Почему болото затягивает на дно?

Болота — это важная часть экосистемы, иногда их даже называют "легкими" планеты, так как болото в среднем в 7 - 15 раз эффективнее поглощает углекислый газ, чем лес сопоставимых размеров. Болота занимают 8.1% территорий России, что больше площадей Испании, Швеции и Германии вместе взятых. Но все ли эти болота опасны?

Что такое болото

Простыми словами, болото — это участок ландшафта с избыточным увлажнением поверхности, с влаголюбивыми растениями и наличием торфа. Также существуют заболоченные земли, их отличает от болот лишь толщина торфяного слоя (больше 30 см — болото, меньше — заболоченная земля), однако на практике и заболоченные земли зовут болотами. Болото может появиться 2 способами, самый очевидный — это зарастание озёр, второй вариант — на суше, в понижениях рельефа с плотной почвой, где влага недостаточно испаряется.

Болото, которое затягивает

Болота классифицируют по разным критериям, начиная от местоположения в рельефе и заканчивая типом растительности. Угрозу для человека представляют не все виды болот, а лишь одна их разновидность — трясина.

Трясинное болото образуется из зарастающих озер. Водная гладь покрывается растительностью, а на дне разрастаются водоросли и мох, которые со временем поднимается на поверхность; в силу недостатка или отсутствия кислорода происходят процессы гниения, за счет чего на дне образуется торф. Так и появляется трясина.

В чем особенность трясины

Трясина — это живой пример неньютоновской Бингамовской жидкости. В этом плане трясина похожа на майонез, зубную пасту или масляную краску. Бингамовская жидкость отличается от обычной ньютоновской жидкости, такой как вода, наличием предела текучести. Пока он не достигнут, Бингамовская жидкость ведет себя, как твердое тело. Легче понять это на простом примере.

Если вы выдавите майонез на хлеб, он сам по себе никуда не растечется. Если на майонез сверху бросить пару хлебных крошек, они останутся лежать на поверхности майонеза, а не погрузятся вниз. То есть в этом случае майонез будет проявлять свойства твердого тела. Чтобы майонез повел себя, как жидкость, на него надо надавить. Его можно размазать по хлебу ножом: в этом случае создаваемым давлением вы как раз достигните предела текучести майонеза.

Почему трясина засасывает людей и животных

Если в воду бросить объект, плотность которого меньше воды, то он будет погружаться до тех пор, пока выталкивающая его сила Архимеда не сравняется с силой тяжести объекта. В конечном итоге какая-то часть объекта будет находиться над поверхностью воды, а оставшаяся часть — под водой. Это можно назвать нормальным погружением. И если надавить на плавающий объект, а затем отпустить, то он вернется в исходное положение. Такое возможно в ньютоновских жидкостях, но трясина к ним не относится.

В случае трясины следует говорить о недопогружении и перепогружении. Если вес объекта окажется для трясины небольшим, то предел текучести не будет достигнут, и объект останется лежать на поверхности трясины, как на твердом теле. При этом плотность объекта запросто может превосходить плотность самой трясины. Этот сценарий называют недопогружением.

Характерное "засасывание" болота является перепогружением: плотность объекта может быть ниже плотности трясины, но он всё равно будет постепенно погружаться. И если надавить на объект в трясине, то сам по себе он не вернётся в исходное положение, то есть погружение в трясину — перманентное. Связано это с тем, что для "всплытия" из трясины нужно опять же приложить усилие для достижения предела текучести. По этой причине если в майонезе есть пузырьки воздуха, они не всплывают на поверхность.

Когда человек (или крупное животное) попадает в трясину, происходит именно перепогружение. Весь вес человека при ходьбе приходится на ноги, таким образом создаваемое на поверхность трясины давление оказывается достаточным для достижения предела текучести. То есть трясина под ногами человека приобретает свойства жидкости, а потому он начинает погружаться в неё. Будь это неживой объект, например манекен весом с человека, то он ушел бы в трясину по пояс и в таком состоянии остался бы навеки. Но людей в трясине неизбежно затягивает, а причина этому — движение.

Любое движение увеличивает давление на опору и провоцирует перепогружение. В момент, когда вы поднимаете руку с грузом, ваши ноги давят на поверхность с большей силой. Даже если двигать рукой без груза, давление на опору увеличивается, так как рука не невесомая и сама по себе является грузом. По этой же причине для точного измерения веса рекомендуют вставать на весы и не двигаться.

Получается, что размахивать руками, оказавшись в трясине — это верный путь на дно болота. Попав в трясину, люди часто пытаются поднять и высвободить одну ногу. При этом их вес начинает сильнее давить на опору под другой ногой, и та погружается ещё глубже. Совсем не двигаться, оказавшись в болоте, тоже не получится, ведь человеку как минимум нужно дышать. Таким образом выбраться из трясины без посторонней помощи очень сложно, коварные свойства Бингамовской жидкости делают трясинные болота практически непроходимыми.