Мир зеленого безмолвия

Исследователи всегда помнят главное требование — брать материал из тех слоев и горизонтов, которые накапливались постепенно и непрерывно. Идеально соответствует этому условию торфяная залежь. Обычно ежегодный прирост торфа — 0,5—1 мм. Нетрудно подсчитать, что для накопления толщи, измеряемой метрами, потребуются тысячелетия. Таким образом, строго последовательное изучение извлеченных из нее спорово-пыльцевых комплексов может дать подробную картину развития растительности интересующего нас района, а также историю формирования болота и окружающего его ландшафта за достаточно длительный промежуток времени.

Образцы на анализ отбирают с различной степенью детальности, с интервалом 1—2, 5—10 и более сантиметров. Иногда отбор ведется и сплошной колонкой — при необходимости установления не только общих закономерностей формирования современных ландшафтов, но и уточнения того, что происходило в какой-то конкретный исторический этап. Например, из древних хроник известно, что середина первого тысячелетия до нашей эры отличалась относительной увлажненностью и похолоданием климата, причем это наблюдалось и в более позднее время, но значительно слабее. Подобные явления не могли не отразиться на развитии растительности, в том числе и болотной, чувствительной к колебаниям влажности. В этих случаях предельно подробное изучение торфяной залежи оказывается необходимым.

Но возвратимся непосредственно к нашим болотам. Независимо от решения задач по изучению глобальных изменений природных условий прошлого спорово-пыльцевой анализ играет существенную роль в исследовании путей формирования конкретного торфяника. Устанавливаются изменения в составе растительных сообществ, происходивших в соответствии с колебаниями климата.

Растения очень чутко реагируют на любое изменение природной среды. Одни виды начинают испытывать угнетение и даже исчезают за сравнительно короткий срок, другие приходят им на смену. Образуются новые растительные группировки. Остатки тех и других сохраняются в залежи торфа и свидетельствуют о минувших событиях. Интересно бывает сравнить данные, полученные при изучении болот на достаточно обширной территории. Это позволяет узнать о прошлом природы ушедших эпох в масштабе целого региона.

Есть возможность установить возраст каждого изученного торфяного слоя в абсолютном летосчислении. Этому помогают археологические находки или применение радиоуглеродного метода.

Радиоуглеродный метод очень молод. Широко применять его стали только после второй мировой войны, хотя первые опыты проводились еще в конце 30-х годов. Определение абсолютного возраста торфяных отложений основано на следующем. В природе встречаются несколько изотопов углерода. В основном его масса состоит из стабильного изотопа C¹². Примесь радиоактивного C¹⁴ ничтожна, после гибели организма он начинает распадаться.

Период полураспада радиоактивного изотопа C¹⁴ — 5780±40 лет. Он и используется для исследований. C¹⁴ образуется в верхних слоях атмосферы на высоте 12—16 км под действием нейтронов, порождаемых космическими лучами, и распадается с испусканием β-частиц, превращаясь в стабильный изотоп C¹².

C¹⁴ в атмосфере образуется непрерывно, но непрерывно идет и его радиоактивный распад. Возникает динамическое равновесие, и концентрация изотопа в природе практически остается постоянной.

Как стабильный, так и радиоактивный изотопы одинаково окисляются кислородом атмосферы, превращаясь в двуокись углерода (CO₂). Разница только в том, что и последняя тоже будет радиоактивна. И та и другая усваиваются растениями в процессе фотосинтеза, попадают со съеденными растениями в организм животных, растворяются в воде различных водоемов. Таким образом, радиоактивная двуокись углерода равномерно распределяется в атмосфере, биосфере и гидросфере.

Зная период полураспада и определив количество C¹⁴ в органических остатках, можно определить время, истекшее с момента гибели организмов.

Таким путем исследователь может достаточно точно установить абсолютный возраст куска торфа, поскольку его масса в основном состоит из остатков растений.

ПРОШЛОЕ БОЛОТ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