Bog

Bogactwo, typ ekosystemu mokradłowego charakteryzującego się wilgotną, gąbczastą, słabo odwodnioną glebą torfową. Torfowiska można podzielić na trzy typy: (1) typowe torfowiska regionów chłodnych, zdominowane przez wzrost mchów torfowców, Sphagnum, i wrzosów, szczególnie Chamaedaphne (północne torfowiska z rosnącymi na nich drzewami są często nazywane muskegs); (2) torfowiska, zdominowane przez rośliny trawopodobne, trawy, turzyce i trzciny; oraz (3) tropikalne torfowiska drzewiaste, w których torf może być utworzony prawie całkowicie ze szczątków drzew. Torfowiska typowe, czyli torfowiska Sphagnum, są silnie kwaśne, o pH (wskaźnik kwasowości/zasadowości) poniżej pięciu (siedem oznacza odczyn obojętny) i są związane z wodami nie zawierającymi więcej minerałów niż woda deszczowa, która często jest jedynym źródłem wody dla torfowiska. Torfowiska są nawadniane wodami gruntowymi, które zawierają pewne ilości rozpuszczonych minerałów i które mają pH powyżej pięciu, czyli są tylko umiarkowanie kwaśne. Torfowiska i bagna są często połączone w jeden obszar, który zwykle nazywany jest torfowiskiem. Torfowiska tropikalne występują tylko na obszarach, gdzie woda jest bardzo uboga w minerały. Są one mniej powszechne niż bagna, ale nadal pokrywają rozległe obszary Malajów, Indonezji, tropikalnej Ameryki Południowej i Afryki.

Typowe torfowiska mają prostą florę. Poza Sphagnum i wrzosowiskami, występuje tu kilka turzyc i traw, takich jak trawa bawełniana, owadożerne rosiczki, rośliny dzbaneczników i wiele storczyków. Charakterystyczne dla torfowisk są desmidy, grupa jednokomórkowych zielonych glonów podzielonych na symetryczne połówki. Zwierzęta nie są powszechne na torfowiskach.

Sfagnum to duże mchy z dużymi pustymi komórkami z porami otwierającymi się na zewnątrz, które leżą między chlorofilowymi komórkami liści. Te puste komórki łatwo wchłaniają i zatrzymują wodę, nadając mchowi gąbczastą jakość. Sphagnum absorbuje minerały (kationy) z wody, zastępując je kwasem (jony wodorowe), a tym samym sprawia, że woda wokół siebie staje się bardziej kwaśna.

Nasycenie mchu wodą opóźnia przepływ powietrza, tak że części masy Sphagnum więcej niż kilka cali od powierzchni są zwykle anoksyczne. Połączenie braku tlenu, brak minerałów i bardzo kwaśny stan znacznie opóźnia działanie bakterii i grzybów, zwykłe organizmy rozkładu. Z opóźnieniem rozkładu martwego mchu, torf Sphagnum rozwija się pod żywymi roślinami. Dzieje się tak szczególnie na obszarach, gdzie średnia roczna temperatura wynosi poniżej 10 °C (50 °F), co również opóźnia rozkład.

Bogowie są najbardziej powszechne w częściach świata, które były zlodowacone podczas epoki plejstocenu (2 600 000 do 11 700 lat temu). Pokrywają ogromne obszary w tundrze i regionach lasów borealnych w Kanadzie, północnej Europie i Rosji. Obszary o wysokich opadach dalej na południe, takie jak bardziej wilgotne części Wysp Brytyjskich, również zawierają rozległe torfowiska. Lód lodowcowy utworzył wiele lokalnych zagłębień, rozmywając leżące pod nim skały i rozprowadzając na ziemi nierównomierny osad gliny zwałowej. Wraz z topnieniem lodu zagłębienia te wypełniły się wodą. Jeśli zawartość minerałów w wodzie była niska, powstałe w ten sposób stawy były kolonizowane przez Sphagnum, które przekształcało je w torfowiska.

Po utworzeniu torfowiska opóźniają rozwój skutecznego drenażu, hamując ruch wody i spowalniając erozję gleby lub skał, na których spoczywają. Dlatego też torfowiska są zwykle długowieczne, jeśli temperatury pozostają niskie i istnieje wystarczająca nadwyżka opadów nad parowaniem, aby zapobiec ich wysychaniu. Jeśli wyschną, rośliny wyżynne skolonizują dawne torfowiska.

Małe jeziora w regionach zlodowaciałych również często przekształcają się w torfowiska, jeśli nie zostały osuszone przez erozję czołową koryt strumieni lub całkowicie wypełnione osadami lądowymi. Jezioro zaczyna się wypełniać poprzez rozwój pływającej maty roślinności przy brzegu. Może to przekształcić się w torfowisko, z trawami i turzycami, jeśli woda w jeziorze ma wystarczającą zawartość minerałów. Jezioro położone na opornych skałach, ubogie w minerały, rozwinie pływającą matę torfowiskową ze Sphagnum i Chamaedaphne. W większych jeziorach działanie fal nie pozwoli na rozwój takich pływających mat.

Jak mata wrasta w wodę, unosi się na powierzchni, wspierana przez powietrze w tkankach roślinnych. Wzrost w górę powoduje obumieranie dolnych części, które obumierają, tworząc coraz grubszą matę pływającą, której wierzchołek pozostaje zaledwie kilka centymetrów nad powierzchnią jeziora. Powolny rozkład i zaburzenia mechaniczne odrywają od dna maty zamulone kawałki. Te z kolei opadają i gromadzą się na dnie jeziora, tak że jezioro wypełnia się zarówno od dołu do góry, jak i od góry w dół. Materiał zbierający się na dnie jeziora jest bardzo drobny, tylko trochę gęstszy od wody. Nie zagęszcza się on w twardą warstwę, ale tworzy warstwę fałszywego dna, przez którą ciężkie przedmioty spadają na stałe, pierwotne dno jeziora.

