Чтение онлайн

Я вовсе не ностальгирую по временам, когда не было удобрений, потому что в таком случае нам надо было бы вновь в полной мере включаться в круговорот питательных веществ. Что это значит, мне рассказывал отец. В послевоенное время у его семьи был небольшой огород, который служил важным дополнительным источником продовольствия. Удобрения были редкостью, поэтому по грядкам разбрасывалось содержимое выгребной ямы во дворе. Превратившись в салат и огурцы, оно возвращалось на стол, обогащенное непрошеным даром природы – глистами. Они непрерывно курсировали вместе с питательными веществами из туалета в огород и обратно на кухню. Но даже такой неаппетитный восстановительный цикл не мог уберечь от постепенного убывания питательных веществ. И тут мы подходим к воде, являющейся растворителем для всех важнейших субстанций, которые поглощаются корнями растений. Извлекаемые при этом из почвы питательные вещества вновь возвращаются, когда растение умирает и впоследствии разлагается на составные части бактериями и грибками. Так, по крайней мере, все выглядит в упрощенной теории. На практике же влага просачивается в более глубокие слои почвы, пока не достигает уровня грунтовых вод. На своем пути она прихватывает с собой все ценные вещества, которыми с удовольствием воспользовались бы деревья и прочая растительность. Это одна из причин того, что питьевую воду все чаще приходится хлорировать. Ведь навозная жижа, которая в невообразимых количествах разбрызгивается по лугам и полям, вместе с бактериями попадает на несколько этажей ниже – в водные резервуары, которые служат важнейшим источником жизни. В природе такое перемещение сверху вниз очень важно для экосистемы, размещающейся у нас под ногами. В глубинах тоже живут многочисленные живые существа, которые питаются остатками со стола наземной жизни. Ведь в подземной темноте фотосинтез невозможен.

Прежде чем мы перейдем к этим существам, я хотел бы обратить ваше внимание на разрушительную силу воды. Дождевые потоки не всегда мирно просачиваются в рыхлую лесную почву, питая подземные источники. Если ливень слишком сильный, земные поры переполняются. Перенасыщенная почва больше не может принимать влагу, и коричневая жижа стекает в ближайшие ручьи, унося с собой большое количество органических веществ. Это можно наблюдать во время прогулок в плохую погоду. Если водные потоки на лугах и полях становятся мутными, значит, они уносят землю – ценную почву, которую так быстро не вернуть. Постепенно это могло бы полностью истощить землю. Могло бы. Но, к счастью, у природы есть средство противодействия. Это леса. Они смягчают воздействие осадков. Большое количество воды застревает в кронах деревьев и еще долго капает с листьев после дождя. Не зря говорят, что в лесу дождь идет дважды. Благодаря этому «тормозу» даже при сильном ливне вода распределяется более равномерно и может быть полностью поглощена почвой. Мягкий мох на стволах и старых пнях также помогает удержать избыток влаги. Эти зеленые подушки могут впитать количество воды, во много раз превышающее их собственный вес, а затем постепенно возвращают ее. Старая лесная почва, как правило, имеет рыхлую структуру на большую глубину. Она действует как губка, способная впитать и сохранить огромное количество воды. Таким образом, здоровые леса сами заботятся о своих водных запасах.

Но в отсутствие деревьев ситуация выглядит совершенно иначе. Если травяной покров еще способен хоть как-то смягчить силу дождя, то пашня ничего не может противопоставить ударам его капель. Мелкие комочки почвы разбиваются, узкие поры забиваются грязью. А поскольку большинство сельскохозяйственных культур, например кукуруза, картофель и свекла, покрывает почву лишь несколько месяцев в году, все остальное время она беззащитна перед погодными явлениями. Такого состояния природа для наших широт не предусмотрела. Если вдруг хлынет сильный дождь, то в землю почти ничего не просочится, а на поверхности начнется настоящий потоп. Говоря о потопе, я не преувеличиваю. Большая туча вполне может вылить на квадратный километр поверхности 30 тысяч кубометров воды, причем в течение нескольких минут. Если земля не покрыта растительностью и вода не успевает впитаться, то по поверхности начинают течь быстрые ручьи, оставляющие за собой глубокие желоба. И чем больше уклон местности, тем быстрее скорость потока и тем больше земли он захватывает с собой. Достаточно даже уклона в два градуса, что на первый взгляд воспринимается как совершенно плоская местность. А потери чрезвычайно велики.

