Жизнь в пограничном слое. Естественная и культурная история мхов

Что представляет собой эта область взаимодействия между атмосферой и почвой? Каждая поверхность, маленькая, как у листа, или большая, как у холма, имеет пограничный слой. Каждый из нас соприкасался с ним в самых простых ситуациях. Вы растянулись на земле солнечным летним днем и смотрите, как на небе плывут облака: в действительности вы разместились на пограничном слое земной поверхности. Когда вы лежите на земле, скорость ветра не так высока, вы едва чувствуете дуновение, которое взъерошит ваши волосы, если вы встанете. Еще здесь тепло: нагретая солнцем земля излучает тепло, которое не уносит ветер, отсутствующий близ поверхности. Климат у самой земли не таков, как шестью футами выше. Эффект, свойственный каждой поверхности независимо от ее размеров.

Воздух кажется нематериальным, однако он вступает в любопытное взаимодействие с предметами, наподобие того, как текущая вода взаимодействует с речным ложем. Когда воздух движется над поверхностью (например, скалы), она меняет его поведение. Не встречая препятствий, воздух движется ровно, по прямой (так называемый безвихревой поток). Если бы мы могли увидеть его, он выглядел бы как свободно текущая вода в плавной, глубокой реке. Но воздух встречается с поверхностью, и сила трения уменьшает его скорость. Примером опять же послужит вода: в порожистых местах или там, где торчит бревно, течение реки замедляется. Безвихревого потока больше нет, он разделился на несколько потоков с различной скоростью. На самом верху воздух по-прежнему движется спокойно. Чуть ниже располагается зона турбулентности, где струи воздуха закручиваются, сталкиваясь с препятствиями. Чем ближе к поверхности, тем медленнее течет воздух, пока не становится совершенно неподвижным: его останавливает сила трения поверхности. Именно в этот слой вы попадаете, лежа на земле.

Я наблюдаю за этими слоями воздуха — в более крупном масштабе — каждой весной. В первый же теплый апрельский день наши чудесные воздушные змеи, которые всю зиму лежали на веранде и покрывались паутиной, начинают дрожать на ветру, напоминая о голубом небе. Мы берем их, чтобы поиграть в пограничном слое. В нашей закрытой со всех сторон долине ветра́ редко бывают настолько сильными, чтобы сразу же подхватить гигантских змеев-драконов, которых мы с детьми обожаем. А потому мы бешено носимся взад-вперед по заднему пастбищу, натыкаясь на коровьи лепешки и стараясь вызвать поток воздуха, достаточный, чтобы змей взмыл вверх. Вблизи земной поверхности ветер слишком слаб и неспособен справиться с весом змея, который оказывается в ловушке: воздушный поток не дотягивается до него. Лишь наши безумные прыжки позволяют змею подняться над слоем неподвижного воздуха и весело затанцевать на своей веревочке. Он резко дергается, угрожающе летит к земле: значит, попал в зону турбулентности. Наконец, веревка натягивается, и красно-желтый дракон плывет в свободно движущемся воздухе на большой высоте. Змеи созданы для области безвихревого потока, мох — для пограничного слоя.

Наше пастбище усеяно валунами, которые принес ледник. Я останавливаюсь, сажусь на один из них и разматываю веревку змея, слушая пение луговых жаворонков. Камень нагрет солнцем и мягок благодаря мху. Я представляю себе потоки воздуха, которые плавно обтекают его, пока не достигают поверхности, где живет мох. Солнечное тепло удерживается внутри тонкого слоя почти неподвижного воздуха. Последний служит своего рода изоляцией, препятствуя теплообмену, как мертвая зона в двойном окне. Вокруг меня дует прохладный ветерок, но у поверхности камня воздух намного теплее. Даже в дни, когда температура опускается ниже нуля, мох на залитом солнцем камне часто купается в воде. Будучи небольшим по размеру, он способен обитать в этом пограничном слое — чем-то вроде зеленой теплицы, парящей над поверхностью камня.

Пограничный слой удерживает не только тепло, но и водяные пары. Влага, которая испаряется с поверхности мокрого бревна, застревает в пограничном слое, образуя влажную зону, где мох отлично себя чувствует. Он растет только там, где сыро. Если мох высыхает, фотосинтез прекращается, а с ним и рост. Подходящие условия для роста создаются не всегда: вот почему мох растет так медленно. Жизнь внутри пограничного слоя расширяет окно возможностей — ветер не уносит влагу. Будучи достаточно небольшим, чтобы существовать в этом слое, мох оказывается в теплой и влажной среде обитания, неведомой большим растениям.