Чому болото засмоктує. Що робити, потрапивши в трясове болото Чому засмоктує в болото і що робити

Здавалося б усім зрозуміле і звичайне питання — чому болото засмоктує? Насправді цей процес не такий простий як здається, і можливо ви дізнаєтеся для себе щось нове.


По-перше, болото, яке засмоктує називається трясовим. Воно здатне затягувати лише живі об'єкти. Тряса утворюється на основі озер заростанням зеленим килимом моху та водоростей, не у всіх болотах.


Виникненню болота сприяють 2 причини: заростання водойми або заболочування суші. Болоту характерна надмірна вологість, постійне відкладення не до кінця органічної речовини, що розклалася, — торфу. Здатні засмоктувати об'єкти в повному обсязі болота, лише ті, у яких утворилася трясовина. Трясове болото утворюється дома озера. Лілії, латаття та очерет на поверхні озера розростаються з часом у щільний килим на поверхні водойми. Разом із цим на дні озера розростаються водорості. У міру формування хмара водоростей та моху піднімається з дна до поверхні. Через відсутність кисню починається гниття, утворюються органічні відходи, що розходяться у воді і утворюють трясовину.


Тепер перейдемо з самого процесу засмоктування…



Тряса засмоктує живі об'єкти. Пояснюється це її фізичними якостями. Тряса відноситься до класу бінгамівських рідин, фізично описаних рівнянням Бінгама-Шведова. При попаданні на поверхню об'єкта з невеликою вагою вони поводяться як тверді тіла, тому предмет занурюватися не буде. Коли об'єкт має досить велику вагу, він тоне.


Є 2 види занурення: недозанурення та перезанурення. Поведінка тіла, що потрапила в рідину, підпорядковується співвідношенням впливу сили тяжіння та сили, що виштовхує Архімеда. Тіло занурюватиметься в трясовину доти, доки сила Архімеда не зрівняється з його вагою. Якщо сила виштовхує менше ваги, то станеться недозанурення об'єкта, якщо більше, то — перезанурення.


Чому перезануренню піддаються лише живі об'єкти? Все тому, що такі об'єкти постійно рухаються. А що коли завмерти? Чи припиниться занурення? На жаль, це лише сповільнить занурення, адже живе тіло завжди рухається, оскільки воно дихає. Неживі об'єкти залишаються нерухомими, тому повністю не занурюються. Перезанурення в трясовину і є засмоктування болота. Чому рух тіла прискорює занурення? Будь-який рух - це додаток сили, що збільшує силу тиску на опору. Воно обумовлено вагою об'єкта та силою тяжіння. Різкі рухи - причина утворення під тілом областей зниженого тиску. Ці області призведуть до збільшення атмосферного тиску на живий об'єкт, що ще більше занурить його.


Тому, фізичне визначення слову «засмоктування болота» виглядає так: бінгамівська рідина (трясовина), намагається перевести живий об'єкт, що потрапив до неї, на рівень нижче нормального занурення, при якому сила Архімеда менше тіла. Процес засмоктування необоротний. Тіло, що втопилося, навіть після припинення життєдіяльності не спливе.

Крім теоретичного інтересу, вивчення фізичних процесів, що відбуваються на болоті, має практичне значення: на болотах гине багато людей, які могли б залишитися живими, якби вони були краще обізнані про підступні властивості трясовини. А ці властивості справді дуже підступні. Тряса подібна до хижачки. Вона по-різному реагує на живі і неживі об'єкти, що потрапляють до неї: не чіпає мертве, але засмоктує все живе. Ця властивість трясовини заслуговує на особливу увагу і буде цікавити нас в першу чергу. Для початку опишемо його докладніше.


У першому наближенні трясовину можна вважати рідиною. Тому на ті тіла, що потрапили в неї, повинна діяти архімедова виштовхувальна сила. Це справді так, і предмети навіть великої щільності, що перевищує щільність людського тіла, у трясовині не тонуть. Але варто потрапити в неї людині або іншій живій істоті — їх «засмокче», тобто вони цілком поринуть у трясовину, хоча їх щільність менша за щільність предметів, що не тонуть у трясовині.

Питається, чому трясовина поводиться так несподівано? Як вона відрізняє живі об'єкти від неживих?

Щоб відповісти на ці питання, нам доведеться детальніше зупинитися на вивченні фізичних властивостей трясовини.


Про плавання тіл у ньютонівських рідинах


Розглянемо як плаває тіло у ньютонівських рідинах, наприклад у воді. Піднесемо до поверхні води тіло, щільність якого менша за її щільність, і відпустимо його. Через деякий час встановиться стан рівноваги: ​​тіло буде занурене до такого рівня, при якому архімедова виштовхує сила в точності дорівнює вазі тіла. Цей стан рівноваги є стійким - якщо на тіло подіяти зовнішньою силою і втопити його глибше (або навпаки, підняти вгору), то після припинення дії сили воно повернеться в колишнє положення. Рівень занурення, при якому архімедова сила дорівнює, ваги, ми будемо називати рівнем нормального занурення.

Зверніть вашу увагу на те, що рівень нормального занурення визначається тільки співвідношенням щільностей і не залежить від в'язкості рідини. Якби болотна трясовина була просто ньютонівською рідиною з великою в'язкістю, вона була б не дуже небезпечна. При розумній поведінці її поверхні можна було б триматися досить довго. Згадайте, як поводяться втомлені плавці, якщо вони хочуть відпочити у воді? Вони перевертаються на спину, розкидають руки і лежать, не рухаючись стільки, скільки хочуть. Оскільки щільність води менше щільності трясовини, то аналогічним чином можна було б довго лежати на поверхні трясовини, і в'язкість цьому, особливо не заважала б. Можна було б не поспішаючи обдумати ситуацію, прийняти найліпше рішення, спробувати обережно гребти руками, намагаючись потрапити до твердого місця (ось тут в'язкість була б на заваді), нарешті, просто чекати допомоги. Виштовхувальна сила надійно тримала б людину на поверхні болота: якщо в результаті необережного руху людина поринула б нижче рівня нормального занурення, архімедова сила все одно виштовхнула б його назад.

На жаль, насправді все набагато гірше. Людина, що потрапила в трясовину, не має часу ні на роздуми, ні, тим більше, на очікування. Тряса є неньютонівською рідиною і її бінгамівські властивості кардинально змінюють ситуацію.


Про плавання тіл у бінгамовських рідинах


Піднесемо тіло до поверхні бінгамівської рідини та опустимо його. Якщо тіло досить легке і тиск, що чиниться їм мало, то може статися так, що напруги, що виникають в рідині, будуть менше порога плинності і рідина буде вести себе як тверде тіло. Тобто предмет може стояти на поверхні рідини і не занурюватися.

З одного боку, це начебто добре. Саме завдяки цій властивості всюдиходи з малим тиском на грунт легко долають непрохідні для людини болота. Та й людина, за допомогою спеціальних «болотних лиж» чи мокроступів може знизити тиск на ґрунт і почуватися на болоті у відносній безпеці. Але це явище має й інший бік. Вже сам факт того, що занурення тіла припиняється за наявності нерівності ваги та архімедової сили, насторожує все відбувається не так, як зазвичай. Уявімо, що вага нашого тіла досить велика і воно почне занурюватися. Доки відбуватиметься це занурення? Зрозуміло, що до тих, коли архимедова сила зрівняється з вагою. При зануренні тіла архімедова сила частково компенсуватиме вагу, тиск на грунт зменшуватиметься і настане момент, коли напруги знову стануть меншими. При цьому бінгамівська рідина перестане текти і тіло зупиниться раніше,чим архімедова сила дорівнюватиме вазі. Такий стан, коли архімедова сила менше ваги, але далі тіло не занурюється, називається станом недозанурення (див. рис. а).


А. тепер - найголовніше. Якщо в рідині можливі стани недозанурення, то з тих же причин можливі і стани перезанурення, в яких архімедова сила більше ваги, але тіло не спливає (рис. в). Пам'ятаєте, що відбувалося вньютонівській рідині? Якщо внаслідок будь-яких дій людина опускалася нижче рівня нормального занурення, то архімедова сила ставала більше ваги і повертала його назад. У бінгамівській рідині нічого аналогічного (при досить великому т0) не відбувається. Занурившись в результаті яких-небудь необережних дій, ви вже не спливете назад, а перебуватимете в перенавантаженому стані. Процес «утопання» в трясовині виявляється незворотнім. Тепер можна надати точніший сенс слову «засмоктування». Воно означає прагнення трясовини втопити живі об'єкти нижче за рівень нормального занурення — у перенавантажений стан.

Нам залишилося зовсім небагато - розібрати, чому болотна трясовина засмоктує, тобто захоплює в перенавантажений стан тільки живі об'єкти.


Причини перезанурення


Живі об'єкти перезанурюються тому, що, потрапивши в трясовину, вони рухаються, тобто змінюють взаємне розташування частин свого тіла. Це веде до перезанурення з чотирьох причин.


Причина перша.Уявіть, що у вас в руках важкий вантаж і ви починаєте його піднімати. Щоб повідомити йому прискорення вгору, ви повинні вплинути на нього з силою, яка перевищує вагу цього тіла. Відповідно до третього закону Ньютона сила, що діє на ваші руки з боку вантажу, теж буде більшою за його вагу. Тому сила, з якою ваші ноги тиснуть на опору, збільшиться. Якщо ви стоїте в трясовині, то спроба підняти вантаж, який ви тримаєте в руках, призведе до того, що ноги втопляться в трясовині глибше.

А якщо вантажу в руках немає? Принципового боку справи це не змінює - рука має масу, і тому сама є вантажем. Якщо ви знаходитесь на рівні нормального занурення, спроба просто підняти руку призведе до перезанурення. У цьому випадку перезанурення буде дуже незначним, але воно буде незворотним, і багаторазові рухи можуть призвести до перезанурення на велику величину.


Причина друга.Тряса має велику липкість і щоб відірвати, наприклад, руку від поверхні трясовини, потрібно докласти сили. При цьому тиск на опору зростає і відбуватиметься перезанурення.


Причина третя.Тряса є в'язким середовищем і чинить опір предметам, що рухаються в ній. Якщо ви спробуєте витягнути руку, що в'язнула, то при її русі ви повинні будете подолати сили в'язкості, і тиск на опору зростає. Знову станеться перезанурення.


Причина четверта.Всі добре знають, що при висмикуванні ноги з бруду чутний характерний хлюпаючий звук - це атмосферне повітря заповнює залишений ногою слід. Як ви вважаєте, чому такого звуку не чути при витягуванні ноги з води? Відповідь досить очевидна - вода має малу в'язкість, тече швидко і встигає заповнювати простір під ногою, що рухається вгору. Бруд має набагато більшу в'язкість і сили, що перешкоджають переміщенню одних шарів щодо інших, для неї більше. Тому бруд тече повільно та не встигає заповнювати простір під ногою. Там утворюється "порожнеча" - область зниженого тиску, не зайнята ґрунтом. При витягуванні ноги з бруду ця область повідомляється з атмосферою, в неї вривається повітря і в результаті чутно той самий звук, про який ми говорили раніше.

Таким чином, наявність хлюпаючого звуку говорить про те, що при спробі звільнити ногу, що загрузла в бруді, доводиться долати не тільки сили, зумовлені липкістю і в'язкістю, але і сили, пов'язані з атмосферним тиском.

При різких рухах людини, що потрапила в трясовину, під частинами тіла, що переміщаються в трясовині, будуть виникати області зниженого тиску, і атмосферний тиск буде з великою силою тиснути на людину вниз, заштовхуючи його в перенавантажений стан.

