Використання боліт у DREVO Living Mountains

Використання боліт у DREVO Living Mountains

Водно-болотні екосистеми як природні акумулятори води, фільтри, протипаводкові зони та центри біорізноманіття

Концепція

У проекті DREVO Живі гори болота розглядаються не як марні чи надмірно вологі землі, бо як одна з найважливіших частин водозбірної системи.

Правильно функціонуюче болото здатне:

затримувати воду;

зменшувати швидкість паводків;

підтримувати стік у посушливий період;

очищати воду;

накопичувати органічну речовину;

зв'язувати вуглець;

створювати місце існування для безлічі видів;

стабілізувати мікроклімат;

знижувати наслідки екстремальних злив та посух.

Болото є не резервуаром у звичайному інженерному розумінні, а живою регулюючою системою, пов'язаної з джерелами, струмками, річками, заплавами, лісами та підземними водами.

Головний принцип:

Болото не забирає землю біля водозбору – воно зберігає воду для всього ландшафту.

1. Роль боліт у системі дев'яти каскадів

Болота можуть бути майже на всіх рівнях водозбору, але їх функції різняться.

Перший каскад - гребені та вершини

На вершинах великі болота зустрічаються рідко, проте можливі:

високогірні заболочені зниження;

торф'яні чаші;

вологі сідловини;

ділянки накопичення снігу та талої води.

Їх функції:

утримання талої води;

поступове харчування верхніх струмків;

підтримання вологості ґрунту;

зниження різких повеневих імпульсів.

Такі ділянки повинні мати максимальний рівень охорони.

Другий каскад - верхні схили

На верхніх схилах утворюються невеликі заболочені кишені.

Можливі форми:

контурні вологі балки;

інфільтраційні чаші;

мікроводойми;

дерев'яно-кам'яні водоутримуючі зони;

ділянки навколо виходів ґрунтових вод.

Головне завдання:

затримати воду до того, як вона збереться у руйнівний потік.

Ці зони повинні бути невеликими та розподіленими, щоб не провокувати зсуви та перезволоження нестабільних схилів.

Третій каскад - середні схили

Тут болотні системи можуть формуватися:

у природних терасах;

біля підніжжя скельних виходів;

у лісових пониженнях;

біля сезонних джерел;

у місцях накопичення органіки.

Їх функції:

підтримка лісової вологості;

накопичення органічної речовини;

захист від посухи;

живлення мікрострумів;

створення протипожежних вологих зон

Четвертий каскад — яри та струмки.

У цій зоні болота особливо важливі.

Створюються:

каскадні заболочені розширення;

аналоги бобрових лук;

невеликі фільтраційні болота;

осоково-тростникові ділянки;

дерев'яні водоутримуючі перемички.

Функції:

уповільнення води;

осадження наносів;

зменшення каламутності;

відновлення постійного стоку;

створення житла амфібій і водних комах.

П'ятий каскад - підніжжя

На підніжжях болотні системи стають більшими.

Тут створюються:

інфільтраційні болота;

сезонні озера;

затоплювані луки;

мілководні резервуари;

біологічні очисні зони;

системи поповнення ґрунтових вод.

Вони пов'язують гірський водозбір із сільським господарством.

Шостий каскад - заплави

Це головний болотяний пояс DREVO Living Mountains.

Відновлюються:

заплавні болота;

стариці;

тимчасово затоплювані луки;

очеретяні масиви;

болотяні ліси;

мілководні озера;

бічні рукави рік.

Заплавне болото приймає паводкову воду та віддає її поступово.

Сьомий каскад - гирла річок

У гирлах створюються та відновлюються:

прісноводні болота;

солонуваті болота;

очеретяні поля;

дельтові мілководдя;

лагуни;

фільтраційні біоплато.

Основні завдання:

фінальне очищення води;

захист водоносних горизонтів від засолення;

утримання наносів;

відновлення дельт;

створення нерестовищ.

Восьмий каскад - прибережна зона

Тут використовуються:

солончаки;

солонуваті болота;

лагунні системи;

прибережні очеретяні зони;

заболочені зниження між дюнами.

Вони захищають берег від штормів та пом'якшують проникнення солоної води вглиб суші.

Дев'ятий каскад – відкрите море

У відкритому морі боліт немає, але морські трави, лагуни та прибережні солончаки виконують близькі функції:

зв'язують вуглець;

утримують донні відкладення;

очищають воду;

створюють нерестові зони;

зменшують енергію хвиль.

Таким чином, болотна функція триває в морському середовищі через екосистеми «блакитного вуглецю».

