Правда или миф, что Санкт-Петербург был построен на болотах? Как почвоведение помогает разобраться с этим?
При основании Санкт-Петербурга здесь была совершенно другая территория, другие ландшафты, о которых мы сегодня даже не подозреваем. Ландшафты, которые были на территории будущего города на момент 1703 года, сейчас уже не существуют. Петербург расположен в дельте реки Невы. Как учёным разобраться, что было 300 лет назад? Растительность не сохранилась. Гидрографическая сеть — озёра, пруды, которые могли быть выкопаны 250 лет назад, ручейки — все это изменилось полностью, изменился рельеф местности.
Вот здесь на помощь приходит наука почвоведения. Нам могут помочь почвы. Но есть проблема — на самом деле почв естественных даже под асфальтом и строениями практически не сохранилось. Вскрывают асфальт, как правило, очень точечно и только тогда, когда проходят какие-то археологические исследования. Но здесь необходимо сказать, как можно по почве восстановить ландшафт. Один из основных постулатов — почва является функцией от климата, рельефа, почвообразующих пород, живых организмов и времени. Сегодня добавляется шестой фактор — это фактор антропогенный. Зная рельеф, климат, породу, мы можем сказать, какая почва. Но ведь можно же и наоборот, правильно, по почве восстановить факторы почвообразования. Дело в том, что почва обладает совершенно уникальной способностью — это память ландшафта. То есть по своему строению и свойствам, почва «фиксирует» все те факторы, в которых она образовалась. Таким образом мы можем найти почву, исследовать ее как почвоведы и восстановить, сказать: здесь был лес, здесь была степь, здесь было влажно, здесь было сухо и так далее. Вот так ученые как раз попробовали восстановить почвы Санкт-Петербурга на момент его основания.
Если под асфальтом уже не осталось естественных почв, как определить, что было на этой территории до основания Петербурга?
Это сложная задача, поскольку Петербург подвержен подтоплениям. Известны знаменитые наводнения, о которых писали в литературе и рассказывали учёные. Город расположен на низине, и раньше его часто затапливало. Такое местоположение привело к тому, что за 300 лет уровень поверхности города поднялся в некоторых местах более чем на 4 метра. Это явление называется культурным слоем. На самом деле, он состоит из обломков кирпичей, зданий, подсыпки, которую привозили и насыпали. Однако для нас важно то, что уровень города поднялся.
Если в центре города, на Васильевском острове или на Петроградской стороне провести раскопки, то придётся копать на метр, два, три, а иногда и глубже. И не факт, что там сохранилась почва. В 2003 году, к 300-летию Санкт-Петербурга, ученые попытались воссоздать почвенный покров, существовавший 300 лет назад. Это было сделано не с научной целью, а для музея. Для этого были отобраны и проанализированы различные материалы, включая геологические шурфы. В книге профессора Яковлева собрано более 300 шурфов, сделанных в начале XX века. Также использовались геологические и геоморфологические карты. Карты растительности не было, но была гидрографическая сеть, которая с тех пор значительно изменилась. Кроме того, использовались исторические материалы и почвы, обнаруженные почвоведами и археологами при раскопках. На основе всех этих данных была создана карта-схема почвенного покрова условно на 1703 год.
Конечно, почва хранит память не только о естественных факторах, но и о деятельности человека. В науке есть направление — археологическое почвоведение, которое отвечает на вопросы, на которые не могут ответить археологи. В Санкт-Петербурге почвоведы обнаружили, что некоторые почвы подвергались окультуриванию, сельскохозяйственной обработке. Люди, жившие по берегам Невы, в основном занимались рыболовством и охотой. Исторические данные и почвы говорят о том, что сухие участки были освоены, и там выращивали сельскохозяйственные культуры. Нельзя сказать, что здесь были сплошные леса. Были деревни, а вокруг них — освоенные культурные почвы. Конечно, они отличались от современных. Тогда почву обрабатывали на глубину 10-15 см, а сейчас — до 50 см. Но опытные почвоведы всегда могут определить, что почва была распахана.
Можно ли понять, какого размера был город по исследованиям почвы?
Это возможно, хотя такие данные больше подтверждаются историческими документами, которые указывают на постоянный рост города. Следует отметить, что деревни изначально располагались на наиболее сухих местах, что вполне логично. Учитывая ежегодные наводнения и подтопления, деревни стремились строить на возвышенностях. Этот факт позволяет прогнозировать, где могли находиться поселения. Более интересным является процесс роста и развития города. За 300 лет Санкт-Петербург неоднократно перестраивался. Сначала на месте деревень строились усадьбы, дворцы и закладывались парки. Затем на берегах Невы начали строить заводы, которые со временем перестраивались. Некоторые здания сохранились до наших дней, но большинство кварталов подвергались перестройке.
Что такое гумусовый горизонт, и что входит в состав почвы?
Почва — это уникальное и удивительное природное образование. Она является биокостным телом, сочетающим в себе живую и неживую материю, что было замечено еще Василием Васильевичем Докучаевым. В настоящее время большой интерес вызывает микробиом, изучаемый в разных сферах, включая почвоведение. Хотя микробиом человека уже достаточно хорошо изучен, микробиом почвы остается практически неизученной областью. Почва играет важную роль в жизни человека. Она обеспечивает нас продуктами питания, регулирует климат и качество воды.
Почва может депонировать углерод, накапливать его, или же выделять углекислый газ (СО2). Правильное управление сельским хозяйством, учитывающее почвенные процессы, позволяет смягчать климатические изменения. На почвы оказывает влияние антропогенная деятельность, приводящая к их деградации: распашка, эрозия, загрязнение химическими веществами, урбанизация и другие факторы. Интенсивная распашка усиливает микробиологические процессы, увеличивая выделение СО2, что ухудшает климатическую ситуацию.
Гумусовый горизонт — это важный компонент почвы, образующийся из перегноя растительности. Он содержит большое количество углерода, и его сохранение или потеря оказывает влияние на атмосферное содержание CO2. Гумусовые горизонты варьируются в зависимости от типа почвы. В черноземах, например, гумусовый горизонт достигает глубины до полутора метров и состоит из структурированной органической массы, богатой углеродом.
Как изменился состав почвы в Санкт-Петербурге с момента его основания до сегодняшнего дня?
В центре Санкт-Петербурга естественных почв уже нет, или они сохранились на глубине нескольких метров. В городе преобладает асфальт и застройка, хотя остаются небольшие участки с почвами, созданными человеком. В парках и на газонах используется грунт с добавлением гумусового горизонта, привезенного с других мест. Этот процесс напоминает создание почв в Летнем саду, где они искусственно формировались в течение 300 лет.
Каждая почва уникальна и наследует минеральный состав исходной породы. В Ленинградской области существует огромное разнообразие почв, что обусловлено различиями в рельефе, климате, увлажнении и биологическом составе. Почвоведы сталкиваются с трудностями при создании цифровых моделей почв из-за множества влияющих факторов. Живые организмы также оказывают значительное влияние на почвообразование, изменяя её состав и структуру. В условиях городской застройки и развития технологий сохранение и изучение почв становится актуальной задачей для научного сообщества.