Спільна дія всіх чотирьох причин призводить до наступного ефекту: зміна форми тіла, що потрапило в трясовину, веде до його перезанурення.


Тепер багато зрозуміли. Неживі тіла при попаданні в трясовину не змінюють своєї форми і причин для їх перезанурення відсутні. Такі тіла трясовина не засмоктує, вони, потрапивши в трясовину, залишаться у стані недозанурення. А живі істоти, потрапивши в трясовину, починають боротися за своє життя, борсатися, що одразу призводить до їхнього перезанурення. Це і є засмоктування. Відповідь на запитання, поставлене на самому початку, отримано. Однак, цього мало. Як же все-таки врятуватися, як використовувати результати даного розгляду для вироблення практичних рекомендацій тим, хто потрапив у трясовину.


На жаль, але в цьому напрямку вдається зробити набагато менше, ніж хотілося б. Якщо не розглядати фантастичних і напівфатастичних проектів («миттєво надувається повітряна куля, що витягає людину з трясовини», «речовина, що викликає затвердіння болота») і т.д.), то ситуація виглядає безрадісною.

Як же можна вибратися з трясовини?


Головне правило, яке потрібно знати кожному, - це не здійснювати жодних різких рухів, опинившись у болоті. Якщо в болото засмоктує повільно, є всі шанси врятуватися. По-перше, опинившись у болотистій місцевості, потрібно обзавестися ціпком, бажано, щоб він був широким і міцним, тобто справжнім бруском. Ця палиця може виявитися вашим порятунком, тому вибирати її потрібно ретельно, а не брати перший сучок, що потрапив під руку. Якщо ви потрапили в болото, зісковзнувши з купини, то вас, швидше за все, швидко засмокче, тому що за інерцією ви продовжуватимете свій рух, допомагаючи тим самим трясовині, тому падати краще на живіт або спину, так вас засмоктуватиме набагато повільніше.


Якщо ви не надто швидко йдете під воду і у вас є палиця, то її слід акуратно покласти перед собою, добре, якщо до найближчої твердині не більше півметра, тоді кінець палиці впаде на землю і вам буде легше вибратися. Але навіть якщо палиця повністю лежить в болоті, вам необхідно вчепитися в неї і постаратися перенести свій центр тяжкості на цей ціпок, таким чином у вас вийде певна подоба містка і ви зможете вибратися на сушу або чекати допомоги, не ризикуючи остаточно піти в мул.


Якщо у вас під рукою немає нічого такого, що могло б послужити вам важелем, постарайтеся зайняти горизонтальне положення. Робіть це якомога акуратніше, обережніше переміщаючи свій центр ваги з ніг на тулубі, якщо вам вдасться це зробити, то маса вашого тіла значно зменшиться і вас перестане затягувати в болото. У такому положенні ви можете чекати на допомогу. Але, перебуваючи в болоті, в жодному разі не можна здійснювати різких рухів, махати руками і намагатися смикати ногами, від цього вас ще більше засмоктає безодня.


Тим, хто перебуває в такому становищі, не можна навіть голосно кричати, закликаючи на допомогу, і тим більше розмахувати вільними кінцівками. Якщо верх вашого тулуба ще на волі, то потрібно зняти з себе куртку або плащ і кинути його на поверхню болота, по ньому також можна вибратися, він не дасть змоги болоту засмоктати вас.


Якщо в болото засмоктує дуже швидко, то допомогти може тільки стороння людина, вона повинна кинути мотузку або палицю, по якій людина, яка потрапила в болото, змогла б вибратися на тверду поверхню. Іноді для того, щоб витягнути одну людину з болота, потрібно не менше трьох осіб на суші, оскільки сила засмоктування у болота дуже велика. Слід також пам'ятати, якщо людину тягнуть із болота, то її в жодному разі не можна відпускати, щоб зробити перепочинок, злегка відпущена людина миттєво піде у трясовину, отримавши додаткову енергію з суші при відштовхуванні. Захід порятунку має відбуватися активно та без затримок. Тоді успіх буде забезпечено.

А що нам ще можуть розповісти болота?


Є таке явище, як торф'яне дублення - своєрідний стан трупа, що виникає при попаданні трупа в торф'яні болота та ґрунти, що містять гумінові кислоти. Торф'яне «дублення» можна назвати одним із видів природної консервації мертвого тіла. Труп, що знаходиться в стані торф'яного «дублення», має щільну темно-буру, ніби дублену шкіру. Внутрішні органи зменшуються обсягом. Під дією гумінових кислот мінеральні солі в кістках розчиняються та повністю вимиваються з трупа. Кістки у такому стані за консистенцією нагадують хрящі. Трупи в торф'яних болотах добре зберігаються невизначено довго, і при їх дослідженні судові медики можуть визначити отримані за життя ушкодження. Хоча такі випадки трапляються досить рідко, часом знахідки в торф'яних болотах можуть піднести дослідникам різні сюрпризи.

На нашій планеті є страшні болота, знамениті своїми моторошними, але історично безцінними знахідками. Йдеться про «болоти людських органів» Німеччини, Данії, Ірландії, Великобританії та Нідерландів.

Напевно, найвідомішою з болотних мумій є толлундська людина, на яку у травні 1950 р. біля села Толлунд у Данії натрапили двоє братів, збирачів торфу.

Вони різали торф на брикети, як раптом побачили обличчя, що дивилося прямо на них, і, подумавши, що це жертва скоєного нещодавно вбивства, негайно зв'язалися з місцевою поліцією.

Проведена невдовзі радіовуглецеве датування волосся толлундської людини показало, що вона загинула близько 350 р. до н. е.

Ще один древній данець з добре збереженим волоссям був знайдений в 1952 році на болоті поблизу містечка Гроболл. Судячи з перерізаного горла, бідолаху вбили і кинули труп у палицю.

Ну а відрубаний череп так званої людини з Остербі, знайдений у болоті в районі однойменного німецького селища, дає уявлення про те, які зачіски носили люди похилого віку в давньонімецьких племенах, що жили на території ФРН у першому тисячолітті до нашої ери. Така зачіска називається "швабський вузол". Волосся покійного спочатку було сивим, а рудим стало внаслідок окислення в похмурій торф'яній безодні.

Кислотна вода, низька температура, нестача кисню – всі необхідні умови для збереження. Внутрішні органи, волосяний покрив, шкіра настільки чудово збереглися, що за ними можна з точністю дізнатися, яку зачіску носив чоловік, що їв перед смертю і навіть у що був одягнений 2000-2500 років тому.

Наразі відомо близько 2000 болотних людей. З них найвідоміші - це людина з Толлунда, жінка з Еллінга, Дівчинка з Іде, Болотне тіло з Віндебі та людина з Ліндоу.

Вік більшості болотних людей за результатами радіовуглецевого аналізу становить 2000-2500 років, проте існують і набагато давніші знахідки.

Так, жінка з Кельбьєрга померла близько 10 000 років тому в епоху археологічної культури Маглемозе.

На деяких тілах зберігся одяг або його фрагменти, що дало змогу доповнити дані про історичний костюм тих років. Найбільш добре збережені предмети: шкіряна гостроверха шапочка людини з Толлунда; вовняна сукня, виявлена ​​поруч із місцем поховання жінки з Хюлдремосі; вовняні обмотки з відокремлених від тіла ніг із болота в Данії.

Крім того, завдяки знахідкам, на головах яких збереглося волосся, вдалося реконструювати зачіски стародавніх. Так, людина з Клонікавана укладала волосся за допомогою суміші смоли та рослинної олії, а волосся на черепі людини з Остербі було закладено над правою скронею і зав'язано так званим «швабським вузлом», що підтвердило описані Тацитом зачіски свівів.

Болотне тіло з Віндебі (нім. Moorleiche von Windeby) — таку назву одержало тіло підлітка, що добре збереглося, виявленого в торф'яному болоті на півночі Німеччини.


Тіло знайшли у 1952 році робітники, зайняті на торф'яних розробках поблизу селища Віндебі у землі Шлезвіг-Гольштейн. Про знахідку сповістили вчених, які витягли труп із трясовини та розпочали дослідження.


За допомогою споро-пилкового аналізу було встановлено, що підліток помер у залізному віці у віці 14 років. У 2002 році за допомогою радіовуглецевого аналізу час його смерті був більш точно датований між 41 і 118 роками н. е. Рентгенограми показали наявність дефектів на кістках гомілки (лінії Гарріса), що свідчить про виснаження та, як наслідок, порушення зростання. Відповідно смерть могла наступити з голоду.

джерела

Оригінал взято у rama909 Чому болото засмоктує?


Оригінал взято у

), що характеризується надлишковим зволоженням, підвищеною кислотністю та низькою родючістю ґрунту, виходом на поверхню стоячих або проточних ґрунтових вод, але без постійного шару води на поверхні. Для болота характерно відкладення на поверхні грунту органічної речовини, що неповно розклалася, що перетворюється надалі на торф. Шар торфу в болотах не менше 30 см, якщо менше, то це заболочені землі. Болота є складовою гідросфери. Перші болота на Землі утворилися на стику силуру та девону 350-400 млн років тому.

Найчастіше зустрічаються у Північній півкулі, у лісах. У Росії її поширені північ від Європейської частини, у Західному Сибіру, ​​на Камчатці. У Білорусії та Україні болота сконцентровані на Поліссі (так звані Пінські болота). Дослідження природи боліт почав ще М. В. Ломоносов, великий внесок зробив радянський ботанік В. С. Доктуровський, творець керівництва з болотознавства.

Походження терміна

Слово «болото» має давнє балто-слов'янське походження. Цей корінь зустрічається у всіх давніх та сучасних балто-слов'янських мовах. Невипадково прабатьківщиною слов'ян вважається болотиста місцевість між білоруським Поліссям та Балтійським морем. Сама назва Балтика також похідна від цього кореня. У слов'янських мовах із повноголосством (російська, українська, білоруська та ін.) звучить у вигляді болото, в інших слов'янських та балтійських мовах, у тому числі у старослов'янській як «блато», «балто». Примітно, що внаслідок довгих мовних контактів слов'ян зі східно-романським населенням слово балте/baltă «топ» увійшло до румунської та молдавської мови, у тому числі до топоніми. З ними разом була запозичена й інша лексика, що відноситься до води (лунке/lúncă, зевою/zăvoi, змирк/smârc «болото» від слова «сутінки», острів/ostrov, лотке/lótcă та ін.).

Згідно з словником Фасмера, слово має слов'янське походження і споріднене з литовським словом báltas (білий). У той самий час спорідненість англійському слову pool (калюжа, ставок) ставиться під сумнів.

Освіта боліт

Болота виникають двома основними шляхами: через заболочування ґрунту або через заростання водойм. Заболочування може відбуватися з вини людини, наприклад, при зведенні гребель та гребель для ставків та водосховищ. Заболочування іноді викликає діяльність бобрів.

Неодмінною умовою утворення боліт є постійна надмірна вологість. Одна з причин надмірної зволоженості та утворення болота полягає в особливостях рельєфу – наявність низин, куди стікаються води опадів та ґрунтові води; на рівнинних територіях відсутність стоку – всі ці умови призводять до утворення торфу.

Роль боліт

Болота відіграють важливу роль у освіті річок.