2. Основні типи боліт у DREVO Living Mountains

Верхові болота

Харчуються переважно опадами.

Особливості:

низька мінералізація;

висока чутливість до зміни рівня води;

повільне торфоутворення;

унікальні рослинні угруповання.

Використання:

переважно охорона та моніторинг;

інженерне втручання мінімальне.

Низинні болота

Харчуються:

ґрунтовими водами;

джерелами;

поверхневим стоком;

річковими розливами.

Саме вони найбільш тісно пов'язані із системою DREVO Living Mountains.

Використання:

відновлення водного балансу;

очищення води;

підтримка джерел;

формування кормових та сіножатей систем;

біорізноманіття.

Заплавні болота

Виникають у долинах річок.

Функції:

прийняття паводків;

накопичення мулу;

фільтрація;

тимчасове зберігання води;

відновлення родючості заплав.

Джерельні болота

Формуються навколо виходів ґрунтових вод.

Функції:

стабілізація температури води;

захист виходу джерела;

фільтрація;

підтримка постійного мікроклімату.

Такі болота повинні мати суворий режим охорони.

Лісові болота

Є поєднанням:

дерев;

чагарників;

торф'яних ґрунтів;

сезонного чи постійного перезволоження.

Підходять для:

протипожежних вологих коридорів;

накопичення органічної речовини;

підтримки рідкісних видів;

формування перехідних зон між лісом та річкою.

Штучно відновлені болота

Створюються на:

осушених заплавах;

старі дренажні системи;

занедбаних кар'єрах;

деградованих сільськогосподарських землях;

ділянках колишніх ставків;

старі русла.

Головне завдання - відновити природну гідрологію, а не просто викопати водоймище.

3. Болото як акумулятор води

Болото утримує воду у кількох формах:

у відкритій воді;

у насиченому ґрунті;

у торфі;

у рослинності;

у дрібних пониженнях;

у підземних горизонтах.

Головна перевага болотної системи:

вода зберігається розподілено;

зменшується випаровування порівняно з великим відкритим водосховищем;

сповільнюється стік;

підтримується навколишня вологість;

поповнюються ґрунтові води.

4. Болото як захист від паводків

Під час аномальної зливи болото працює як розширення річки.

Воно:

приймає частину потоку;

знижує пікову швидкість;

розподіляє воду площею;

затримує деревину та наноси;

зменшує тиск на мости та населені пункти;

знижує ризик руйнування русла.

Але болото перестав бути нескінченним резервуаром. Воно повинно мати:

розрахункову місткість;

безпечний перелив;

аварійний шлях води;

зв'язок із заплавою;

захищені зони виходу повені.

5. Болото як захист від посухи

У посушливий період болото:

повільно віддає воду;

підтримує вологість ґрунту;

живить струмки;

підтримує джерела;

зменшує перегрів;

зберігає життєздатність лісових та лугових угруповань.

При цьому не можна вважати, що болото автоматично підвищує рівень води у всьому регіоні. Ефект залежить від:

геології;

зв'язки із водоносними горизонтами;

глибини;

типу торфу;

положення у рельєфі;

сезонності.

6. Болота та відновлення джерел

Болота відіграють важливу роль у Відновлення Маунтін-Спрінгс.

Вони можуть:

приймати поверхневу воду;

збільшувати час інфільтрації;

підтримувати вологість зони живлення;

захищати джерельні виходи;

фільтрувати воду;

зменшувати різкі сезонні коливання дебіту.

Особливо ефективні:

джерельні болота;

заболочені лісові чаші;

інфільтраційні зони вище за джерело;

заплавні болота, пов'язані з ґрунтовими водами.

7. Болота та сільське господарство

У DREVO Living Mountains болота не протиставляються сільському господарству.

Можливі такі форми інтеграції.

Вологі луки

Використовуються для:

сінокосіння;

сезонного випасання;

кормової бази;

вирощування місцевих вологолюбних трав.

Палюдикультура

Палюдикультура - вирощування продукції на вологих та заболочених землях без їх осушення.

Можливі культури:

тростина;

килимок;

осоки;

сфагнум;

болотяні ягоди;

вологолюбні кормові рослини;

вербові культури;

окремі лікарські рослини.

Продукція може використовуватися для:

будівельних плит;

утеплювачів;

упаковки;

компост;

біомат;

палива;

кормів;

ремісниче виробництво.

Заплавні пасовища

Використовуються лише сезонно.

Не допускається:

цілорічний випас;

руйнування берегів;

витоптування джерел;

навантаження поголів'ям.

Аквакультура

Можливе вирощування:

місцевих риб;

молюсків;

водних рослин.