Вы уже задавали себе вопрос, почему археологические сокровища всегда надо выкапывать из земли? Вообще-то они должны были бы лежать на поверхности, в крайнем случае слегка прикрытые травой и кустарником. И еще один вопрос в этой же связи: почему горы не растут постоянно в высоту? Они ведь возникают вследствие столкновения литосферных плит, а этот процесс все еще продолжается, даже в зоне среднегорья. Но горы не становятся выше, и это происходит по той же причине, по которой сегодня под толстым слоем земли находят римские монеты. Все дело в эрозии. Суша, как всем хорошо известно, расположена выше уровня моря. На нее регулярно проливается дождь. Вода скатывается вниз и в конце концов опять попадает в море. По пути она захватывает часть земли и за счет этого незаметно подтачивает горы. Чем круче уклон, тем быстрее поток и тем заметнее проявляется этот процесс. Но часто ландшафт формируют не обычные дожди и спокойно текущие ручейки, а редкие экстремальные проявления стихии. Если всю неделю льет как из ведра и маленькие ручьи превращаются в бурные потоки, сметающие все на своем пути, то тут уж и горам приходится несладко. В таких случаях вода может перемещать даже большие камни, а земли уносит столько, что поток становится мутным и приобретает светло-коричневый цвет. Когда все успокаивается, берега приобретают новую форму, особенно там, где волны сильнее бились о берег. Когда уровень воды спадает, на всем протяжении русла откладывается тонкий слой ила, состоящего из пыли и воды, а пыль – это мелко размолотые камни, кусок горы, который вода унесла в долину. Долины за счет этих коричневых потоков удобряются. Хорошим примером является Нил. Высокая культура древних египтян могла развиться лишь при условии, что на берегах созревал хороший урожай, превышавший текущие потребности. Изобилие еды означает большое количество свободного времени, которое можно посвятить другим делам.

Но вернемся в лес. То, что идет на пользу одному, вредно для других, в данном случае для деревьев. Они растут и в горах, подбираясь к самым вершинам, и им требуется почва, на метры в глубину насыщенная питательными веществами. Чем выше место произрастания, тем круче склоны и тем сильнее воздействие эрозии на почву. Поэтому высоко в горах деревья не такие высокие, как у подножья. Но все же лес способен упорно сопротивляться стихиям. В долгосрочной перспективе значение имеет каждая крошка земли, которую удержали деревья. Унесенный слой почвы толщиной в один миллиметр означает потерю 1000 тонн земли на квадратный километр. Пашни Центральной Европы каждый год теряют в среднем 200 тонн на квадратный километр, а за сто лет слой почвы уменьшится на два сантиметра. В экстремальном случае за данный период могут исчезнуть 50 сантиметров почвы, а какие последствия это может иметь для леса, я наблюдаю на своем участке, где есть небольшая гора со старым буковым лесом на одном из склонов. Несмотря на крутизну склона, слой почвы в нем составляет два метра. Я это знаю точно, потому что там оборудовано лесное кладбище для защиты старых деревьев от вырубания. Согласно нормативным документам, урны с прахом могут быть закопаны не менее чем на 80 сантиметров.

Чтобы определить, на какую глубину там можно копать, я нанял геолога, и он, к нашему удивлению, обнаружил мощный пласт почвы. По его словам, лес в этом месте существует уже очень долго, то есть с того момента, как 4 тысячи лет назад после окончания последнего ледникового периода здесь начали расти буки. А вот на другой стороне горы на поверхность даже частично проступает каменистая осыпь. Когда-то толстый слой почвы сократился до нескольких сантиметров. Очевидно, в Средние века здесь был выпас скота, и, хотя травяной покров в плане эрозии все же значительно лучше, чем пашня, последствия оказались фатальными. На протяжении последних столетий вода миллиметр за миллиметром уносила почву в ближайший ручей. А без почвы и содержащегося в ней гумуса урожайность существенно снижается, и население начинает голодать. И действительно, в 1870 году люди в этих местах умирали от недоедания и в голодающие деревни приходилось направлять обозы с продовольствием из Кёльна. На них регулярно нападали разбойники, словно дело происходило на Диком Западе. И все это в результате вырубки лесов и последующей медленной эрозии.

Можно ли обратить этот процесс вспять? Да, есть утешительные новости, хотя временные рамки такие же гигантские, как и в случае эрозии. Предположим, что земли, с которыми так неласково обошлись, в один прекрасный день вновь окажутся покрыты лесом и эрозия остановится. Слой почвы начнет нарастать. Как только прирост превысит убыль, коричневого золота будет становиться все больше. Его источником являются камни, которые постепенно, но неуклонно измельчаются и выветриваются. В результате этих процессов в наших условиях от 300 до 1000 тонн камней на квадратный километр ежегодно превращается в землю. Это означает прирост слоя почвы на 0,3–1 миллиметр, что составит 5 сантиметров за 100 лет. Таким образом, примерно через 10 тысяч лет моя каменистая осыпь на горе у ручья вернется к изначальному состоянию, в котором она была до вырубки леса. Это соответствует периоду, прошедшему с момента последнего оледенения до нашего времени. Вам кажется, что это слишком долго? Природе спешить некуда. Достаточно хотя бы вспомнить, как растут деревья. Возраст самой старой сосны в мире, растущей в шведской Даларне, тоже составляет 10 тысяч лет. Таким образом, для восстановления ландшафта достаточно одного долгого поколения деревьев.

