Криоземы тундр: жизнь под прессом

Перед вами криозем — почва, формирующаяся на многолетнемерзлых породах. Темный торфяной горизонт толщиной (или, как говорят почвоведы, мощностью) до 27 см переходит в более светлый глеевый горизонт и затем в пестро окрашенную почвообразующую породу (самый нижний горизонт почвы, см. Материнская порода). В этом криоземе видно множество темных (гумусированных), светлых и охристых минеральных прослоев.

Криогенные прослои образуются в конце осени — начале зимы, когда поверхность почв тундр начинает сковываться льдом. Замерзающая вода расширяется, поэтому еще не промерзшая и влажная почва начинает сдавливаться, так как снизу ее подпирают многолетнемерзлые породы (или, как раньше было принято говорить, — вечная мерзлота). В результате почва оказывается как будто в тисках, испытывая колоссальное давление, так как сверху постепенно намерзает всё большая и большая толща. Что же происходит с еще не замерзшей почвой? При высоком давлении она становится текучей! Причем пластичная масса может как перемещаться и перемешиваться между замерзших слоев, так и изливаться наружу. При обоих вариантах формируются переслаивания, как на главном фото.

Но на этом интересные свойства криоземов не заканчиваются. Избыточное количество влаги, которая не способна перемещаться по почве из-за наличия упора из мерзлого грунта, и большое количество органического вещества создают благоприятные условия для жизни анаэробных микроорганизмов, восстанавливающих трехвалентное железо до двухвалентного. В результате почва окрашивается в холодные (глеевые) тона: сизый, синеватый, оливковый, голубоватый или зеленоватый.

Торфяно-криозем глеевый, или торфяно-глеезем криотурбированный, обнаруженный на юго-востоке Большеземельской тундры. Фото © Иван Семенков

Если мерзлота находится довольно глубоко и в воду, содержащую большое количество двухвалентного железа, проникает кислород, в криоземах появляется яркая охристая полоса из окисленного трехвалентного железа — так формируются криогенно-ожелезненные почвы.

Глеезем криогенно-ожелезненный. Фото с сайта stroy-podskazka.ru

Самое же известное и яркое проявление мерзлотных процессов — это криогенный полигональный микрорельеф, на котором образуется неоднородный почвенный и растительный покров. Формирование такого пестрого, геометрически выверенного ковра — долгий и увлекательный процесс.

Криогенные пятна-медальоны пучинно-бугорковатой формы в тундре на Земле Франца-Иосифа. Фото © И. Буравин с сайта rus-arc.ru

Происходит это так. Осенью влажные почвы тундр начинают промерзать. Замерзающая вода увеличивается в объеме, и появляется бугорок высотой несколько сантиметров. На сильном ветру снежинки, как бритва, обрабатывают поверхность микроповышений. Суровые, холодные и сильные ветры, бушующие на просторах тундр, сносят в микропонижения семена растений и всё срезанное с бугорков. Весной, когда почва оттает, бугорки на солнышке быстрее прогреваются и просыхают (так как вода под действием силы тяжести стекает вниз), а микропонижения остаются увлажненными. Растения предпочитают более влажные местообитания микропонижений более сухим микроповышениям. Кроме того, растения прячутся в микропонижениях от тех же ветров, чтобы побеги не покалечили быстро летящие снежинки. Следующей осенью бугорок снова начинает замерзать первым, так как микропонижение оказывается как бы в парнике под сенью листьев и побегов растений. И ситуация снова повторяется: бугорок промерзает, вспучивается и становится еще выше. А микропонижение остается на том же уровне.

И всё это разнообразие форм и цветов связано только с наличием многолетнемерзлых пород. Правда же, сложно представить, что такое чередование серых пятен и покрытых мхом дорожек возникло без участия человека?

Фото © С. В. Лойко с сайта photosoil.tsu.ru, торфяно-криозем, или торфяно-глеезем криотурбированный, Ямало-Ненецкий автономный округ, окрестности города Надым.

Иван Семенков