Болота перешкоджають розвитку парникового ефекту. Їх, не меншою мірою, ніж ліси, можна назвати «легкими планети». Справа в тому, що реакція утворення органічних речовин з вуглекислого газу та води при фотосинтезі за своїм сумарним рівнянням протилежна реакції окислення органічних речовин при диханні, і тому при розкладанні органіки вуглекислий газ, пов'язаний раніше рослинами, виділяється назад в атмосферу (в основному за рахунок дихання бактерій). Один з головних процесів, здатних зменшити вміст вуглекислого газу в атмосфері - це поховання органіки, що не розклалася, що і відбувається в болотах, що утворюють поклади торфу, що трансформується потім у кам'яне вугілля. (Інші подібні процеси - відкладення карбонатів (CaCO3) на дні водойм та хімічні реакції, що протікають у земній корі та мантії). Тому практика осушення боліт, що здійснювалася у XIX-XX століттях, з погляду екології є руйнівною.

З іншого боку, болота є одним із джерел бактеріального метану (одного з парникових газів) в атмосфері. Найближчим часом очікується збільшення обсягів болотного метану в атмосфері через танення боліт у районі вічної мерзлоти.

Болота – природні фільтри води та санітари агроекосистем.

На болотах ростуть цінні рослини (чорниця, журавлина, морошка).

Торф використовують у медицині (грязелікування), як паливо, добрива у сільському господарстві, корм для сільськогосподарських тварин, сировину для хімічної промисловості.

Торф'яні болота служать джерелом знахідок для палеобіології та археології - у них знаходять добре збережені залишки рослин, пилок, насіння, тіла древніх людей.

Для останніх болотна руда була джерелом виготовлення залізних виробів.

Раніше болото вважалося згубним місцем для людини. У болотах гинула худоба, що відбилася від стада. Через укуси малярійних комарів вимирали цілі селища. Рослинність на болотах мізерна: світло-зелений мох, невеликі чагарники багна, осока, верес. Дерева на болотах низькорослі. Коряві самотні сосни, берези і чагарники вільхи.

Люди прагнули осушувати «згубні місця» та використовувати землю під поля та пасовища.

Класифікація боліт

Залежно та умовами водно-мінерального харчування болота поділяють на:

Низинні (евтрофні)- тип боліт з багатим водно-мінеральним харчуванням, переважно рахунок грунтових вод. Розташовані в заплавах річок, на берегах озер, у місцях виходу ключів, у низьких місцях. Характерна рослинність - вільха, берези, осока, очерет, рогоз, зелені мохи. У районах з помірним кліматом – це часто лісові (з березою та вільхою) або трав'яні (з осоками, очеретом, рогозом) болота. Трав'яні болота в дельтах Волги, Кубані, Дону, Дунаю, Дніпра називають плавнями, поєднуючись з протоками, озерами, лиманами, ериками та ін мікроводоєм первинної і вторинної дельти. У пониззі річок пустельних і напівпустельних регіонів (Або, Сирдарья, Амударья, Тарим та інших.) заболочені ділянки та його рослинність називається тугаи.

Перехідні (мезотрофні)- за характером рослинності та помірним мінеральним харчуванням знаходяться між низинними та верховими болотами. З дерев звичайні берези, сосна, модрина. Трави ті ж, що і на низинних болотах, але не такі рясні; характерні чагарнички; мохи зустрічаються як сфагнові, і зелені.

Верхові (оліготрофні)- розташовані зазвичай на плоских вододілах, живляться тільки за рахунок атмосферних опадів, де дуже мало мінеральних речовин, вода в них різко кисла, рослинність - панують сфагнові мохи, багато чагарників: верес, багно, касандра, лохина, журавлина; росте гармата, шейхцерія; зустрічаються болотні форми модрини та сосни, карликові берізки. Через накопичення торфу поверхня болота з часом може стати опуклою. У свою чергу вони поділяються на два типи:

  • Лісові - вкриті низькою сосною, вересовими чагарниками, сфагнумом.
  • Грядово-мочажинні - схожі на лісові, але вкриті торф'яними купинами, і дерева на них практично не зустрічаються.

Загалом на кшталт переважаючої рослинності розрізняють: лісові, чагарникові, трав'яні та мохові болота.

За типом мікрорельєфу: горбисті, плоскі, опуклі і т.д.

За типом макрорельєфу: долинні, заплавні, схилові, водороздільні і т.п.

За типом клімату: субарктичні (в областях вічної мерзлоти), помірні (більшість боліт РФ, Прибалтики, СНД та ЄС); тропічні та субтропічні. До тропічних болот відносяться, наприклад, болота Окаванго в Південній Африці та болота Парани в Південній Америці. Клімат визначає флору та фауну боліт.

Рослинність

Микола Якович Кац поділяє верхові болота Центральної Росії за типом рослинності:

  1. тип з комплексами чагарникових асоціацій;
  2. тип з комплексами пушицевих та чагарникових асоціацій;
  3. тип із сечовинні комплекси.

Близькі терміни

  • Марь - заболочений рідкісний листяничний ліс, що переривається дільницями безлісових купчастих боліт та йорників.
  • Мочажина – вологе, заболочене, топке місце між купинами на болоті, низинному лузі.
  • Руда болотна - донні відкладення бурого залізняку в болоті як наслідок життєдіяльності залізобактерій.
  • Топ - перезволожена ділянка болота з розрідженим торф'яним покладом, високим рівнем води і пухкою неміцною дерниною.
  • Тряса - хистке болотисте місце.
  • Няша - (північне) хистке болотисте мулисте або глинисте місце.

Тварини боліт помірного пояса

  • Європейська болотяна черепаха (Emys orbicularis).
  • Різні види жаб, жаб.
  • Комарі, кліщі та інші комахи.
  • Лосі, єноти, видри, норки, ондатри.
  • Птахи (журавлі, куріпки, чаплі, кулики, чибіси, качки, очеретяниці та ін.)

Рослини боліт

  • Брусниця росте на торф'яних болотах.
  • Чорниця.
  • Журавлина виростає на верхових і перехідних болотах.
  • Морошка росте на торф'яних болотах.
  • Росянка, через нестачу мінеральних речовин у ґрунті займається пасивним ловом комах.
  • Болотний кипарис, поширений у Північній Америці та акліматизований у дельті Дунаю.
  • Мох сфагнум.
  • Багно.
  • Осока.
  • Пушиця.
  • Пухирчатка.

Охорона боліт, природні території, що особливо охороняються (ООПТ)

Проблемою збереження боліт займаються такі організації:

  • Міжнародні водно-болотні угіддя (Wetlands International);
  • Міжнародна група з охорони боліт (International Mire Conservation Group) – IMCG.

Ботанічні пам'ятки природи

  • Велике Таватуйське болото, Малиновське, Кукушкінське розташовані поряд з озером Таватуй.
  • Сестрорецьке болото - природна територія, що особливо охороняється (ООПТ).
  • Мшинське болото – державний природний заказник федерального підпорядкування.
  • Старосільський мох – державний комплексний заказник регіонального значення.
  • Васюганські болота – одні з найбільших боліт у світі. Площа боліт 53 тис. км (для порівняння: площа Швейцарії - 41 тис. км).

Властивості боліт

Світіння на болотах

У теплі темні ночі на болотах спостерігається світіння блідо-блакитних, слабо мерехтливих вогників, що виписують складну траєкторію. Їх виникнення пояснюють спонтанним загорянням метану (болотного газу), що виділяється з болота, світлом гнилячок (гниючих рослин), фосфоресціюючих організмів, радіоактивних мінеральних опадів, та іншими причинами.

Спроби імітації типових характеристик блукаючих вогнів шляхом створення штучних боліт і підпалювання метану, що виділився, провалилися. Є версія, що ці вогники, що блукають, - результат взаємодії фосфористого водню і метану. Фосфорні сполуки, що входять до складу трупів тварин та людини, під дією ґрунтових вод розкладаються з утворенням фосфористого водню. При пухкому насипі над могилою або невеликому шарі води в болоті газ, вийшовши на поверхню, спалахує від парів рідкого фосфористого водню.

Також є повір'я, що світіння на болотах викликано деякими сутностями (загиблі люди, болотяні духи).

Муміфікуюча дія боліт

Болото на 90% складається з води з високим вмістом кислот торфу (рослинних рослинних речовин). Таке середовище уповільнює зростання бактерій, через що тіла органічного походження, що потонули в болоті, не руйнуються. Наявність кислот у болоті у поєднанні з низькою температурою води та недоліком кисню надає дубильну дію на шкіру, чим пояснюється темно-коричневий колір знайдених тіл, таким чином, завдяки відсутності кисню та антибактеріальним властивостям сфагнуму, який є потужним консервантом, тіла чудово зберігаються.

За останні 300 років у занедбаних торф'яних болотах Британії, Ірландії, Нідерландів, Німеччини та Данії було виявлено ті тіла людей, що добре збереглися. Більшість цих мумій датується I в. до зв. е. - ІV ст. н. е.

Однією з найвідоміших мумій є «Людина з Толлунда».

  • Найбільше болото у світі – російське Велике Васюганське болото. Його площа становить 53–55 тис. кв. км.
  • Згідно з легендою, Іван Осипович Сусанін, один із російських національних героїв, був найнятий загоном польських інтервентів узимку 1612-1613 років. як провідник. Рятуючи царя Михайла Федоровича, Сусанін завів поляків у болотистий ліс, де був ними жорстоко замучений за відмову вказати вірний шлях.
  • Російська приказка: Всякий кулик своє болото хвалить.
  • Дно Болота – залізнична станція з аніме «Віднесені привидами».
  • Саранськ у перекладі з ерзянсько-мокшанського «сара», «сарана» - означає багнюка, болото, трясовина - і насправді на місці Саранська великі площі були зайняті низинними болотами і непролазними трясовинами

Болото у образах культур (у кіно, літературі, міфології, фольклорі)

Міфологія

У міфології багатьох культур болото асоціюється із поганим, згубним, нечистим місцем.

Відповідно до східнослов'янської міфології на болотах живе болотна людина, яка може заблукати мандрівника.

З давніх-давен людей лякало нічне свічення на болотах. Через характерне розташування вогників – на висоті людської руки – їх називають «свічками покійника». Вважається, що той, хто їх побачив, отримав попередження про швидку смерть, а несуть їх прибульці з того світу. У Німеччині говорили, що вогники на болоті - це примари тих, хто вкрав у сусідів землю - у покарання їхньої душі блукають болотами у пошуках твердої землі. Фіни називали їх «Льккьо» і вірили, що це душі дітей, похованих у лісі. У Північній Європі вважали, що вогники на болоті - парфуми стародавніх воїнів, що охороняють скарби.

За англійськими повір'ями ці так звані блукаючі вогні намагаються залучити людину в болото чи інше небезпечне місце. Цей елемент фольклору добре показаний у фільмі «Володар кілець», коли хобіти йдуть болотами.

У слов'янській міфології в болотах мешкають кікімори болотяні. Вони заманюють мандрівників у трясовину голосно закликаючи про допомогу. Іноді людей заводять у болото лісівки – діти кікімори та дідька. У слов'янській міфології у болота є свій дух-охоронець, господар – болотник. Виглядає він як сивий старий із широким, жовтуватим обличчям. Це він лякає різкими звуками, зітханнями, гучними прицмокуваннями, що йдуть через болото. Це він заманює в трясовину самовпевнених і безтурботних і навпаки показує безпечну стежку тим, хто ставиться до природи з повагою.

У фінно-угорській міфології болото наділяє небаченою силою свого мешканця велетня Яра Морта.

У кельтській міфології болота були «брамою духів» - у тому місці, де твердий грунт, що здається, миттєво йде з-під ніг, відкриваються ворота у світ загадкових духів природи і божеств. Кельти приносили на болотах жертовні дари.

