Некоторые крупнейшие по площади и глубине озера Мира

Название озера	Площадь, тыс. км²	Глубина, м	Высота ур.моря	Часть света
Каспийское море(СНГ)			–28	Европа/Азия
Верхнее				С. Америка
Виктория				Африка
Гурон				С. Америка
Мичиган (США)				С. Америка
Танганьика				Африка
Байкал (РФ)				Азия
Малави				Африка
Б. Медвежье (Канада)				С. Америка
Б. Невольничье (Канада)				С. Америка
Ладожское (РФ)				Европа
Маракайбо				Ю.Америка
Онежское (РФ)				Европа
Титикака	8,3			Ю. Америка
Иссык-Куль (Киргизия)	6,2			Азия
Венерн (Швеция)	5,5			Европа

 

Родник, источник, ключ – естественный выход подземных вод на земную поверхность на суше или под водой (подводный источник). Образование таких источников может быть обусловлено различными факторами: пересечением водоносных горизонтов отрицательными формами современного рельефа (например, речными долинами, балками, оврагами, озерными котловинами), геолого-структурными особенностями местности (наличием трещин, зон тектонических нарушений, контактов изверженных и осадочных пород), фильтрационной неоднородностью водовмещающих пород и др. Самые большие родники в мире: Воклюз (карстовый), родник Красный Ключ.

Родники бывают:

· восходящими – напорными и нисходящими – безнапорными;

· временно действующими (сезонными) и постоянно действующими.

По температуре родники делятся на: холодные, теплые, горячие, кипящие.

По классификации советского гидрогеолога А.М. Овчинникова выделяется три группы источников в зависимости от питания водами верховодки, грунтовыми или артезианскими водами.

· источники первой группы, питающиеся верховодкой, располагающиеся обычно в зоне аэрации, имеют резкие колебания дебита (вплоть до полного иссякания), химического состава и температуры воды.

· источники, питающиеся грунтовыми водами, отличаются большим постоянством во времени, но также подвержены сезонным колебаниям дебита, состава и температуры. Они подразделяются на: эрозионные (появляющиеся в результате углубления речной сети и вскрытия водоносных горизонтов), контактные (приуроченные к контактам пород различной водопроницаемости) и переливающиеся (обычно восходящие, связанные с фациальной изменчивостью пластов или с тектоническими нарушениями).

· источники артезианских вод отличаются наибольшим постоянством режима; они приурочены к областям разгрузки артезианских бассейнов.

Химический и газовый состав воды источников разнообразен; он определяется, главным образом, составом разгружающихся подземных вод и общими гидрогеологическими условиями района.

 

Болото (также топь, трясина) – участок суши (или ландшафта), характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, если меньше, то это заболоченные земли. Болота являются составной частью гидросферы. Первые болота на Земле образовались на стыке силура и девона 350-400 млн. лет назад.

Чаще встречаются в Северном полушарии, в лесах. В России распространены на севере Европейской части, в Западной Сибири, на Камчатке. В Белоруссии и на Украине болота сконцентрированы в Полесье (так называемые Пинские болота). Исследования природы болот начал еще М.В. Ломоносов, большой вклад внес советский ботаник В.С. Доктуровский, создатель руководства по болотоведению.

Слово «болото» имеет древнее балто-славянское происхождение. Этот корень встречается во всех древних и современных балто-славянских языках. Неслучайно прародиной славян считается болотистая местность между белорусским Полесьем и Балтийским морем. Само название Балтика также производно от этого корня. В славянских языках с полногласием (русский, украинский, белорусский и др.) звучит в виде болото, в других славянских и балтийских языках, в том числе в старославянском как «блато», «балто».

Образование, роль и классификация болот

Болота в природе возникают двумя основными путями: из-за заболачивания почвы или же из-за зарастания водоемов. Заболачивание может происходить по вине человека, например, при возведении дамб и плотин для прудов и водохранилищ. Заболачивание иногда вызывает и деятельность бобров, строительство ими запруд. Непременным условием образования болот является постоянная избыточная влажность. Одна из причин избыточной увлажненности и образования болота состоит в особенностях рельефа – наличие низин, куда стекаются воды осадков и грунтовые воды; на равниннах отсутствие стока – все эти условия приводят к образованию торфа.

Болота играют важную роль в образовании рек, а также препятствуют развитию парникового эффекта. Как и леса, болота можно назвать «легкими 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 счет 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, затем трансформирующегося в каменный уголь (или отложение карбонатов (CaCO₃) на дне водоемов и химические реакции, протекающие в земной коре и мантии). Поэтому практика осушения болот, осуществлявшаяся в XIX-XX вв., 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 объемов 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) богатые витаминами и антиоксидантами.

Торф используют в медицине (грязелечение), как топливо, удобрение в сельском хозяйстве, корм для сельскохозяйственных животных, сырье 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 поселки, особенно в тропических регионах.

Растительность на болотах скудная: светло-зеленый мох, небольшие кустарнички багульника, осока, вереск. Деревья на болотах низкорослые. Корявые одинокие сосны, березы да заросли ольхи. Люди стремились осушать «гиблые места» используя их под поля и пастбища.

