Как погибла Тартария? Часть 3б. «Реликтовые» леса.
Продолжение, начало 3 части: http://mylnikovdm.livejournal.com/1646.html
Общее начало: http://mylnikovdm.livejournal.com/603.html
Вернёмся к вопросу о толщине почвы, о чём упоминает и автор сообщения о ленточных борах, которое я цитировал выше. Я уже упоминал о том, что раньше мне встречалась в нескольких источниках цифра, что средняя скорость почвообразования составляет 1 метр за 1000 лет или примерно 1 мм в год. Собирая информацию и материалы для данной статьи я решил выяснить, откуда вообще взялась эта цифра и насколько она соответствует реальности.
Почвообразование, как выяснилось, является достаточно сложным динамическим процессом, а сама почва имеет достаточно сложную структуру. Скорость почвообразования зависит от множества факторов, включая климат, рельеф, состав растительности, материал так называемой «материнской основы», то есть тот минеральный слой, на котором формируется почва. Таким образом цифра 1 метр за 1000 лет просто взята с потолка.
В интернете удалось найти следующую статью на эту тему: http://ecoportal.su/news.php?id=75701
«Предела на скорость формирования почв не существует, выяснили ученые
Масса почвы в горах Новой Зеландии растет с рекордно высокой скоростью, которая примерно в два раза превышает максимально возможные темпы формирования новых почв, что позволяет говорить об отсутствии подобной "планки", заявляют геологи в статье, опубликованной в журнале Science.
"Наши коллеги считали, что почвы могут формироваться с некой предельной скоростью. В нашей работе мы раскрыли отношение между темпами формирования почвы и скоростью разрушения гор и обнаружили, что их максимальные значения заметно превышают те, которые были зафиксированы другими геологами", - заявил Айзек Ларсен из университета Вашингтона в Сиэтле (США).
...
Скорость разрушения гор была крайне неоднородной для разных участков Южных Альп - так, в некоторых регионах горы "стачивались" на 10 миллиметров в год или даже больше, а в других они почти не менялись. Исследователи обнаружили, что скорость накопления новых почв росла вместе с тем, насколько активно разрушались горы.
По расчетам геологов, почва в самых разрушенных регионах Южных Альп формировалась со скоростью в 2,5 миллиметра в год, что почти в два раза быстрее, чем считалось максимально возможным ранее. Данный факт, как полагают ученые, свидетельствует о наличии пробелов в нашем понимании того, как формируются почвы.»
Исходя из последнего абзаца можно сделать предположение, что пресловутая цифра 1 мм в год является той самой максимально возможной скоростью формирования почв, как считалась ранее. Но тут следует обратить внимание на то, что в данной статье речь идёт о горных районах, где, как известно, скалы и весьма скудная растительность. Так что вполне логично предположить, что в лесах эта скорость по определению должна быть выше.
Продолжив изыскания я натолкнулся в одной из брошюр по экологии на таблицу со скоростью почвообразования, из которой следовало, что наибольшая скорость почвообразования наблюдается на равнинах с благоприятным климатом и составляет порядка 0.9 мм в год. В районе тайги скорость почвообразования даётся 0.10-0.20 мм в год, то есть порядка 10-20 см за 1000 лет. В тундре менее 0.10 мм в год. Эти цифры вызвали ещё большее подозрение, чем 1 метр за 1000 лет. Ну ладно, скорость почвообразования в тундре с её вечной мерзлотой ещё как-то можно понять, но чтобы в тайге с мощной растительностью была такая медленная скорость почвообразования, ещё меньше чем наблюдается в горах Альп, в это верится с большим трудом. Тут явно было что-то не так.
Позже мне попался в руки учебник по почвоведению в двух томах под редакцией В.А. Кодвы и Б.Г. Розанова, изд. «Высшая школа», г. Москва, 1988 г.
http://www.bsu.ru/content/hecadem/kovda/kovda1.pdf
http://www.bsu.ru/content/hecadem/kovda/kovda2.pdf
В частности на стр. 312-313 есть такие интересные пояснения:
«Возраст почвенного покрова равнин северного полушария соответствует концу последнего материкового оледенения где-то около 10 тыс. лет назад. В пределах Русской равнины, в её северной части, возраст почв определяется постепенным отступлением ледниковых покровов на север в конце ледникового периода, а в южной части - постепенной Каспийско-Черноморской регрессией примерно в тоже время. Соответственно возраст черноземов Русской равнины составляет 8-10 тыс. лет, а возраст подзолов Скандинавии - 5-6 тыс. лет.»
