благодаря чему растение впитывает в 30 раз больше воды, чем весит само. То есть 100 граммов сфагнума могут удержать три литра воды.
Сфагнум по строению вообще очень необычное растение – у него не только два типа клеток, но и два типа «веток». Есть веточки, которые отстоят в стороны, ими сфагны «держатся» за своих «собратьев». Ведь они растут на 0,5–1 см в год, все вместе, как дернина, а по одному не смогут стоять, падают. Сфагнум каждый год нарастает бесконечно «головой» и отмирает «ногами». Можно сказать, что это растение бессмертно.
Второй тип веточек свисает вдоль стебля. Если выдернуть сфагнум, мы увидим, что стебелек со свисающими веточками создает систему капиллярного поднятия воды. Работает он, как промокашка: если её опустить в стакан, вода поднимется наверх. Если «ноги» сфагнума опустить в воду, они всосут воду до самой «головы».
Говорят, леса – это легкие Земли. Болота тоже так можно назвать, ведь они задерживают углерод, но они, скорее, не легкие, а почки планеты.
Благодаря пористости растений и торфа они очень хорошо фильтруют воду. Наши западносибирские болота на определенной стадии развития приобретают выпуклую форму, становятся верховыми, и вода начинает стекать в стороны, при этом она очень чистая.
Ученые считают, что из-за потепления климата может увеличиться глубина протаивания мёрзлотных болот и эмиссия углерода тоже возрастёт. Болота, с одной стороны, оказывают значительное влияние на формирование климата, с другой – являются индикатором, который многое может сказать о «самочувствии» планеты, помочь в понимании процессов, происходящих на Земле. Изменения в самих болотных экосистемах происходят очень мозаично, с разной интенсивностью и местами даже разнонаправленно. И сами болота очень разные. Поэтому однозначно сказать, что если глубина протаивания увеличится на сантиметр, то выброс метана и углекислого газа возрастёт на столько-то гигатонн, нельзя. Для каждой территории и типа болот это будет по-разному.
Чтобы делать более-менее объективные прогнозы и нужно изучать болота. И студенты Томского государственного университета имеют такую возможность и на исследовательских станциях, и в рамках курсов болотоведения, которые нечасто встретишь в университетской программе. В ТГУ дае есть свой Ветланд-центр, который является членом международной сети Wetland Link International, представляющей интересы Рамсарской конвенции по водно-болотным угодьям и состоящей из 350 центров по всему миру.
Материал подготовлен Пресс-службой ТГУ
Ученые считают, что из-за потепления климата может увеличиться глубина протаивания мёрзлотных болот и эмиссия углерода тоже возрастёт. Болота, с одной стороны, оказывают значительное влияние на формирование климата, с другой – являются индикатором, который многое может сказать о «самочувствии» планеты, помочь в понимании процессов, происходящих на Земле. Изменения в самих болотных экосистемах происходят очень мозаично, с разной интенсивностью и местами даже разнонаправленно. И сами болота очень разные. Поэтому однозначно сказать, что если глубина протаивания увеличится на сантиметр, то выброс метана и углекислого газа возрастёт на столько-то гигатонн, нельзя. Для каждой территории и типа болот это будет по-разному.
Чтобы делать более-менее объективные прогнозы и нужно изучать болота. И студенты Томского государственного университета имеют такую возможность и на исследовательских станциях, и в рамках курсов болотоведения, которые нечасто встретишь в университетской программе. В ТГУ дае есть свой Ветланд-центр, который является членом международной сети Wetland Link International, представляющей интересы Рамсарской конвенции по водно-болотным угодьям и состоящей из 350 центров по всему миру.
Материал подготовлен Пресс-службой ТГУ
© Государственный музей изобразительных искусств имени А.С. Пушкина. 2024