Ханти та мансі вірили, що весь світ народився з «рідкої землі», тобто з болота.

Єгипетська богиня Ісіда ховала там свого сина – бога Хора.

В одному з міфів про створення світу болота виникли з виплюнутої з рота чорта, захованої від Бога землі.

Поезія

Таємнича краса боліт оспівана Олександром Блоком у віршах «Полюби цю вічність боліт…», «Болото - глибока западина величезного ока землі…», «Болотний попік», «Білий кінь трохи ступає втомленою ногою…» та ін. (цикл «Бульбашки землі» , 1904–1905).

(Visited 1 662 times, 1 visits today)

Здавалося б усім зрозуміле і звичайне питання - чому болото засмоктує? Насправді цей процес не такий простий як здається, і можливо ви дізнаєтеся для себе щось нове.

По-перше, болото, яке засмоктує називається трясовим. Воно здатне затягувати лише живі об'єкти. Тряса утворюється на основі озер заростанням зеленим килимом моху та водоростей, не у всіх болотах.

Виникненню болота сприяють 2 причини: заростання водойми або заболочування суші. Болоту характерна надмірна вологість, постійне відкладення не до кінця органічної речовини, що розклалася - торфу. Здатні засмоктувати об'єкти в повному обсязі болота, лише ті, у яких утворилася трясовина. Трясове болото утворюється дома озера. Лілії, латаття та очерет на поверхні озера розростаються з часом у щільний килим на поверхні водойми. Разом із цим на дні озера розростаються водорості. У міру формування хмара водоростей та моху піднімається з дна до поверхні. Через відсутність кисню починається гниття, утворюються органічні відходи, що розходяться у воді і утворюють трясовину.

Тепер перейдемо з самого процесу засмоктування…
Тряса засмоктує живі об'єкти. Пояснюється це її фізичними якостями. Тряса відноситься до класу бінгамівських рідин, фізично описаних рівнянням Бінгама-Шведова. При попаданні на поверхню об'єкта з невеликою вагою вони поводяться як тверді тіла, тому предмет занурюватися не буде. Коли об'єкт має досить велику вагу, він тоне.

Є 2 види занурення: недозанурення та перезанурення. Поведінка тіла, що потрапила в рідину, підпорядковується співвідношенням впливу сили тяжіння та сили, що виштовхує Архімеда. Тіло занурюватиметься в трясовину доти, доки сила Архімеда не зрівняється з його вагою. Якщо сила виштовхує менше ваги, то станеться недозанурення об'єкта, якщо більше, то - перезанурення.


Чому перезануренню піддаються лише живі об'єкти? Все тому, що такі об'єкти постійно рухаються. А що коли завмерти? Чи припиниться занурення? На жаль, це лише сповільнить занурення, адже живе тіло завжди рухається, оскільки воно дихає. Неживі об'єкти залишаються нерухомими, тому повністю не занурюються. Перезанурення в трясовину і є засмоктування болота. Чому рух тіла прискорює занурення? Будь-який рух - це застосування сили, що збільшує силу тиску на опору. Воно обумовлено вагою об'єкта та силою тяжіння. Різкі рухи - причина утворення під тілом областей зниженого тиску. Ці області призведуть до збільшення атмосферного тиску на живий об'єкт, що ще більше занурить його.

Тому, фізичне визначення слову «засмоктування болота» виглядає так: бінгамівська рідина (трясовина), намагається перевести живий об'єкт, що потрапив до неї, на рівень нижче нормального занурення, при якому сила Архімеда менше тіла. Процес засмоктування необоротний. Тіло, що втопилося, навіть після припинення життєдіяльності не спливе.
Крім теоретичного інтересу, вивчення фізичних процесів, що відбуваються на болоті, має практичне значення: на болотах гине багато людей, які могли б залишитися живими, якби вони були краще обізнані про підступні властивості трясовини. А ці властивості справді дуже підступні. Тряса подібна до хижачки. Вона по-різному реагує на живі і неживі об'єкти, що потрапляють до неї: не чіпає мертве, але засмоктує все живе. Ця властивість трясовини заслуговує на особливу увагу і буде цікавити нас в першу чергу. Для початку опишемо його докладніше.

У першому наближенні трясовину можна вважати рідиною. Тому на ті тіла, що потрапили в неї, повинна діяти архімедова виштовхувальна сила. Це справді так, і предмети навіть великої щільності, що перевищує щільність людського тіла, у трясовині не тонуть. Але варто потрапити в неї людині або іншій живій істоті - їх «засмокче», тобто вони цілком поринуть у трясовину, хоча їх щільність менша за щільність не тонучих у трясовині предметів.

Питається, чому трясовина поводиться так несподівано? Як вона відрізняє живі об'єкти від неживих?

Щоб відповісти на ці питання, нам доведеться детальніше зупинитися на вивченні фізичних властивостей трясовини.


Про плавання тіл у ньютонівських рідинах

Розглянемо як плаває тіло у ньютонівських рідинах, наприклад у воді. Піднесемо до поверхні води тіло, щільність якого менша за її щільність, і відпустимо його. Через деякий час встановиться стан рівноваги: ​​тіло буде занурене до такого рівня, при якому архімедова сила, що виштовхує, в точності дорівнює вазі тіла. Цей стан рівноваги є стійким - якщо на тіло подіяти зовнішньою силою і втопити його глибше (або навпаки, підняти вгору), то після припинення дії сили воно повернеться в колишнє положення. Рівень занурення, при якому архімедова сила дорівнює, ваги, ми називатимемо рівнем нормального занурення.

Зверніть вашу увагу на те, що рівень нормального занурення визначається тільки співвідношенням густин і не залежить від в'язкості рідини. Якби болотна трясовина була просто ньютонівською рідиною з великою в'язкістю, вона була б не дуже небезпечна. При розумній поведінці її поверхні можна було б триматися досить довго. Згадайте, як поводяться втомлені плавці, якщо вони хочуть відпочити у воді? Вони перевертаються на спину, розкидають руки і лежать, не рухаючись стільки, скільки хочуть. Оскільки щільність води менша за щільність трясовини, то аналогічним чином можна було б довго лежати на поверхні трясовини, і в'язкість цьому, особливо не заважала б. Можна було б не поспішаючи обдумати ситуацію, прийняти найліпше рішення, спробувати обережно гребти руками, намагаючись потрапити до твердого місця (ось тут в'язкість була б на заваді), нарешті, просто чекати на допомогу. Виштовхувальна сила надійно тримала б людину на поверхні болота: якщо в результаті необережного руху людина поринула б нижче рівня нормального занурення, архімедова сила все одно виштовхнула б його назад.

На жаль, насправді все набагато гірше. Людина, що потрапила в трясовину, не має часу ні на роздуми, ні, тим більше, на очікування. Тряса є неньютонівською рідиною і її бінгамівські властивості кардинально змінюють ситуацію.


Про плавання тіл у бінгамовських рідинах

Піднесемо тіло до поверхні бінгамівської рідини та опустимо його. Якщо тіло досить легке і тиск, що чиниться їм мало, то може статися так, що напруги, що виникають в рідині, будуть менше порога плинності і рідина буде вести себе як тверде тіло. Тобто предмет може стояти на поверхні рідини і не занурюватися.

З одного боку, це начебто добре. Саме завдяки цій властивості всюдиходи з малим тиском на грунт легко долають непрохідні для людини болота. Та й людина, за допомогою спеціальних «болотних лиж» чи мокроступів може знизити тиск на ґрунт і почуватися на болоті у відносній безпеці. Але це явище має й інший бік. Вже сам факт того, що занурення тіла припиняється за наявності нерівності ваги та архімедової сили, насторожує – все відбувається не так, як завжди. Уявімо, що вага нашого тіла досить велика і воно почне занурюватися. Доки відбуватиметься це занурення? Зрозуміло, що до тих, коли архимедова сила зрівняється з вагою. При зануренні тіла архімедова сила частково компенсуватиме вагу, тиск на грунт зменшуватиметься і настане момент, коли напруги знову стануть меншими. При цьому бінгамівська рідина перестане текти і тіло зупиниться раніше, ніж архімедова сила дорівнюватиме вазі. Такий стан, коли архімедова сила менша за вагу, але далі тіло не занурюється, називається станом недозанурення (див. рис.а).

А.тепер - найголовніше. Якщо в рідині можливі стани недозанурення, то з тих же причин можливі і стани занурення, в яких архімедова сила більше ваги, але тіло не спливає (рис. в). Пам'ятаєте, що відбувалося вньютонівській рідині? Якщо внаслідок будь-яких дій людина опускалася нижче рівня нормального занурення, то архімедова сила ставала більше ваги і повертала його назад. У бінгамівській рідині нічого аналогічного (при досить великому т0) не відбувається. Занурившись у результаті будь-яких необережних дій, ви вже не спливете назад, а перебуватимете в перенавантаженому стані. Процес «утопання» в трясовині виявляється незворотнім. Тепер можна надати точніший сенс слову «засмоктування». Воно означає прагнення трясовини втопити живі об'єкти нижче за рівень нормального занурення - в перенавантажений стан.

Нам залишилося зовсім небагато – розібрати, чому болотяна трясовина засмоктує, тобто захоплює у перенавантажений стан лише живі об'єкти.


Причини перезанурення

Живі об'єкти перезанурюються тому, що, потрапивши в трясовину, вони рухаються, тобто змінюють взаємне розташування частин свого тіла. Це веде до перезанурення з чотирьох причин.

Причина перша.Уявіть, що у вас в руках важкий вантаж і ви починаєте його піднімати. Щоб повідомити йому прискорення вгору, ви повинні вплинути на нього з силою, яка перевищує вагу цього тіла. Відповідно до третього закону Ньютона сила, що діє на ваші руки з боку вантажу, теж буде більшою за його вагу. Тому сила, з якою ваші ноги тиснуть на опору, збільшиться. Якщо ви стоїте в трясовині, то спроба підняти вантаж, який ви тримаєте в руках, призведе до того, що ноги втопляться в трясовині глибше.

А якщо вантажу в руках немає? Принципова сторона справи це не змінює - рука має масу, і тому сама є вантажем. Якщо ви знаходитесь на рівні нормального занурення, спроба просто підняти руку призведе до перезанурення. У цьому випадку перезанурення буде дуже незначним, але воно буде незворотним, і багаторазові рухи можуть призвести до перезанурення на велику величину.

Причина друга.Тряса має велику липкість і щоб відірвати, наприклад, руку від поверхні трясовини, потрібно докласти сили. При цьому тиск на опору зростає і відбуватиметься перезанурення.

Причина третя.Тряса є в'язким середовищем і чинить опір предметам, що рухаються в ній. Якщо ви спробуєте витягнути руку, що в'язнула, то при її русі ви повинні будете подолати сили в'язкості, і тиск на опору зростає. Знову станеться перезанурення.

Причина четверта.Всі добре знають, що при висмикуванні ноги з бруду чути характерний хлюпаючий звук - це атмосферне повітря заповнює залишений ногою слід. Як ви вважаєте, чому такого звуку не чути при витягуванні ноги з води? Відповідь досить очевидна - вода має малу в'язкість, тече швидко і встигає заповнювати простір під ногою, що рухається вгору. Бруд має набагато більшу в'язкість і сили, що перешкоджають переміщенню одних шарів щодо інших, для неї більше. Тому бруд тече повільно та не встигає заповнювати простір під ногою. Там утворюється «порожнеча» - область зниженого тиску, не зайнята ґрунтом. При витягуванні ноги з бруду ця область повідомляється з атмосферою, в неї вривається повітря і в результаті чутно той самий звук, про який ми говорили раніше.