«Широко использовался метод определения возраста почвы по соотношению изотопов 14С:12С в почвенном гумусе. Принимая во внимание все оговорки по поводу того, что возраст гумуса и возраст почвы - это разные понятия, что имеет место постоянное разложение гумуса и его новообразование, перемещение новообразованного гумуса от поверхности в глубь почвы, что сам радиоуглеродный метод дает большую ошибку и т. д., определенный этим методом возраст черноземов Русской равнины можно принять равным 7-8 тыс. лет. Г.В. Шарпензеель (1968) определил этим методом возраст некоторых культурных поч в Центральной Европы порядка 1 тыс. лет, а торфяников - 8 тыс. лет. Возраст дерново-подзолистых почв Томского Приобья был определен порядка 7 тыс. лет.»
То есть, данные по скорости почвообразования в упомянутой выше таблице были получены методом от обратного. Мы имеем некую толщину почвы, например 1.2 метра, а далее, исходя из предположения, что она начала образовываться 8 тыс. лет назад, когда отсюда якобы ушёл ледник, получаем скорость почвообразования порядка 0.15 мм в год.
Про точность и эффективность радиоуглеродного метода, особенно на относительно «коротких» по историческим меркам периодах до 50 тыс. лет уже не писал только ленивый. А если учесть, что мы предполагаем возможность применения на данных территориях ядерного оружия в той или иной форме, то там вообще уже говорить не о чем. Очевидно, что данные просто подгонялись под нужную цифру в 7-8 тыс. лет.
Хорошо, решил я, пойдём другим путём. Может быть где-то есть работы по наблюдению за процессом текущего почвообразования? И оказалось, что такие работы не только есть, но и цифры в них приводятся совершенно иные, причём намного больше похожие на действительность!
Вот весьма интересная работа на эту тему Ф.Н. Лисецкого и П.В. Голеусова из Белгородского государственного университета «Восстановление почв на антропогенно нарушенных поверхностях в подзоне южной тайги», 2010 г., УДК 631.48.
В этой работе приводится очень интересная таблица с фактическими наблюдениями:
В данной таблице буквами A0, A1, A1A2, A2B, B, BC, C обозначаются разные почвенные горизонты, в том числе:
Другими словами, говоря о толщине почвы в целом нужно сложить толщину этих слоёв. При этом из таблицы хорошо видно, что ни о каких 0.2 мм в год речи на самом деле не идёт!
По разрезу с номером 18 и возрастом 134 года мы получаем толщину 1040 мм без колонки BC и 1734 с колонкой BC. Особенность колонки BC состоит в том, что это часть "материнской породы" смешанной со слоем почвы, постепенно просочившимся в неё. В рассматриваемом случае это рыхлый песок. Но даже если исключить этот слой, то мы получаем среднюю скорость почвообразования 7.8 мм в год!
Если посчитать скорость почвообразвания, то получатся значения от 3 до 30 мм, со средним значением порядка 16 мм в год. При этом из получаемых данных видно, что чем старше почва, тем скорость её роста ниже. Но как бы там ни было, при возрасте порядка 100 лет толщина почвенного слоя оказывается более метра, а при возрасте 600 лет толщина составляет от 2-х до 3-х метров.
Таким образом данные реальных наблюдений дают совершенно другие цифры скорости почвообразования, чем данные из справочников по экологии, основанные на неких предположениях и эмпирических построениях.
Это, в свою очередь, означает, что очень тонкий слой почвы, который наблюдается в ленточных борах Алтая, после которого сразу следует материнская порода в виде песка, говорит о том, что леса эти очень молодые, им от силы 150, максимум 200 лет.
Продолжение
Общее начало: http://mylnikovdm.livejournal.com/603.html
Вернёмся к вопросу о толщине почвы, о чём упоминает и автор сообщения о ленточных борах, которое я цитировал выше. Я уже упоминал о том, что раньше мне встречалась в нескольких источниках цифра, что средняя скорость почвообразования составляет 1 метр за 1000 лет или примерно 1 мм в год. Собирая информацию и материалы для данной статьи я решил выяснить, откуда вообще взялась эта цифра и насколько она соответствует реальности.