Классификация болот сложна и разнообразна. В зависимости от условий водно-минерального питания болота подразделяют на:

Низинные (эвтрофные) – тип болот с богатым водно-минеральным питанием, в основном за счет грунтовых вод. Расположены в поймах рек, по берегам озер, в местах выхода ключей, в низких местах. Характерная растительность: ольха, береза, осока, тростник, рогоз, зеленые мхи. В районах с умеренным климатом это часто лесные (с березой и ольхой) или травяные (с осоками, тростником, рогозом) болота. Травяные болота в дельтах Волги, Кубани, Дона, Дуная, Днепра называют плавнями, сочетаясь с протоками, озерами, лиманами, ериками и другими микроводоемами первичной и вторичной дельты. В низовьях рек пустынных и полупустынных регионов (Или, Сырдарья, Амударья, Тарим и др.) заболоченные участки и их растительность называются тугаи.

Переходные (мезотрофные) – по характеру растительности и умеренному минеральному питанию находятся между низинными и верховыми болотами. Из деревьев обычны береза, сосна, лиственница. Травы те же, что и на низинных болотах, но не так обильны; характерны кустарнички; мхи встречаются как сфагновые, так и зеленые.

Верховые (олиготрофные) – расположены обычно на плоских водоразделах, питаются только за счет атмосферных осадков, где очень мало минеральных веществ, вода в них резко кислая, растительность — господствуют сфагновые мхи, много кустарничков: вереск, багульник, кассандра, голубика, клюква; растет пушица, шейхцерия; встречаются болотные формы лиственницы и сосны, карликовые березки. Из-за накопления торфа поверхность болота со временем может стать выпуклой. В свою очередь верховые болота 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.

По типу преобладающей растительности различают: лесные, кустарничковые, травяные и моховые 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. Тропические болота Окаванго в Южной Африке и болота Параны в Южной Америке. Климат определяет флору и фауну болот.

Близкими по значению к болотам являются:

Марь – заболоченный, редкостойный, лиственничный лес, прерывающийся участками безлесых кочковатых болот и ерников. Мочажина – влажное, заболоченное, топкое место между кочками на болоте, низменном лугу. Руда болотная – донные отложения бурого железняка в болоте как результат жизнедеятельности железобактерий. Топь – переувлажненный участок болота с разжиженной торфяной залежью, высоким уровнем воды и рыхлой непрочной дерниной. Трясина – зыбкое болотистое место. Няша – зыбкое болотистое илистое или глинистое место (северное).

Животные болот умеренного пояса: Европейская болотная черепаха (Emys orbicularis); различные виды жаб, лягушек; комары, клещи и прочие насекомые; из млекопитающих - лоси, еноты, выдры, норки, ондатры, мелкие грызуны, бурундуки; типичные для болот птицы – журавли, куропатки, цапли, кулики, чибисы, утки, камышницы, совы, филины, ближе к Северу глухарь, тетерев.

Растения болот: ягодные – клюква, произрастает на верховых и переходных болотах чаще в северных регионах; брусника, голубика, морошка (желто-оранжевая), костяника и княженика (похожа на морошку, но красная) на торфяных болотах и вдоль них, толокнянка или «медвежьи ушки». Росянка, из-за недостатка минеральных веществ в почве, занимается пассивной ловлей насекомых. Осока, пушица, пузырчатка хороший корм. А аир болотный и багульник относятся как к ядовитым, так и к лекарственным растениям. Болотный кипарис, распространенный в Северной Америке и акклиматизированный в дельте Дуная. Мох сфагнум почти повсеместно распространен в умеренно-влажных и влажных северных регионах и средней полосе, в сообществах встречается мох кукушкин лен, деревья обычно покрыты лишайниками многочисленных видов и самых разнообразных оттенков. А вот мох ягель или «белый мох, олений мох» распространен на сухих территориях северных широт и тундры, встречается в сухих хорошо освещенных сосновых лесах, но на лесных болотах не встречается.

Среди болот есть и ботанические памятники природы: Большое Таватуйское болото, Малиновское, Кукушкинское болота (расположены рядом с озером Таватуй). Сестрорецкое болото – особо охраняемая природная территория (ООПТ). Мшинское болото – государственный природный заказник федерального подчинения. Старосельский мох – государственный комплексный заказник регионального значения. Васюганские болота – самые большие болота в мире (площадь болот 53-55 тыс. км², для сравнения площадь Швейцарии – 41 тыс. км²).

Свойства болот и особые явления на болотах. В теплые темные ночи на болотах наблюдается свечение бледно-голубоватых, слабо мерцающих огоньков, выписывающих сложную траекторию. Исторически имеется поверье, что это свечение вызвано некими сущностями (погибшие люди, болотные духи). Однако, исследователи их возникновение объясняют спонтанным возгоранием выделяющегося из болота метана (болотного газа), светом гнилушек (гниющих растений), фосфоресцирующих организмов, радиоактивных минеральных осадков, и взаимодействием фосфористого водорода и метана. Фосфорные соединения, входящие в состав трупов животных и человека, под действием грунтовых вод разлагаются с образованием фосфористого водорода. При рыхлой насыпи над могилой или небольшом слое воды в болоте газ, выйдя на поверхность, воспламеняется от паров жидкого фосфористого водорода.