Таким чином, наявність хлюпаючого звуку говорить про те, що при спробі звільнити ногу, що загрузла в бруді, доводиться долати не тільки сили, зумовлені липкістю і в'язкістю, але і сили, пов'язані з атмосферним тиском.

При різких рухах людини, що потрапила в трясовину, під частинами тіла, що переміщаються в трясовині, виникатимуть області зниженого тиску, і атмосферний тиск буде з великою силою тиснути на людину вниз, заштовхуючи його в перенавантажений стан.

Спільна дія всіх чотирьох причин призводить до наступного ефекту: зміна форми тіла, що потрапило в трясовину, веде до його перезанурення.

Тепер багато зрозуміли. Неживі тіла при попаданні в трясовину не змінюють своєї форми і причин для їх перезанурення відсутні. Такі тіла трясовина не засмоктує, вони, потрапивши в трясовину, залишаться у стані недозанурення. А живі істоти, потрапивши в трясовину, починають боротися за своє життя, борсатися, що одразу призводить до їхнього перезанурення. Це і є засмоктування. Відповідь на запитання, поставлене на самому початку, отримано. Однак, цього мало. Як же все-таки врятуватися, як використовувати результати даного розгляду для вироблення практичних рекомендацій тим, хто потрапив у трясовину.

На жаль, але в цьому напрямку вдається зробити набагато менше, ніж хотілося б. Якщо не розглядати фантастичних і напівфатастичних проектів («миттєво надувається повітряна куля, що витягає людину з трясовини», «речовина, що викликає затвердіння болота») і т.д.), то ситуація виглядає безрадісною.


А що нам ще можуть розповісти болота?

Є таке явище, як торф'яне дублення - своєрідний стан трупа, що виникає при попаданні трупа в торф'яні болота та ґрунти, що містять гумінові кислоти. Торф'яне «дублення» можна назвати одним із видів природної консервації мертвого тіла. Труп, що знаходиться в стані торф'яного «дублення», має щільну темно-буру, ніби дублену шкіру. Внутрішні органи зменшуються обсягом. Під дією гумінових кислот мінеральні солі в кістках розчиняються та повністю вимиваються з трупа. Кістки у такому стані за консистенцією нагадують хрящі. Трупи в торф'яних болотах добре зберігаються невизначено довго, і при їх дослідженні судові медики можуть визначити отримані за життя ушкодження. Хоча такі випадки трапляються досить рідко, часом знахідки в торф'яних болотах можуть піднести дослідникам різні сюрпризи.


На нашій планеті є страшні болота, знамениті своїми моторошними, але історично безцінними знахідками. Йдеться про «болоти людських органів» Німеччини, Данії, Ірландії, Великобританії та Нідерландів.


Напевно, найвідомішою з болотних мумій є толлундська людина, на яку у травні 1950 р. біля села Толлунд у Данії натрапили двоє братів, збирачів торфу.


Вони різали торф на брикети, як раптом побачили обличчя, що дивилося прямо на них, і, подумавши, що це жертва скоєного нещодавно вбивства, негайно зв'язалися з місцевою поліцією.

Проведена невдовзі радіовуглецеве датування волосся толлундської людини показало, що вона загинула близько 350 р. до н. е.


Ще один древній данець з добре збереженим волоссям був знайдений в 1952 році на болоті поблизу містечка Гроболл. Судячи з перерізаного горла, бідолаху вбили і кинули труп у палицю.


Ну а відрубаний череп так званої людини з Остербі, знайдений у болоті в районі однойменного німецького селища, дає уявлення про те, які зачіски носили люди похилого віку в давньонімецьких племенах, що жили на території ФРН у першому тисячолітті до нашої ери. Така зачіска називається "швабський вузол". Волосся покійного спочатку було сивим, а рудим стало внаслідок окислення в похмурій торф'яній безодні.

Кислотна вода, низька температура, нестача кисню – всі необхідні умови для збереження. Внутрішні органи, волосяний покрив, шкіра настільки чудово збереглися, що за ними можна з точністю дізнатися, яку зачіску носив чоловік, що їв перед смертю і навіть у що був одягнений 2000-2500 років тому.


Наразі відомо близько 2000 болотних людей. З них найвідоміші - це людина з Толлунда, жінка з Еллінга, Дівчинка з Іде, Болотне тіло з Віндебі та людина з Ліндоу.


Вік більшості болотних людей за результатами радіовуглецевого аналізу становить 2000-2500 років, проте існують і набагато давніші знахідки.


Так, жінка з Кельбьєрга померла близько 10 000 років тому в епоху археологічної культури Маглемозе.


На деяких тілах зберігся одяг або його фрагменти, що дало змогу доповнити дані про історичний костюм тих років. Найбільш добре збережені предмети: шкіряна гостроверха шапочка людини з Толлунда; вовняна сукня, виявлена ​​поруч із місцем поховання жінки з Хюлдремосі; вовняні обмотки з відокремлених від тіла ніг із болота в Данії.


Заключна

Крім того, завдяки знахідкам, на головах яких збереглося волосся, вдалося реконструювати зачіски стародавніх. Так, людина з Клонікавана укладала волосся за допомогою суміші смоли та рослинної олії, а волосся на черепі людини з Остербі було закладено над правою скронею і зав'язано так званим «швабським вузлом», що підтвердило описані Тацитом зачіски свівів.

Болотне тіло з Віндебі (нім. Moorleiche von Windeby) - таку назву одержало тіло підлітка, що добре збереглося, виявленого в торф'яному болоті на півночі Німеччини.

Тіло знайшли у 1952 році робітники, зайняті на торф'яних розробках поблизу селища Віндебі у землі Шлезвіг-Гольштейн. Про знахідку сповістили вчених, які витягли труп із трясовини та розпочали дослідження.

За допомогою споро-пилкового аналізу було встановлено, що підліток помер у залізному віці у віці 14 років. У 2002 році за допомогою радіовуглецевого аналізу час його смерті був більш точно датований – між 41 та 118 роками н. е. Рентгенограми показали наявність дефектів на кістках гомілки (лінії Гарріса), що свідчить про виснаження та, як наслідок, порушення зростання. Відповідно смерть могла наступити з голоду.

Здавалося б усім зрозуміле і звичайне питання — чому болото засмоктує? Насправді цей процес не такий простий як здається, і можливо ви дізнаєтеся для себе щось нове.

По-перше, болото, яке засмоктує називається трясовим. Воно здатне затягувати лише живі об'єкти. Тряса утворюється на основі озер заростанням зеленим килимом моху та водоростей, не у всіх болотах.

Виникненню болота сприяють 2 причини: заростання водойми або заболочування суші. Болоту характерна надмірна вологість, постійне відкладення не до кінця органічної речовини, що розклалася, — торфу. Здатні засмоктувати об'єкти в повному обсязі болота, лише ті, у яких утворилася трясовина. Трясове болото утворюється дома озера. Лілії, латаття та очерет на поверхні озера розростаються з часом у щільний килим на поверхні водойми. Разом із цим на дні озера розростаються водорості. У міру формування хмара водоростей та моху піднімається з дна до поверхні. Через відсутність кисню починається гниття, утворюються органічні відходи, що розходяться у воді і утворюють трясовину.

Тепер перейдемо з самого процесу засмоктування…



Тряса засмоктує живі об'єкти. Пояснюється це її фізичними якостями. Тряса відноситься до класу бінгамівських рідин, фізично описаних рівнянням Бінгама-Шведова. При попаданні на поверхню об'єкта з невеликою вагою вони поводяться як тверді тіла, тому предмет занурюватися не буде. Коли об'єкт має досить велику вагу, він тоне.


Є 2 види занурення: недозанурення та перезанурення. Поведінка тіла, що потрапила в рідину, підпорядковується співвідношенням впливу сили тяжіння та сили, що виштовхує Архімеда. Тіло занурюватиметься в трясовину доти, доки сила Архімеда не зрівняється з його вагою. Якщо сила виштовхує менше ваги, то станеться недозанурення об'єкта, якщо більше, то — перезанурення.


Чому перезануренню піддаються лише живі об'єкти? Все тому, що такі об'єкти постійно рухаються. А що коли завмерти? Чи припиниться занурення? На жаль, це лише сповільнить занурення, адже живе тіло завжди рухається, оскільки воно дихає. Неживі об'єкти залишаються нерухомими, тому повністю не занурюються. Перезанурення в трясовину і є засмоктування болота. Чому рух тіла прискорює занурення? Будь-який рух - це додаток сили, що збільшує силу тиску на опору. Воно обумовлено вагою об'єкта та силою тяжіння. Різкі рухи - причина утворення під тілом областей зниженого тиску. Ці області призведуть до збільшення атмосферного тиску на живий об'єкт, що ще більше занурить його.


Тому, фізичне визначення слову «засмоктування болота» виглядає так: бінгамівська рідина (трясовина), намагається перевести живий об'єкт, що потрапив до неї, на рівень нижче нормального занурення, при якому сила Архімеда менше тіла. Процес засмоктування необоротний. Тіло, що втопилося, навіть після припинення життєдіяльності не спливе.

Крім теоретичного інтересу, вивчення фізичних процесів, що відбуваються на болоті, має практичне значення: на болотах гине багато людей, які могли б залишитися живими, якби вони були краще обізнані про підступні властивості трясовини. А ці властивості справді дуже підступні. Тряса подібна до хижачки. Вона по-різному реагує на живі і неживі об'єкти, що потрапляють до неї: не чіпає мертве, але засмоктує все живе. Ця властивість трясовини заслуговує на особливу увагу і буде цікавити нас в першу чергу. Для початку опишемо його докладніше.


У першому наближенні трясовину можна вважати рідиною. Тому на ті тіла, що потрапили в неї, повинна діяти архімедова виштовхувальна сила. Це справді так, і предмети навіть великої щільності, що перевищує щільність людського тіла, у трясовині не тонуть. Але варто потрапити в неї людині або іншій живій істоті — їх «засмокче», тобто вони цілком поринуть у трясовину, хоча їх щільність менша за щільність предметів, що не тонуть у трясовині.

Питається, чому трясовина поводиться так несподівано? Як вона відрізняє живі об'єкти від неживих?

Щоб відповісти на ці питання, нам доведеться детальніше зупинитися на вивченні фізичних властивостей трясовини.


Про плавання тіл у ньютонівських рідинах


Розглянемо як плаває тіло у ньютонівських рідинах, наприклад у воді. Піднесемо до поверхні води тіло, щільність якого менша за її щільність, і відпустимо його. Через деякий час встановиться стан рівноваги: ​​тіло буде занурене до такого рівня, при якому архімедова виштовхує сила в точності дорівнює вазі тіла. Цей стан рівноваги є стійким - якщо на тіло подіяти зовнішньою силою і втопити його глибше (або навпаки, підняти вгору), то після припинення дії сили воно повернеться в колишнє положення. Рівень занурення, при якому архімедова сила дорівнює, ваги, ми будемо називати рівнем нормального занурення.