Лише за умови, що господарство не руйнує природні функції болота.

8. Болота та очищення води

Болотяна рослинність та мікроорганізми здатні затримувати:

зважені частки;

частина азоту;

частина фосфору;

органічні забруднення;

окремі метали.

Для очищення створюються:

очеретяні поля;

біоплато;

фільтраційні канали;

каскадні мілководдя;

плаваючі острови;

зони осадження наносів

Болото не повинно використовуватись як місце скидання неочищених токсичних відходів. При високих концентраціях забруднень воно саме перетворюється на забруднений об'єкт.

9. Болота та пожежна стійкість

Вологі зони можуть формувати:

природні протипожежні розриви;

водні пункти;

вологі коридори;

безпечні зони для тварин;

резерв води для гасіння.

Але пересохле торф'яне болото стає вкрай небезпечним джерелом прихованої пожежі.

Тому необхідні:

постійний контроль рівня води;

датчики температури торфу;

заборона осушення;

відновлення дренажних каналів у зворотному напрямку;

аварійне підживлення;

протипожежні маршрути

10. Болота та вуглець

Непорушені болота здатні довго накопичувати органічну речовину.

Однак неправильне втручання може спричинити:

окиснення торфу;

викид вуглекислого газу;

посилення метаноутворення;

просідання поверхні;

вогонь.

Тому вуглецевий ефект оцінюється не за обсягом затоплення, а за повним життєвим циклом системи.

Головний пріоритет:

Не створювати нове болото ціною руйнування існуючого торфу чи іншої цінної екосистеми.

11. Водно-болотні угіддя та біорізноманіття

Болотні системи підтримують:

амфібій;

риб;

молюсків;

бабок;

водних жуків;

птахів;

бобрів;

видра;

рідкісні рослини;

гриби;

мікроорганізми.

У проекті створюються:

ділянки відкритої води;

мілководдя;

очеретяні зони;

осокові луки;

дерев'яні острови;

болотяні ліси;

піщано-гравійні ділянки;

тимчасово пересихають краї.

Розмаїття глибин та умов важливіше, ніж одне велике однорідне болото.

12. Бобри та аналоги бобрових гребель

Там, де бобри є природною частиною екосистеми, їхня діяльність може:

уповільнювати воду;

відновлювати болота;

підвищувати рівень ґрунтових вод;

збільшувати біорізноманіття;

зменшувати швидкість паводків.

Якщо бобрів немає або їхня присутність неможлива, застосовуються Аналоги Бобрової греблі:

дерев'яні перемички;

плетені конструкції;

кам'яно-дерев'яні бар'єри;

живі вербові греблі.

Кожна конструкція повинна мати безпечний перелив та прохід для організмів.

13. Технічна архітектура відновленого болота

Правильно спроектоване болото включає декілька зон.

Зона 1 - вхід води

Тут встановлюються:

наносоуловлювачі;

розподільники потоку;

кам'яні пороги;

дерев'яні бар'єри.

Зона 2 - осадження

Функції:

осадження піску;

затримання великого мулу;

зниження швидкості потоку.

Зона 3 - біологічна фільтрація

Використовуються:

тростина;

килимок;

осоки;

іриси;

місцеві болотяні рослини.

Зона 4 - глибока вода

Функції:

резерв води;

зимівля організмів;

стабілізація температури.

Зона 5 - мілководдя

Головна зона біорізноманіття.

Зона 6 - болотяний ліс

Формується на периферії.

Зона 7 - регульований вихід

Включає:

основний перелив;

аварійний перелив;

регульовану перемичку;

канал безпечного скидання.

14. Штучні острови

Усередині великих боліт утворюються острови.

Їх функції:

місця гніздування;

захист від хижаків;

зростання чагарників;

розміщення датчиків;

формування різних мікрокліматів.

Острови створюються з:

місцевого ґрунту;

деревини;

рослинних матів;

мінеральних матеріалів.

15. Деревина у болотах

Частина деревини має залишатися у болотній системі.

Вона:

створює укриття;

утримує органіку;

уповільнює воду;

стає субстратом для грибів;

підтримує безхребетних.

Деревина розподіляється на:

екологічну;

конструкційну;

стратегічну для DREVO Timber Reserve.

Стратегічний резерв розміщується лише у спеціально підготовленому секторі і має витісняти природну деревину.

16. Болота та лісовий заповідник DREVO

Відновлені болотні комплекси можуть містити окремі глибокі сектори для довгострокового зберігання деревини.

Такі сектори мають бути:

гідрологічно стабільними;

відокремленими від природного ядра;

доступними для роботизованого контролю;

захищеними від пересихання;

юридично закріпленими;

не заважають водообміну.