Анализируя экосистемы и их взаимосвязи, мы с вами побывали во многих местах, но при этом осматривали только поверхность земли. А что находится под ней? Ведь земля – трехмерное образование, и на многих этажах под нашими ногами скрыты огромные жизненные пространства. Я имею в виду не описанный выше двухметровый слой почвы. Мне хочется заглянуть значительно глубже. В конце концов, доказано, что бактерии, вирусы и грибки могут существовать на глубинах до трех с половиной километров. Если мы копнем на глубину 500 метров, то найдем там несколько миллионов этих живых существ на каждый кубический сантиметр породы. В лишенных света глубинах кислород уже не играет роли для дыхания, а питание во многих случаях состоит из используемых людьми ископаемых видов топлива: нефти, газа и угля. Жизнь этих таинственных экосистем почти не изучена, и нам известна лишь крошечная часть обитающих в них существ. По первым приблизительным оценкам, эти слои камня могут содержать 10 процентов всей биомассы Земли. Можно предположить, что на больших глубинах деятельность человека пока никак не сказывается, если не считать отдельных глубоких шахт и карьеров.

Под землей размещается еще одна часть экосистемы, с которой люди имеют дело уже достаточно давно, – подземные воды. Это совершенно особое жизненное пространство. Туда не проникает ни один луч света, там никогда не бывает мороза. В зависимости от глубины там может царить приятное тепло или даже жара, но питательные вещества встречаются редко. Тем не менее под нашими ногами идет активная жизнь. Ну, может быть, и не слишком активная, ведь в слоях, близких к поверхности, температура обычно ниже 10 °C, т. е. там довольно прохладно. В сочетании с дефицитом питательных веществ все это ведет к замедлению темпа жизни. На глубине 30–40 метров температура колеблется от 11 до 12 °C, а по мере продвижения в глубь возрастает на 3 °C каждые 100 метров. Но было бы ошибкой полагать, что с ростом температуры повышается и темп жизни. В список самых медленных форм жизни в мире попали представители как раз одной из самых быстро размножающихся категорий живых существ – бактерии. Если обычно они делятся в головокружительном темпе (в нашем кишечнике, к примеру, отдельные виды могут делиться каждые 20 минут), то обитатели километровых глубин, похоже, вообще никуда не торопятся. Как сообщает журнал Spiegel в репортаже с заседания Американского геофизического союза, некоторым видам бактерий для одного деления требуется 500 лет. В таких условиях никогда не испортятся продукты питания и не смогут распространяться болезни, имеющие бактериальное происхождение. Организм-хозяин (в данном случае наш) умрет задолго до того, как крошечные создания примутся за работу. Эта медлительность объясняется неблагоприятными условиями существования. На глубине отмечаются высокие давление и температура. Рекордсмены среди бактерий выдерживают свыше 120 °C, сохраняя способность к делению (в своем темпе, разумеется).

На первый взгляд в глубинном царстве веками ничего не должно меняться, но на самом деле это не так. Здесь тоже происходят перемены. Из верхних слоев земли вниз после сильных дождей просачивается вода. Во всяком случае, в наших широтах, где с неба ежегодно льется больше воды, чем испаряется. В противном случае вокруг простирался бы пустынный ландшафт. А если взглянуть на данные водного баланса, то некоторым регионам до этого не так уж далеко. В Германии ежегодно испаряется 481 литр с квадратного километра. В некоторых районах Бранденбурга объем осадков едва ли выше, а это означает, что отсутствует сколько-нибудь значительное пополнение грунтовых вод. С учетом изменений климата испарения будут увеличиваться, и не исключено, что пополнение вообще прекратится. А оно необходимо, так как потери грунтовых вод происходят постоянно.

Ключи и природные источники представляют собой открытые раны подземных водохранилищ. То, что нам представляется искрящимся и журчащим чудом природы, некоторыми подземными жителями воспринимается как катастрофа. Эти потоки выносят ракообразных и червей на дневной свет, где они быстро погибают ввиду внезапно изменившихся условий. Естественный выход подземных вод на поверхность особенно хорошо заметен зимой, потому что источник никогда не замерзает. Грунтовые воды имеют постоянную температуру около 10 °C, которая может упасть только на открытом воздухе в мороз. Поэтому если при минусовой температуре вы видите струящийся поток, то можете быть уверены: это грунтовые воды.