Зверніть вашу увагу на те, що рівень нормального занурення визначається тільки співвідношенням щільностей і не залежить від в'язкості рідини. Якби болотна трясовина була просто ньютонівською рідиною з великою в'язкістю, вона була б не дуже небезпечна. При розумній поведінці її поверхні можна було б триматися досить довго. Згадайте, як поводяться втомлені плавці, якщо вони хочуть відпочити у воді? Вони перевертаються на спину, розкидають руки і лежать, не рухаючись стільки, скільки хочуть. Оскільки щільність води менше щільності трясовини, то аналогічним чином можна було б довго лежати на поверхні трясовини, і в'язкість цьому, особливо не заважала б. Можна було б не поспішаючи обдумати ситуацію, прийняти найліпше рішення, спробувати обережно гребти руками, намагаючись потрапити до твердого місця (ось тут в'язкість була б на заваді), нарешті, просто чекати допомоги. Виштовхувальна сила надійно тримала б людину на поверхні болота: якщо в результаті необережного руху людина поринула б нижче рівня нормального занурення, архімедова сила все одно виштовхнула б його назад.

На жаль, насправді все набагато гірше. Людина, що потрапила в трясовину, не має часу ні на роздуми, ні, тим більше, на очікування. Тряса є неньютонівською рідиною і її бінгамівські властивості кардинально змінюють ситуацію.


Про плавання тіл у бінгамовських рідинах


Піднесемо тіло до поверхні бінгамівської рідини та опустимо його. Якщо тіло досить легке і тиск, що чиниться їм мало, то може статися так, що напруги, що виникають в рідині, будуть менше порога плинності і рідина буде вести себе як тверде тіло. Тобто предмет може стояти на поверхні рідини і не занурюватися.

З одного боку, це начебто добре. Саме завдяки цій властивості всюдиходи з малим тиском на грунт легко долають непрохідні для людини болота. Та й людина, за допомогою спеціальних «болотних лиж» чи мокроступів може знизити тиск на ґрунт і почуватися на болоті у відносній безпеці. Але це явище має й інший бік. Вже сам факт того, що занурення тіла припиняється за наявності нерівності ваги та архімедової сили, насторожує все відбувається не так, як зазвичай. Уявімо, що вага нашого тіла досить велика і воно почне занурюватися. Доки відбуватиметься це занурення? Зрозуміло, що до тих, коли архимедова сила зрівняється з вагою. При зануренні тіла архімедова сила частково компенсуватиме вагу, тиск на грунт зменшуватиметься і настане момент, коли напруги знову стануть меншими. При цьому бінгамівська рідина перестане текти і тіло зупиниться раніше,чим архімедова сила дорівнюватиме вазі. Такий стан, коли архімедова сила менше ваги, але далі тіло не занурюється, називається станом недозанурення (див. рис. а).


А. тепер - найголовніше. Якщо в рідині можливі стани недозанурення, то з тих же причин можливі і стани перезанурення, в яких архімедова сила більше ваги, але тіло не спливає (рис. в). Пам'ятаєте, що відбувалося вньютонівській рідині? Якщо внаслідок будь-яких дій людина опускалася нижче рівня нормального занурення, то архімедова сила ставала більше ваги і повертала його назад. У бінгамівській рідині нічого аналогічного (при досить великому т0) не відбувається. Занурившись в результаті яких-небудь необережних дій, ви вже не спливете назад, а перебуватимете в перенавантаженому стані. Процес «утопання» в трясовині виявляється незворотнім. Тепер можна надати точніший сенс слову «засмоктування». Воно означає прагнення трясовини втопити живі об'єкти нижче за рівень нормального занурення — у перенавантажений стан.

Нам залишилося зовсім небагато - розібрати, чому болотна трясовина засмоктує, тобто захоплює в перенавантажений стан тільки живі об'єкти.


Причини перезанурення


Живі об'єкти перезанурюються тому, що, потрапивши в трясовину, вони рухаються, тобто змінюють взаємне розташування частин свого тіла. Це веде до перезанурення з чотирьох причин.


Причина перша.Уявіть, що у вас в руках важкий вантаж і ви починаєте його піднімати. Щоб повідомити йому прискорення вгору, ви повинні вплинути на нього з силою, яка перевищує вагу цього тіла. Відповідно до третього закону Ньютона сила, що діє на ваші руки з боку вантажу, теж буде більшою за його вагу. Тому сила, з якою ваші ноги тиснуть на опору, збільшиться. Якщо ви стоїте в трясовині, то спроба підняти вантаж, який ви тримаєте в руках, призведе до того, що ноги втопляться в трясовині глибше.

А якщо вантажу в руках немає? Принципового боку справи це не змінює - рука має масу, і тому сама є вантажем. Якщо ви знаходитесь на рівні нормального занурення, спроба просто підняти руку призведе до перезанурення. У цьому випадку перезанурення буде дуже незначним, але воно буде незворотним, і багаторазові рухи можуть призвести до перезанурення на велику величину.


Причина друга.Тряса має велику липкість і щоб відірвати, наприклад, руку від поверхні трясовини, потрібно докласти сили. При цьому тиск на опору зростає і відбуватиметься перезанурення.


Причина третя.Тряса є в'язким середовищем і чинить опір предметам, що рухаються в ній. Якщо ви спробуєте витягнути руку, що в'язнула, то при її русі ви повинні будете подолати сили в'язкості, і тиск на опору зростає. Знову станеться перезанурення.


Причина четверта.Всі добре знають, що при висмикуванні ноги з бруду чутний характерний хлюпаючий звук - це атмосферне повітря заповнює залишений ногою слід. Як ви вважаєте, чому такого звуку не чути при витягуванні ноги з води? Відповідь досить очевидна - вода має малу в'язкість, тече швидко і встигає заповнювати простір під ногою, що рухається вгору. Бруд має набагато більшу в'язкість і сили, що перешкоджають переміщенню одних шарів щодо інших, для неї більше. Тому бруд тече повільно та не встигає заповнювати простір під ногою. Там утворюється "порожнеча" - область зниженого тиску, не зайнята ґрунтом. При витягуванні ноги з бруду ця область повідомляється з атмосферою, в неї вривається повітря і в результаті чутно той самий звук, про який ми говорили раніше.

Таким чином, наявність хлюпаючого звуку говорить про те, що при спробі звільнити ногу, що загрузла в бруді, доводиться долати не тільки сили, зумовлені липкістю і в'язкістю, але і сили, пов'язані з атмосферним тиском.

При різких рухах людини, що потрапила в трясовину, під частинами тіла, що переміщаються в трясовині, будуть виникати області зниженого тиску, і атмосферний тиск буде з великою силою тиснути на людину вниз, заштовхуючи його в перенавантажений стан.

Спільна дія всіх чотирьох причин призводить до наступного ефекту: зміна форми тіла, що потрапило в трясовину, веде до його перезанурення.


Тепер багато зрозуміли. Неживі тіла при попаданні в трясовину не змінюють своєї форми і причин для їх перезанурення відсутні. Такі тіла трясовина не засмоктує, вони, потрапивши в трясовину, залишаться у стані недозанурення. А живі істоти, потрапивши в трясовину, починають боротися за своє життя, борсатися, що одразу призводить до їхнього перезанурення. Це і є засмоктування. Відповідь на запитання, поставлене на самому початку, отримано. Однак, цього мало. Як же все-таки врятуватися, як використовувати результати даного розгляду для вироблення практичних рекомендацій тим, хто потрапив у трясовину.


На жаль, але в цьому напрямку вдається зробити набагато менше, ніж хотілося б. Якщо не розглядати фантастичних і напівфатастичних проектів («миттєво надувається повітряна куля, що витягає людину з трясовини», «речовина, що викликає затвердіння болота») і т.д.), то ситуація виглядає безрадісною.

Як же можна вибратися з трясовини?


Головне правило, яке потрібно знати кожному, - це не здійснювати жодних різких рухів, опинившись у болоті. Якщо в болото засмоктує повільно, є всі шанси врятуватися. По-перше, опинившись у болотистій місцевості, потрібно обзавестися ціпком, бажано, щоб він був широким і міцним, тобто справжнім бруском. Ця палиця може виявитися вашим порятунком, тому вибирати її потрібно ретельно, а не брати перший сучок, що потрапив під руку. Якщо ви потрапили в болото, зісковзнувши з купини, то вас, швидше за все, швидко засмокче, тому що за інерцією ви продовжуватимете свій рух, допомагаючи тим самим трясовині, тому падати краще на живіт або спину, так вас засмоктуватиме набагато повільніше.


Якщо ви не надто швидко йдете під воду і у вас є палиця, то її слід акуратно покласти перед собою, добре, якщо до найближчої твердині не більше півметра, тоді кінець палиці впаде на землю і вам буде легше вибратися. Але навіть якщо палиця повністю лежить в болоті, вам необхідно вчепитися в неї і постаратися перенести свій центр тяжкості на цей ціпок, таким чином у вас вийде певна подоба містка і ви зможете вибратися на сушу або чекати допомоги, не ризикуючи остаточно піти в мул.


Якщо у вас під рукою немає нічого такого, що могло б послужити вам важелем, постарайтеся зайняти горизонтальне положення. Робіть це якомога акуратніше, обережніше переміщаючи свій центр ваги з ніг на тулубі, якщо вам вдасться це зробити, то маса вашого тіла значно зменшиться і вас перестане затягувати в болото. У такому положенні ви можете чекати на допомогу. Але, перебуваючи в болоті, в жодному разі не можна здійснювати різких рухів, махати руками і намагатися смикати ногами, від цього вас ще більше засмоктає безодня.


Тим, хто перебуває в такому становищі, не можна навіть голосно кричати, закликаючи на допомогу, і тим більше розмахувати вільними кінцівками. Якщо верх вашого тулуба ще на волі, то потрібно зняти з себе куртку або плащ і кинути його на поверхню болота, по ньому також можна вибратися, він не дасть змоги болоту засмоктати вас.


Якщо в болото засмоктує дуже швидко, то допомогти може тільки стороння людина, вона повинна кинути мотузку або палицю, по якій людина, яка потрапила в болото, змогла б вибратися на тверду поверхню. Іноді для того, щоб витягнути одну людину з болота, потрібно не менше трьох осіб на суші, оскільки сила засмоктування у болота дуже велика. Слід також пам'ятати, якщо людину тягнуть із болота, то її в жодному разі не можна відпускати, щоб зробити перепочинок, злегка відпущена людина миттєво піде у трясовину, отримавши додаткову енергію з суші при відштовхуванні. Захід порятунку має відбуватися активно та без затримок. Тоді успіх буде забезпечено.

А що нам ще можуть розповісти болота?


Є таке явище, як торф'яне дублення - своєрідний стан трупа, що виникає при попаданні трупа в торф'яні болота та ґрунти, що містять гумінові кислоти. Торф'яне «дублення» можна назвати одним із видів природної консервації мертвого тіла. Труп, що знаходиться в стані торф'яного «дублення», має щільну темно-буру, ніби дублену шкіру. Внутрішні органи зменшуються обсягом. Під дією гумінових кислот мінеральні солі в кістках розчиняються та повністю вимиваються з трупа. Кістки у такому стані за консистенцією нагадують хрящі. Трупи в торф'яних болотах добре зберігаються невизначено довго, і при їх дослідженні судові медики можуть визначити отримані за життя ушкодження. Хоча такі випадки трапляються досить рідко, часом знахідки в торф'яних болотах можуть піднести дослідникам різні сюрпризи.

На нашій планеті є страшні болота, знамениті своїми моторошними, але історично безцінними знахідками. Йдеться про «болоти людських органів» Німеччини, Данії, Ірландії, Великобританії та Нідерландів.

Напевно, найвідомішою з болотних мумій є толлундська людина, на яку у травні 1950 р. біля села Толлунд у Данії натрапили двоє братів, збирачів торфу.

Вони різали торф на брикети, як раптом побачили обличчя, що дивилося прямо на них, і, подумавши, що це жертва скоєного нещодавно вбивства, негайно зв'язалися з місцевою поліцією.