Почвообразование, как выяснилось, является достаточно сложным динамическим процессом, а сама почва имеет достаточно сложную структуру. Скорость почвообразования зависит от множества факторов, включая климат, рельеф, состав растительности, материал так называемой «материнской основы», то есть тот минеральный слой, на котором формируется почва. Таким образом цифра 1 метр за 1000 лет просто взята с потолка.
В интернете удалось найти следующую статью на эту тему: http://ecoportal.su/news.php?id=75701
«Предела на скорость формирования почв не существует, выяснили ученые
Масса почвы в горах Новой Зеландии растет с рекордно высокой скоростью, которая примерно в два раза превышает максимально возможные темпы формирования новых почв, что позволяет говорить об отсутствии подобной "планки", заявляют геологи в статье, опубликованной в журнале Science.
"Наши коллеги считали, что почвы могут формироваться с некой предельной скоростью. В нашей работе мы раскрыли отношение между темпами формирования почвы и скоростью разрушения гор и обнаружили, что их максимальные значения заметно превышают те, которые были зафиксированы другими геологами", - заявил Айзек Ларсен из университета Вашингтона в Сиэтле (США).
...
Скорость разрушения гор была крайне неоднородной для разных участков Южных Альп - так, в некоторых регионах горы "стачивались" на 10 миллиметров в год или даже больше, а в других они почти не менялись. Исследователи обнаружили, что скорость накопления новых почв росла вместе с тем, насколько активно разрушались горы.
По расчетам геологов, почва в самых разрушенных регионах Южных Альп формировалась со скоростью в 2,5 миллиметра в год, что почти в два раза быстрее, чем считалось максимально возможным ранее. Данный факт, как полагают ученые, свидетельствует о наличии пробелов в нашем понимании того, как формируются почвы.»
Исходя из последнего абзаца можно сделать предположение, что пресловутая цифра 1 мм в год является той самой максимально возможной скоростью формирования почв, как считалась ранее. Но тут следует обратить внимание на то, что в данной статье речь идёт о горных районах, где, как известно, скалы и весьма скудная растительность. Так что вполне логично предположить, что в лесах эта скорость по определению должна быть выше.
Продолжив изыскания я натолкнулся в одной из брошюр по экологии на таблицу со скоростью почвообразования, из которой следовало, что наибольшая скорость почвообразования наблюдается на равнинах с благоприятным климатом и составляет порядка 0.9 мм в год. В районе тайги скорость почвообразования даётся 0.10-0.20 мм в год, то есть порядка 10-20 см за 1000 лет. В тундре менее 0.10 мм в год. Эти цифры вызвали ещё большее подозрение, чем 1 метр за 1000 лет. Ну ладно, скорость почвообразования в тундре с её вечной мерзлотой ещё как-то можно понять, но чтобы в тайге с мощной растительностью была такая медленная скорость почвообразования, ещё меньше чем наблюдается в горах Альп, в это верится с большим трудом. Тут явно было что-то не так.
Позже мне попался в руки учебник по почвоведению в двух томах под редакцией В.А. Кодвы и Б.Г. Розанова, изд. «Высшая школа», г. Москва, 1988 г.
http://www.bsu.ru/content/hecadem/kovda/kovda1.pdf
http://www.bsu.ru/content/hecadem/kovda/kovda2.pdf
В частности на стр. 312-313 есть такие интересные пояснения:
«Возраст почвенного покрова равнин северного полушария соответствует концу последнего материкового оледенения где-то около 10 тыс. лет назад. В пределах Русской равнины, в её северной части, возраст почв определяется постепенным отступлением ледниковых покровов на север в конце ледникового периода, а в южной части - постепенной Каспийско-Черноморской регрессией примерно в тоже время. Соответственно возраст черноземов Русской равнины составляет 8-10 тыс. лет, а возраст подзолов Скандинавии - 5-6 тыс. лет.»
«Широко использовался метод определения возраста почвы по соотношению изотопов 14С:12С в почвенном гумусе. Принимая во внимание все оговорки по поводу того, что возраст гумуса и возраст почвы - это разные понятия, что имеет место постоянное разложение гумуса и его новообразование, перемещение новообразованного гумуса от поверхности в глубь почвы, что сам радиоуглеродный метод дает большую ошибку и т. д., определенный этим методом возраст черноземов Русской равнины можно принять равным 7-8 тыс. лет. Г.В. Шарпензеель (1968) определил этим методом возраст некоторых культурных поч в Центральной Европы порядка 1 тыс. лет, а торфяников - 8 тыс. лет. Возраст дерново-подзолистых почв Томского Приобья был определен порядка 7 тыс. лет.»