Od powierzchni w dół, warstwy to (1) pływające bagno, (2) czysta woda, (3) fałszywe dno i (4) prawdziwe dno. Wraz z ciągłym zagęszczaniem się maty, woda w jeziorze ma mniejszy wpływ na wzrost roślin, a Sphagnum zazwyczaj zaczyna wkraczać na powierzchnię maty, nawet jeśli wcześniej była ona zdominowana przez trawy. Wraz z rozwojem mchu tworzy się prawdziwe torfowisko, a na matę wkraczają różne gatunki wrzosowatych, zwłaszcza Chamaedaphne. W miarę dalszego zagęszczania się mchu mogą zacząć rosnąć drzewa, z których pierwszym jest zwykle modrzew (Larix). W ostatnich fazach rozwoju torfowiska może pojawić się świerk czarny. Z daleka może być trudno rozpoznać pierwotną granicę między wyżyną a wypełnionym jeziorem.

Przez większą część tego procesu roślinność jest pływająca. Torfowisko nazywane jest trzęsącym się torfowiskiem, co wskazuje na niestabilność powierzchni, która pod wpływem ciężaru lekko się zapada. Możliwe jest nawet przedarcie się przez roślinność do znajdującej się pod nią wody. W ten sposób utonęli zarówno ludzie, jak i zwierzęta. Niepływające torfowiska mogą również trzęść się, jeśli torf jest gruby i gąbczasty.

W końcu, poprzez wzrost w górę i dośrodkowy, torfowisko całkowicie wypełnia jezioro. Pierwotna niecka lodowcowa będzie wtedy zawierać dolną warstwę osadów nieorganicznych połączonych z organicznymi szczątkami pochodzącymi zarówno z produkcji jeziornej, jak i ze źródeł lądowych otaczających jezioro. Na wierzchu może być widoczna warstwa fałszywego materiału dennego, zagęszczonego przez ciężar leżącego nad nim torfu. Torf wypełnia pozostałą część basenu. Wzrost torfowiska nie musi zatrzymać się na tym etapie, ponieważ, jeśli opady są wystarczające, właściwości zatrzymywania wody przez Sphagnum są wystarczające do utrzymania wilgotnego, stagnującego środowiska powyżej pierwotnego lustra wody reprezentowanego przez powierzchnię jeziora. W ten sposób ciągły wzrost roślin torfowiskowych w górę tworzy torfowisko wysokie. Torfowisko wysokie jest podobne do zwykłego torfowiska z tą różnicą, że nie leży w depresji, ale jest wyniesione ponad otoczenie. Fosa zawierająca pewną ilość otwartej wody zazwyczaj otacza torfowisko wysokie, do którego woda odprowadzana jest z torfowiska wysokiego i otaczających je terenów górskich. Ponieważ fosa otrzymuje drenaż z terenów górskich, może być torfowiskiem. Samo torfowisko wysokie otrzymuje tylko wodę deszczową. Ponieważ deszcz ma bardzo niską zawartość minerałów, torfowisko wysokie jest bardziej zdominowane przez właściwości Sphagnum niż torfowisko pływające. Wrzośce, modrzewie i świerki czarne, które rosną dość dobrze na torfowisku pływającym, przetrwały tylko w postaci osłabionych okazów na obrzeżach torfowiska wysokiego.

Torf leżący u podłoża torfowiska Sphagnum składa się głównie z częściowo rozłożonego mchu. Mogą się w nim znajdować cząstki niesione wiatrem, pyłki i kurz. Zawartość wody w torfie może wynosić nawet 90 procent. Zawartość popiołu w wysuszonym torfie waha się od 2 do 20 procent, przy czym niższe wartości są bardziej typowe, ponieważ większe ilości popiołu pochodzą z piasku i gliny nawiewanych na torf, gdy znajdował się on na powierzchni. Inne cechy chemiczne torfu leżącego u podstaw torfowisk to brak wolnego tlenu; obecność dwutlenku węgla pod wysokim ciśnieniem, choć w niewielkich ilościach; niskie stężenie elektrolitów; i wysoka kwasowość.

Ogólnie, temperatury na nizinnych obszarach tropikalnych są wystarczająco wysokie, aby rozkład organiczny był zbyt szybki, aby zgromadzić duże ilości torfu. Jednak na obszarach o bardzo dużych opadach i z wodami gruntowymi o bardzo niskiej zawartości minerałów mogą powstawać torfowiska. Podobnie jak w chłodniejszych regionach, torfowiska mogą wypełniać niskie niecki lub mogą przekształcać się w torfowiska wysokie. Roślinność na tych torfowiskach to głównie wiecznie zielone drzewa liściaste, które mogą osiągać wysokość nawet 30 metrów (100 stóp). Mogą również występować palmy i sosny śrubowe. Liczba rodzajów roślin na tych torfowiskach jest bardzo ograniczona w porównaniu z otaczającymi je lasami, podobnie jak w przypadku torfowisk zimniejszych. W środkowej części torfowisk wysokich drzewa są krótsze lub nie ma ich wcale. Trawy i turzyce pokrywają większą część podłoża i mogą występować otwarte zbiorniki wodne. Sphagnum nie rośnie na torfowiskach tropikalnych w żadnym stopniu, a torf składa się ze szczątków roślin nasiennych. Ograniczona liczba gatunków jest spowodowana całkowicie brakiem dostaw minerałów z wód gruntowych i szybkim usuwaniem przez ulewne deszcze tych, które docierają w postaci pyłu.