Проведена невдовзі радіовуглецеве датування волосся толлундської людини показало, що вона загинула близько 350 р. до н. е.

Ще один древній данець з добре збереженим волоссям був знайдений в 1952 році на болоті поблизу містечка Гроболл. Судячи з перерізаного горла, бідолаху вбили і кинули труп у палицю.

Ну а відрубаний череп так званої людини з Остербі, знайдений у болоті в районі однойменного німецького селища, дає уявлення про те, які зачіски носили люди похилого віку в давньонімецьких племенах, що жили на території ФРН у першому тисячолітті до нашої ери. Така зачіска називається "швабський вузол". Волосся покійного спочатку було сивим, а рудим стало внаслідок окислення в похмурій торф'яній безодні.

Кислотна вода, низька температура, нестача кисню – всі необхідні умови для збереження. Внутрішні органи, волосяний покрив, шкіра настільки чудово збереглися, що за ними можна з точністю дізнатися, яку зачіску носив чоловік, що їв перед смертю і навіть у що був одягнений 2000-2500 років тому.

Наразі відомо близько 2000 болотних людей. З них найвідоміші - це людина з Толлунда, жінка з Еллінга, Дівчинка з Іде, Болотне тіло з Віндебі та людина з Ліндоу.

Вік більшості болотних людей за результатами радіовуглецевого аналізу становить 2000-2500 років, проте існують і набагато давніші знахідки.

Так, жінка з Кельбьєрга померла близько 10 000 років тому в епоху археологічної культури Маглемозе.

На деяких тілах зберігся одяг або його фрагменти, що дало змогу доповнити дані про історичний костюм тих років. Найбільш добре збережені предмети: шкіряна гостроверха шапочка людини з Толлунда; вовняна сукня, виявлена ​​поруч із місцем поховання жінки з Хюлдремосі; вовняні обмотки з відокремлених від тіла ніг із болота в Данії.

Крім того, завдяки знахідкам, на головах яких збереглося волосся, вдалося реконструювати зачіски стародавніх. Так, людина з Клонікавана укладала волосся за допомогою суміші смоли та рослинної олії, а волосся на черепі людини з Остербі було закладено над правою скронею і зав'язано так званим «швабським вузлом», що підтвердило описані Тацитом зачіски свівів.

Болотне тіло з Віндебі (нім. Moorleiche von Windeby) — таку назву одержало тіло підлітка, що добре збереглося, виявленого в торф'яному болоті на півночі Німеччини.


Тіло знайшли у 1952 році робітники, зайняті на торф'яних розробках поблизу селища Віндебі у землі Шлезвіг-Гольштейн. Про знахідку сповістили вчених, які витягли труп із трясовини та розпочали дослідження.


За допомогою споро-пилкового аналізу було встановлено, що підліток помер у залізному віці у віці 14 років. У 2002 році за допомогою радіовуглецевого аналізу час його смерті був більш точно датований між 41 і 118 роками н. е. Рентгенограми показали наявність дефектів на кістках гомілки (лінії Гарріса), що свідчить про виснаження та, як наслідок, порушення зростання. Відповідно смерть могла наступити з голоду.




Здавалося б усім зрозуміле питання – чому болото засмоктує? Насправді цей процес не такий простий як здається, і можливо ви дізнаєтеся для себе щось нове.

По-перше, болото, яке засмоктує називається трясовим. Воно здатне затягувати лише живі об'єкти. Тряса утворюється на основі озер заростанням зеленим килимом моху та водоростей, не у всіх болотах.

Виникненню болота сприяють 2 причини: заростання водойми або заболочування суші. Болоту характерна надмірна вологість, постійне відкладення не до кінця органічної речовини, що розклалася - торфу. Здатні засмоктувати об'єкти в повному обсязі болота, лише ті, у яких утворилася трясовина. Трясове болото утворюється дома озера. Лілії, латаття та очерет на поверхні озера розростаються з часом у щільний килим на поверхні водойми. Разом із цим на дні озера розростаються водорості. У міру формування хмара водоростей та моху піднімається з дна до поверхні. Через відсутність кисню починається гниття, утворюються органічні відходи, що розходяться у воді і утворюють трясовину.

Тепер перейдемо з самого процесу засмоктування…

Тряса засмоктує живі об'єкти. Пояснюється це її фізичними якостями. Тряса відноситься до класу бінгамівських рідин, фізично описаних рівнянням Бінгама-Шведова. При попаданні на поверхню об'єкта з невеликою вагою вони поводяться як тверді тіла, тому предмет занурюватися не буде. Коли об'єкт має досить велику вагу, він тоне.

Є 2 види занурення: недозанурення та перезанурення. Поведінка тіла, що потрапила в рідину, підпорядковується співвідношенням впливу сили тяжіння та сили, що виштовхує Архімеда. Тіло занурюватиметься в трясовину доти, доки сила Архімеда не зрівняється з його вагою. Якщо сила виштовхує менше ваги, то станеться недозанурення об'єкта, якщо більше, то - перезанурення.

Чому перезануренню піддаються лише живі об'єкти? Все тому, що такі об'єкти постійно рухаються. А що коли завмерти? Чи припиниться занурення? На жаль, це лише сповільнить занурення, адже живе тіло завжди рухається, оскільки воно дихає. Неживі об'єкти залишаються нерухомими, тому повністю не занурюються. Перезанурення в трясовину і є засмоктування болота. Чому рух тіла прискорює занурення? Будь-який рух - це застосування сили, що збільшує силу тиску на опору. Воно обумовлено вагою об'єкта та силою тяжіння. Різкі рухи - причина утворення під тілом областей зниженого тиску. Ці області призведуть до збільшення атмосферного тиску на живий об'єкт, що ще більше занурить його.

Тому, фізичне визначення слову «засмоктування болота» виглядає так: бінгамівська рідина (трясовина), намагається перевести живий об'єкт, що потрапив до неї, на рівень нижче нормального занурення, при якому сила Архімеда менше тіла. Процес засмоктування необоротний. Тіло, що втопилося, навіть після припинення життєдіяльності не спливе.

Крім теоретичного інтересу, вивчення фізичних процесів, що відбуваються на болоті, має практичне значення: на болотах гине багато людей, які могли б залишитися живими, якби вони були краще обізнані про підступні властивості трясовини. А ці властивості справді дуже підступні. Тряса подібна до хижачки. Вона по-різному реагує на живі і неживі об'єкти, що потрапляють до неї: не чіпає мертве, але засмоктує все живе. Ця властивість трясовини заслуговує на особливу увагу і буде цікавити нас в першу чергу. Для початку опишемо його докладніше.

У першому наближенні трясовину можна вважати рідиною. Тому на ті тіла, що потрапили в неї, повинна діяти архімедова виштовхувальна сила. Це справді так, і предмети навіть великої щільності, що перевищує щільність людського тіла, у трясовині не тонуть. Але варто потрапити в неї людині або іншій живій істоті - їх «засмокче», тобто вони цілком поринуть у трясовину, хоча їх щільність менша за щільність не тонучих у трясовині предметів.

Питається, чому трясовина поводиться так несподівано? Як вона відрізняє живі об'єкти від неживих?

Щоб відповісти на ці питання, нам доведеться детальніше зупинитися на вивченні фізичних властивостей трясовини.

Про плавання тіл у ньютонівських рідинах

Розглянемо як плаває тіло у ньютонівських рідинах, наприклад у воді. Піднесемо до поверхні води тіло, щільність якого менша за її щільність, і відпустимо його. Через деякий час встановиться стан рівноваги: ​​тіло буде занурене до такого рівня, при якому архімедова сила, що виштовхує, в точності дорівнює вазі тіла. Цей стан рівноваги є стійким - якщо на тіло подіяти зовнішньою силою та втопити його глибше (або навпаки, підняти вгору), то після припинення дії сили воно повернеться до попереднього положення. Рівень занурення, при якому архімедова сила дорівнює, вазі, ми називатимемо рівнем нормального занурення.

Зверніть вашу увагу на те, що рівень нормального занурення визначається лише співвідношенням густин і не залежить від в'язкості рідини. Якби болотна трясовина була просто ньютонівською рідиною з великою в'язкістю, вона була б не дуже небезпечна. При розумній поведінці її поверхні можна було б триматися досить довго. Згадайте, як поводяться втомлені плавці, якщо вони хочуть відпочити у воді? Вони перевертаються на спину, розкидають руки і лежать, не рухаючись стільки, скільки хочуть. Оскільки щільність води менша за щільність трясовини, то аналогічним чином можна було б довго лежати на поверхні трясовини, і в'язкість цьому, особливо не заважала б. Можна було б не поспішаючи обдумати ситуацію, прийняти найкраще рішення, спробувати обережно гребти руками, намагаючись потрапити до твердого місця (ось тут в'язкість була б на заваді), нарешті, просто чекати на допомогу. Виштовхувальна сила надійно тримала б людину на поверхні болота: якби в результаті необережного руху людина поринула б нижче рівня нормального занурення, архімедова сила все одно виштовхнула б її назад.

На жаль, насправді все набагато гірше. Людина, що потрапила в трясовину, не має часу ні на роздуми, ні, тим більше, на очікування. Тряса є неньютонівською рідиною і її бінгамівські властивості кардинально змінюють ситуацію.

Про плавання тіл у бінгамовських рідинах

Піднесемо тіло до поверхні бінгамівської рідини та опустимо його. Якщо тіло досить легке і тиск, що чиниться їм мало, то може статися так, що напруги, що виникають в рідині, будуть менше порога плинності і рідина буде вести себе як тверде тіло. Тобто предмет може стояти на поверхні рідини і не занурюватись.

З одного боку, це начебто добре. Саме завдяки цій властивості всюдиходи з малим тиском на ґрунт легко долають непрохідні для людини болота. Та й людина, яка за допомогою спеціальних «болотних лиж» чи мокроступів може знизити тиск на ґрунт і почуватися на болоті у відносній безпеці. Але це явище має й інший бік. Вже сам факт того, що занурення тіла припиняється за наявності нерівності ваги та архімедової сили, насторожує – все відбувається не так, як завжди. Уявімо, що вага нашого тіла досить велика і воно почне занурюватися. Доки відбуватиметься це занурення? Зрозуміло, що до тих, коли архимедова сила зрівняється з вагою. При зануренні тіла архімедова сила частково компенсуватиме вагу, тиск на грунт зменшуватиметься і настане момент, коли напруги знову стануть меншими. При цьому бінгамівська рідина перестане текти і тіло зупиниться раніше, ніж архімедова сила дорівнюватиме вазі. Такий стан, коли архімедова сила менша за вагу, але далі тіло не занурюється, називається станом недозанурення (див. рис.а).

А тепер – найголовніше. Якщо в рідині можливі стани недозанурення, то з тих же причин можливі стани перезанурення, в яких архімедова сила більше ваги, але тіло не спливає (рис. в). Пам'ятаєте, що відбувалося вньютонівській рідині? Якщо внаслідок будь-яких дій людина опускалася нижче рівня нормального занурення, то архімедова сила ставала більше ваги і повертала його назад. У бінгамівській рідині нічого аналогічного (при досить великому т0) не відбувається. Занурившись в результаті будь-яких необережних дій, ви вже не спливете назад, а перебуватимете в перенавантаженому стані. Процес «утопання» в трясовині виявляється незворотнім. Тепер можна надати точніший сенс слову «засмоктування». Воно означає прагнення трясовини втопити живі об'єкти нижче за рівень нормального занурення - в перенавантажений стан.