То есть, данные по скорости почвообразования в упомянутой выше таблице были получены методом от обратного. Мы имеем некую толщину почвы, например 1.2 метра, а далее, исходя из предположения, что она начала образовываться 8 тыс. лет назад, когда отсюда якобы ушёл ледник, получаем скорость почвообразования порядка 0.15 мм в год.
Про точность и эффективность радиоуглеродного метода, особенно на относительно «коротких» по историческим меркам периодах до 50 тыс. лет уже не писал только ленивый. А если учесть, что мы предполагаем возможность применения на данных территориях ядерного оружия в той или иной форме, то там вообще уже говорить не о чем. Очевидно, что данные просто подгонялись под нужную цифру в 7-8 тыс. лет.
Хорошо, решил я, пойдём другим путём. Может быть где-то есть работы по наблюдению за процессом текущего почвообразования? И оказалось, что такие работы не только есть, но и цифры в них приводятся совершенно иные, причём намного больше похожие на действительность!
Вот весьма интересная работа на эту тему Ф.Н. Лисецкого и П.В. Голеусова из Белгородского государственного университета «Восстановление почв на антропогенно нарушенных поверхностях в подзоне южной тайги», 2010 г., УДК 631.48.
В этой работе приводится очень интересная таблица с фактическими наблюдениями:
В данной таблице буквами A0, A1, A1A2, A2B, B, BC, C обозначаются разные почвенные горизонты, в том числе:
- A0 - лесная подстилка, в травянистых сообществах очёс.
- А1 - перегнойный, или гумусовый горизонт, образуется при накоплении остатков растений и животных и преобразовании их в гумус. Окраска перегнойного горизонта тёмная. К низу он светлеет, так как содержание гумуса в нём уменьшается.
- А2 - горизонт вымывания, или элювиальный горизонт. Он залегает под перегнойным. Его можно определить по смене тёмной окраски на светлую. У подзолистых почв окраска этого горизонта почти белая из-за интенсивного вымывания частиц гумуса. В таких почвах горизонт перегноя отсутствует или имеет небольшую мощность. Горизонты вымывания бедны питательными веществами. Почвы, в которых эти горизонты развиты, обладают низким плодородием.
- В - горизонт вмывания, или иллювиальный горизонт. Он наиболее плотный, обогащённый глинистыми частицами. Окраска его различна. У некоторых типов почв он коричневато-чёрный из-за примеси гумуса. Если этот горизонт обогащён соединениями железа алюминия, то становится бурым. В почвах лесостепей и степей горизонт В мучнисто-белого цвета из-за высокого содержания соединений кальция, часто в виде шаробразных конкреций.
- С - материнская горная порода.
Другими словами, говоря о толщине почвы в целом нужно сложить толщину этих слоёв. При этом из таблицы хорошо видно, что ни о каких 0.2 мм в год речи на самом деле не идёт!
По разрезу с номером 18 и возрастом 134 года мы получаем толщину 1040 мм без колонки BC и 1734 с колонкой BC. Особенность колонки BC состоит в том, что это часть "материнской породы" смешанной со слоем почвы, постепенно просочившимся в неё. В рассматриваемом случае это рыхлый песок. Но даже если исключить этот слой, то мы получаем среднюю скорость почвообразования 7.8 мм в год!
Если посчитать скорость почвообразвания, то получатся значения от 3 до 30 мм, со средним значением порядка 16 мм в год. При этом из получаемых данных видно, что чем старше почва, тем скорость её роста ниже. Но как бы там ни было, при возрасте порядка 100 лет толщина почвенного слоя оказывается более метра, а при возрасте 600 лет толщина составляет от 2-х до 3-х метров.
Таким образом данные реальных наблюдений дают совершенно другие цифры скорости почвообразования, чем данные из справочников по экологии, основанные на неких предположениях и эмпирических построениях.
Это, в свою очередь, означает, что очень тонкий слой почвы, который наблюдается в ленточных борах Алтая, после которого сразу следует материнская порода в виде песка, говорит о том, что леса эти очень молодые, им от силы 150, максимум 200 лет.
Продолжение