17. Моніторинг

Living Mountain Observatory контролює:

рівень води;

вологість торфу;

температуру;

рН;

електропровідність;

кисень;

ОВП;

метан;

каламутність;

рух води;

осадконакопичення;

пожежний ризик;

стан рослинності.

18. Дрон TREE AeroSense

Використовується для:

картографування болота;

аналізу рослинності;

пошуку ділянок, що пересихають;

виявлення пожеж;

контролю каналів;

оцінки сезонної площі затоплення

19. Рівер Ровер Скаут

Працює на відкритих водяних ділянках.

Виконує:

виміри якості води;

сонарне обстеження;

контроль глибини;

перевірку датчиків;

виявлення забруднень.

20. Відновлення річки Ровер

Використовується для:

закриття дренажних каналів;

установки дерев'яних перемичок;

посадки рослин;

формування мілководій;

укладання біоматів;

відновлення берегів.

21. Гірський цифровий двійник

Створює цифрову модель болота.

Моделюються:

сезонне наповнення;

випаровування;

інфільтрація;

паводки;

посуха;

зміна торфу;

поширення рослинності;

рух наносів;

пожежний ризик;

зв'язок з джерелами та річкою.

22. Штучний інтелект дерева

Штучний інтелект аналізує:

де необхідно підняти рівень води;

які канали слід закрити;

де створити перелив;

які рослини використовувати;

де існує ризик метану;

де болото пересихає;

які ділянки не можна торкатися;

коли потрібне обслуговування.

23. Етапи відновлення болота

Етап 1 - діагностика

історична гідрологія;

тип ґрунту;

торф;

рослинність;

дренаж;

ґрунтові води;

забруднення.

Етап 2 - усунення причин деградації

закриття дренажів;

припинення оранки;

обмеження випасу;

припинення забруднення;

захист джерел живлення.

Етап 3 - відновлення води

перемички;

пороги;

відновлення русел;

регульовані переливи;

сезонне затоплення.

Етап 4 - відновлення рослинності

природне поновлення;

посадка місцевих видів;

боротьба з інвазивними рослинами.

Етап 5 - відновлення тварин

створення укриттів;

нерестилищ;

островів;

коридорів міграції.

Етап 6 - моніторинг

датчики;

дрони;

роботи;

Цифровий двійник.

24. Що не можна робити

Не допускається:

перетворювати болото на бетонний резервуар;

осушувати природне ядро;

створювати глибокі канали без розрахунку;

масово висаджувати один вид;

заселяти чужорідних тварин;

використовувати болото як очисник токсичних відходів;

складувати сміття;

повністю видаляти мертву деревину;

допускати неконтрольований випас;

штучно затоплювати ліси без екологічної оцінки;

будувати греблі без аварійних переливів.

25. Економічна модель

Болото може створювати економічну цінність через:

зниження паводкової шкоди;

підвищення водної безпеки;

сінокосіння;

палюдикультуру;

екологічний туризм;

наукові програми;

виробництво біоматиків;

вирощування болотяних культур;

розплідники місцевих рослин;

вуглецеві програми, якщо вони підтверджені;

зниження витрат на очищення води;

підтримку сільського господарства нижче за течією.

26. Пілотний проект

Для першого пілота доцільно вибрати:

деградовану заплаву;

осушене низинне болото;

стару систему дренажних каналів;

ділянку поряд з річкою, що відновлюється.

Основні елементи пілота:

Значення уточнюються за місцевою гідрологією.

27. Очікувані результати

Правильне відновлення боліт дозволяє:

збільшити утримання води;

знизити швидкість паводків;

підтримати джерела;

підвищити рівень ґрунтових вод;

покращити якість води;

знизити пожежний ризик;

відновити біорізноманіття;

повернути сезонні затоплення;

підвищити стійкість сільського господарства;

створити довгострокове сховище органічного вуглецю;

зв'язати гірські водозбори з річками та узбережжями.

Місія

У системі DREVO Живі гори болото є кінцевою точкою води, а найважливішим вузлом її круговороту.

Воно приймає воду після злив, затримує її, очищає, розподіляє між ґрунтом, ґрунтовими водами, рослинами та річкою, а потім поступово повертає в навколишній ландшафт.

Якщо ліс є живою губкою схилів, то болото є регулюючим серцем долини.

Саме поєднання лісів, джерел, струмків, заплав і боліт дозволяє створити водозбір, який:

не пересихає надто швидко;

не руйнує долини паводками;

зберігає воду для людей та природи;

підтримує життя від гірської вершини до морського узбережжя.