Нам залишилося зовсім небагато – розібрати, чому болотяна трясовина засмоктує, тобто захоплює у перенавантажений стан лише живі об'єкти.

Причини перезанурення

Живі об'єкти перезанурюються тому, що, потрапивши в трясовину, вони рухаються, тобто змінюють взаємне розташування частин свого тіла. Це веде до перезанурення з чотирьох причин.

Причина перша. Уявіть, що у вас в руках важкий вантаж і починаєте його піднімати. Щоб повідомити йому прискорення вгору, ви повинні вплинути на нього з силою, яка перевищує вагу цього тіла. Відповідно до третього закону Ньютона сила, що діє на ваші руки з боку вантажу, теж буде більшою за його вагу. Тому сила, з якою ваші ноги тиснуть на опору, збільшиться. Якщо ви стоїте в трясовині, то спроба підняти вантаж, який ви тримаєте в руках, призведе до того, що ноги втопляться в трясовині глибше.

А якщо вантажу в руках немає? Принципова сторона справи це не змінює - рука має масу, і тому сама є вантажем. Якщо ви знаходитесь на рівні нормального занурення, спроба просто підняти руку призведе до перезанурення. У цьому випадку перезанурення буде дуже незначним, але воно буде незворотним, і багаторазові рухи можуть призвести до перезанурення на велику величину.

Причина друга. Тряса має велику липкість і щоб відірвати, наприклад, руку від поверхні трясовини, потрібно докласти сили. При цьому тиск на опору зростає і відбуватиметься перезанурення.

Причина третя. Тряса є в'язким середовищем і чинить опір предметам, що рухаються в ній. Якщо ви спробуєте витягнути руку, що в'язнула, то при її русі ви повинні будете подолати сили в'язкості, і тиск на опору зростає. Знову станеться перезанурення.

Причина четверта. Всі добре знають, що при висмикуванні ноги з бруду чути характерний хлюпаючий звук - це атмосферне повітря заповнює залишений ногою слід. Як ви вважаєте, чому такого звуку не чути при витягуванні ноги з води? Відповідь досить очевидна - вода має малу в'язкість, тече швидко і встигає заповнювати простір під ногою, що рухається вгору. Бруд має набагато більшу в'язкість і сили, що перешкоджають переміщенню одних шарів щодо інших, для неї більше. Тому бруд тече повільно та не встигає заповнювати простір під ногою. Там утворюється «порожнеча» - область зниженого тиску, не зайнята ґрунтом. При витягуванні ноги з бруду ця область повідомляється з атмосферою, в неї вривається повітря і в результаті чутно той самий звук, про який ми говорили раніше.

Таким чином, наявність хлюпаючого звуку говорить про те, що при спробі звільнити ногу, що загрузла в бруді, доводиться долати не тільки сили, зумовлені липкістю і в'язкістю, але і сили, пов'язані з атмосферним тиском.

При різких рухах людини, що потрапила в трясовину, під частинами тіла, що переміщаються в трясовині, виникатимуть області зниженого тиску, і атмосферний тиск з великою силою тиснутиме на людину вниз, заштовхуючи його в перенавантажений стан.

Спільна дія всіх чотирьох причин призводить до наступного ефекту: зміна форми тіла, що потрапило в трясовину, веде до його перезанурення.

Тепер багато зрозуміли. Неживі тіла при попаданні в трясовину не змінюють своєї форми і причин для їх перезанурення відсутні. Такі тіла трясовина не засмоктує, вони, потрапивши в трясовину, залишаться у стані недозанурення. А живі істоти, потрапивши в трясовину, починають боротися за своє життя, борсатися, що одразу призводить до їхнього перезанурення. Це і є засмоктування. Відповідь на запитання, поставлене на самому початку, отримано. Однак, цього мало. Як же все-таки врятуватися, як використовувати результати даного розгляду для вироблення практичних рекомендацій тим, хто потрапив у трясовину.

На жаль, але в цьому напрямку вдається зробити набагато менше, ніж хотілося б. Якщо не розглядати фантастичних і напівфатастичних проектів («повітряна куля, що миттєво надується, витягує людину з трясовини», «речовина, що викликає затвердіння болота» і т.д.), то ситуація виглядає безрадісною.

Як же можна вибратися з трясовини?

Головне правило, яке потрібно знати кожному, - це не здійснювати жодних різких рухів, опинившись у болоті. Якщо в болото засмоктує повільно, є всі шанси врятуватися. По-перше, опинившись у болотистій місцевості, потрібно обзавестися ціпком, бажано, щоб він був широким і міцним, тобто справжнім бруском. Ця палиця може виявитися вашим порятунком, тому вибирати її потрібно ретельно, а не брати перший сучок, що потрапив під руку. Якщо ви потрапили в болото, зісковзнувши з купини, то вас, швидше за все, швидко засмокче, тому що за інерцією ви продовжуватимете свій рух, допомагаючи тим самим трясовині, тому падати краще на живіт або спину, так вас засмоктуватиме набагато повільніше.

Якщо ви не надто швидко йдете під воду і у вас є палиця, то її слід акуратно покласти перед собою, добре, якщо до найближчої твердині не більше півметра, тоді кінець палиці впаде на землю і вам буде легше вибратися. Але навіть якщо палиця повністю лежить в болоті, вам необхідно вчепитися в неї і постаратися перенести свій центр тяжкості на цей ціпок, таким чином у вас вийде певна подоба містка і ви зможете вибратися на сушу або чекати допомоги, не ризикуючи остаточно піти в мул.

Якщо у вас під рукою немає нічого такого, що могло б послужити вам важелем, постарайтеся зайняти горизонтальне положення. Робіть це якомога акуратніше, обережніше переміщаючи свій центр ваги з ніг на тулубі, якщо вам вдасться це зробити, то маса вашого тіла значно зменшиться і вас перестане затягувати в болото. У такому положенні ви можете чекати на допомогу. Але, перебуваючи в болоті, в жодному разі не можна здійснювати різких рухів, махати руками і намагатися смикати ногами, від цього вас ще більше засмоктає безодня.

Тим, хто перебуває в такому становищі, не можна навіть голосно кричати, закликаючи на допомогу, і тим більше розмахувати вільними кінцівками. Якщо верх вашого тулуба ще на волі, то потрібно зняти з себе куртку або плащ і кинути його на поверхню болота, по ньому також можна вибратися, він не дасть змоги болоту засмоктати вас.

Якщо в болото засмоктує дуже швидко, то допомогти може тільки стороння людина, вона повинна кинути мотузку або палицю, по якій людина, яка потрапила в болото, змогла б вибратися на тверду поверхню. Іноді для того, щоб витягнути одну людину з болота, потрібно не менше трьох осіб на суші, оскільки сила засмоктування у болота дуже велика. Слід також пам'ятати, якщо людину тягнуть із болота, то її в жодному разі не можна відпускати, щоб зробити перепочинок, злегка відпущена людина миттєво піде у трясовину, отримавши додаткову енергію з суші при відштовхуванні. Захід порятунку має відбуватися активно та без затримок. Тоді успіх буде забезпечено.

А що нам ще можуть розповісти болота?

Є таке явище, як торф'яне дублення - своєрідний стан трупа, що виникає при попаданні трупа в торф'яні болота та ґрунти, що містять гумінові кислоти. Торф'яне «дублення» можна назвати одним із видів природної консервації мертвого тіла. Труп, що знаходиться в стані торф'яного «дублення», має щільну темно-буру, ніби дублену шкіру. Внутрішні органи зменшуються обсягом. Під дією гумінових кислот мінеральні солі в кістках розчиняються та повністю вимиваються з трупа. Кістки у такому стані за консистенцією нагадують хрящі. Трупи в торф'яних болотах добре зберігаються невизначено довго, і при їх дослідженні судові медики можуть визначити отримані за життя ушкодження. Хоча такі випадки трапляються досить рідко, часом знахідки в торф'яних болотах можуть піднести дослідникам різні сюрпризи.

На нашій планеті є страшні болота, знамениті своїми моторошними, але історично безцінними знахідками. Йдеться про «болоти людських органів» Німеччини, Данії, Ірландії, Великобританії та Нідерландів.

Напевно, найвідомішою з болотних мумій є толлундська людина, на яку у травні 1950 р. біля села Толлунд у Данії натрапили двоє братів, збирачів торфу.

Вони різали торф на брикети, як раптом побачили обличчя, що дивилося прямо на них, і, подумавши, що це жертва скоєного нещодавно вбивства, негайно зв'язалися з місцевою поліцією.

Проведена невдовзі радіовуглецеве датування волосся толлундської людини показало, що вона загинула близько 350 р. до н. е.

Ще один древній данець з добре збереженим волоссям був знайдений в 1952 році на болоті поблизу містечка Гроболл. Судячи з перерізаного горла, бідолаху вбили і кинули труп у палицю.

Ну а відрубаний череп так званої людини з Остербі, знайдений у болоті в районі однойменного німецького селища, дає уявлення про те, які зачіски носили люди похилого віку в давньонімецьких племенах, що жили на території ФРН у першому тисячолітті до нашої ери. Така зачіска називається "швабський вузол". Волосся покійного спочатку було сивим, а рудим стало внаслідок окислення в похмурій торф'яній безодні.

Кислотна вода, низька температура, нестача кисню – всі необхідні умови для збереження. Внутрішні органи, волосяний покрив, шкіра настільки чудово збереглися, що за ними можна з точністю дізнатися, яку зачіску носив чоловік, що їв перед смертю і навіть у що був одягнений 2000-2500 років тому.

Наразі відомо близько 2000 болотних людей. З них найвідоміші - це людина з Толлунда, жінка з Еллінга, Дівчинка з Іде, Болотне тіло з Віндебі та людина з Ліндоу.

Вік більшості болотних людей за результатами радіовуглецевого аналізу становить 2000-2500 років, проте існують і набагато давніші знахідки.

Так, жінка з Кельбьєрга померла близько 10 000 років тому в епоху археологічної культури Маглемозе.

На деяких тілах зберігся одяг або його фрагменти, що дало змогу доповнити дані про історичний костюм тих років. Найбільш добре збережені предмети: шкіряна гостроверха шапочка людини з Толлунда; вовняна сукня, виявлена ​​поруч із місцем поховання жінки з Хюлдремосі; вовняні обмотки з відокремлених від тіла ніг із болота в Данії.

Крім того, завдяки знахідкам, на головах яких збереглося волосся, вдалося реконструювати зачіски стародавніх. Так, людина з Клонікавана укладала волосся за допомогою суміші смоли та рослинної олії, а волосся на черепі людини з Остербі було закладено над правою скронею і зав'язано так званим «швабським вузлом», що підтвердило описані Тацитом зачіски свівів.

Болотне тіло з Віндебі (нім. Moorleiche von Windeby) - таку назву одержало тіло підлітка, що добре збереглося, виявленого в торф'яному болоті на півночі Німеччини.

Тіло знайшли у 1952 році робітники, зайняті на торф'яних розробках поблизу селища Віндебі у землі Шлезвіг-Гольштейн. Про знахідку сповістили вчених, які витягли труп із трясовини та розпочали дослідження.

За допомогою споро-пилкового аналізу було встановлено, що підліток помер у залізному віці у віці 14 років. У 2002 році за допомогою радіовуглецевого аналізу час його смерті був більш точно датований – між 41 та 118 роками н. е. Рентгенограми показали наявність дефектів на кістках гомілки (лінії Гарріса), що свідчить про виснаження та, як наслідок, порушення зростання. Відповідно смерть могла наступити з голоду.