Кроме этого, болота обладают мумифицирующим действием, так как болото на 90% состоит из воды с высоким содержанием кислот торфа (разложившихся растительных веществ). Такая среда замедляет рост бактерий, отчего тела органического происхождения длительно не разрушаются. Наличие кислот в болоте в сочетании с низкой температурой воды и недостатком кислорода оказывает дубильное воздействие на кожу, чем объясняется темно-коричневый цвет найденных тел, таким образом, благодаря отсутствию кислорода и антибактериальным свойствам сфагнума, который является мощным консервантом, тела прекрасно сохраняются веками. За последние 300 лет в заброшенных торфяных болотах Британии, Ирландии, Нидерландов, Германии и Дании были обнаружены хорошо сохранившиеся тела людей. Большая часть этих мумий датируется I в. до н.э. - IV в. н.э. Одной из самых известных мумий является «Человек из Толлунда».

Подземные воды

Подземные воды,находящиеся под поверхностью Земли на различной глубине в порах, трещинах и пустотах горных пород, могут залегать в жидком, твердом и даже газообразном состоянии.

Часть подземных вод образовалась в результате просачивания воды выпавшей на поверхность Земли или конденсации водяных паров поверхностных слоев почв. Другая часть – сконденсировалась в верхних слоях земной коры в результате остывания магмы на глубине, перепада температур и химических процессов. Например, в песчаных пустынях основную роль играют воды, поступившие из атмосферы в виде водяных паров, поскольку жидкие осадки там редки.

Вода, испытывающая влияние силы тяжести, называется гравитационной, она движется по наклонам вниз и внутрь до водоупорных пластов. Вода, удерживаемая молекулярными силами, называется пленочной. Молекулы воды, соприкасающиеся с зернами горных пород, образуют гигроскопическую воду.

Пленочную и гигроскопическую можно извлечь из породы только прокаливанием, растения ее не используют. Корневые системы усваивают гравитационную и капиллярную воду из капилляров почвы. Через пески гравитационная вода стекает со скоростью 0,5-2 м в сутки, в суглинках и лёссах 0,1-0,3 мм в сутки.

В зависимости от способности пропускать воду горные породы подразделяют на водопроницаемые (пески) и водоупорные (глины и кристаллические породы). Пройдя через водопроницаемые породы воды скапливаются над водоупорными породами образуя водоносные слои. Верхние уровни водоносного слоя называют зеркалом подземных вод, этот слой повторяет изгибы рельефа. Весной и при сильных осадках уровень грунтовых вод повышается, а зимой понижается.

Выход водоносного слоя на поверхность называют родником. Родники обычно находятся в понижениях местности – долинах, оврагах, балках, реже на склонах возвышенностей, холмах, горах.

Подземные воды, заключенные между водонепроницаемыми слоями, обычно находятся под давлением, отличаются чистотой, поскольку не смешиваются с поверхностными, и залегают гораздо глубже – это артезианские воды или напорные.

Вблизи магматических очагов накапливаются глубинные подземные воды, часто имеющие высокую температуру и цикличные периоды активности, они дают начало гейзерам и геотермальным источникам. В России такие воды распространены на Камчатке, Северном Кавказе, встречаются на Урале и Алтае, среди равнинных источников, например, можно сказать о горячих минеральных источниках юга Тюменской области. Температура воды в таких источниках достигает 40-70°С, а у фонтанирующих гейзеров до 95°С, так как они связаны с магматической активностью.

Уникальные места на Земле – в России Долина гейзеров на Камчатке, более 20 крупных и мощных гейзеров, среди них Великан, выбрасывающий воду на высоту 30 м, что выше 9-ти этажного дома. А так же гейзеры Исландии, Новой Зеландии. Один из самых больших парков с гейзерными долинами создан в США – Йеллоустонский национальный парк, там, в земной коре расположен один из крупнейших супервулканов – огромное подземное озеро лавы с высоким уровнем тектонической активности, постоянно выбрасывающий на поверхность газы, серу, что неоднократно вызывало гибель окружающей растительности и животных.

Направляясь к поверхности подземные воды, растворяют различные горные породы, насыщаясь минеральными веществами. В зависимости от химического состава выделяют серные (Пятигорск), углекислые (Кисловодск), щелочно-солевые (Ессентуки), железисто-щелочные (Железноводск) и другие источники. Эти воды используются в лечебных целях. Часто такие выходы сопровождаются выходом глиняных и грязевых потоков, насыщенных минеральными веществами и газами (радон, сероводород), которые также используются в санаторно-курортном лечении. Однако несанкционированное применение таких грязей опасно, необходимо их тщательное лабораторное исследование.