Ма́рши (от ) — категория водно-болотных угодий, периодически затопляемая водами близлежащего водоёмаМарши // Большой Энциклопедический словарь. 2000., характеризующаяся травянистой галофитной растительностью. В русском языке под этим термином обычно подразумевают низменные полосы морского берега, подверженные воздействию высоких приливов или нагонов морской воды. В западной литературе это понятие более широкое, может включать в себя заливные луга и другие низменные ландшафты, уходящие под воду с той или иной периодичностью. Когда хотят подчеркнуть именно приливной характер марша, его называют солёным, или приморским (, ). На Белом море, где марши местами обычны, за ними закрепилось поморское название «лайды».
В отличие от расположенных ниже ваттов, марши выделяются сплошным травянистым покровом, часто в форме обширных луговых пространств. В субтропических и тропических широтах, где температура воды не опускается ниже точки замерзания, марши сменяют мангры. По форме рельефа и степени воздействия морской воды мангры ничем не отличаются от маршей, но в силу более тёплого климата выделяются древесной, а не травянистой растительностью. Вследствие особой среды обитания, все растения маршей — в той или иной степени галофиты, то есть приспособлены к произрастанию на засолённых почвах.
Нижним пределом марша считается обращённая к морю граница распространения надводных сосудистых растений, которая примерно соответствует среднему уровню моря. Верхняя граница марша ограничена зоной затопления сизигийными приливами, или иными словами средним уровнем наивысших полных вод. С точки зрения экологии марши — промежуточная среда между сушей и морем. Здесь сосуществуют как изначально наземные (цветковые растения, насекомые, птицы и млекопитающие), так и водные (водоросли, моллюски, ракообразные и рыбы) организмы.
Общие понятия
Определение Понятие марша неоднозначно в различных языках и странах. Американские экологи и Джеймс Госслинк (James G. Gosselink) в своём учебнике «Wetlands» определили марш () как «часто либо непрерывно затопляемое водно-болотное угодье, характеризующееся наличием надводной травянистой растительности, адаптированной к условиям насыщенного грунта. Согласно европейской терминологии, марш развивается на минеральных почвах, в которых не происходит образование торфа»В оригинале: «A frequently or continually inundated wetland characterized by emergent herbaceous vegetation adapted to saturated soil conditions. In European terminology, a marsh has a mineral soil substrate and does not accumulate peat». В этой же книге приводится определение частного случая — солёного марша (), более близкое к русскоязычному понятию термина: «солончаковый луг на аллювиальных отложениях на берегу солёного водоёма, где уровень воды подвержен колебанию, часто вследствие прилива»В оригинале: «A halophytic grassland on alluvial sediments bordering saline water bodies where water level fluctuates either tidally or nontidally». Дэвид Скотт ещё более сужает понятие солёного марша, ограничивая его лишь полосой морского побережья, затопляемого со стороны моря с той или иной периодичностью.
В данной статье описывается именно русскоязычное понятие марша, которое согласно «Четырёхъязычному энциклопедическому словарю терминов по физической географии» относится только к затопляемой полосе низменных побережий морей. Составитель этого словаря известный советский физико-географ И. С. Щукин различает ватты и марши: первые подвержены ежедневному затоплению, вторые — только во время наиболее высоких (сизигийных) приливов. Специалисты, занимающиеся изучением водно-болотных угодий, делают акцент именно на специфическом растительном покрове в зоне затопления, а не на высоте прилива. Таким образом, с учётом внешних условий любой отдельно взятый марш представляет собой не столько форму рельефа, сколько экосистему с присущим только этой системе набором организмов (биоценозом) и их средой обитания (биотопом).
Само слово «марш» в описываемом значении имеет немецкое происхождение: согласно энциклопедическому словарю Брокгауза и Ефрона, в северо-западной Германии так назывались низменные, плодородные, защищённые плотинами от наводнений земли у берегов рек и моря.
Прилив и отлив
Марши неразрывно связаны с воздействием приливной волны, высота которой непостоянна и в заданной точке колеблется в зависимости от взаимного расположения Земли, Луны и Солнца. В полнолуние и новолуние, когда все три объекта находятся на одной линии, эффект гравитации усиливается и волна поднимается выше вглубь материка, иногда по долинам рек проходя десятки километров. Такой прилив называют сизигийным, или полной водой. На другом полюсе находится так называемый квадратурный прилив (или малая вода), при котором Луна, Земля и Солнце образуют между собой прямой угол.
Более редкие фазы взаимного расположения небесных объектов, как, например, сезонное расстояние от Земли до Луны, также влияют на силу прилива, однако они выходят за скобки контекста данной статьи. Наконец, высота волны в конкретном месте зависит от рельефа береговой линии, глубины прибрежных вод, характера морских течений, силы и направления ветра, и других земных факторов. Самые сильные приливы зарегистрированы в узких воронкообразных заливах, выходящих в открытый океан, как, например, в заливах Фанди и Унгава у берегов Канады. С другой стороны, в Финском заливе и на многих островах Карибского моря приливы едва заметны, их высота не превышает нескольких сантиметров.
Чем сильнее прилив, тем соответственно сильнее отлив. Высота, до которой опускается вода во время наиболее мощного сизигийного отлива, называется средним уровнем наинизших малых вод (MLLW от ), и противоположный ему уровень максимального прилива — средним уровнем наивысших полных вод (MHHW от ). Средний уровень моря (MSL от ) находится посередине между этими двумя экстремальными значениями, и наземная травянистая растительность, которую рассматривают в контексте маршей, обычно произрастает в промежутке между этой (средней) и максимальной высотами.
Образование Все современные марши получили своё развитие уже по прошествии последнего ледникового периода (закончился около 20 тыс. лет назад), то есть по геологическим меркам являются очень молодыми образованиями. На жизнедеятельность маршей негативным образом воздействуют сейсмическая активность, быстрое изменение уровня моря и наличие штормов, а также искусственное изменение ландшафтов.
На формирование, структуру и экологические процессы приморских лугов влияют несколько ключевых факторов — как со стороны моря, так и со стороны суши. Одни из этих факторов общие для всех маршей независимо от месторасположения, другие более специфические и связаны с температурным режимом, количеством осадков, энергией волн, высотой прилива, рельефом местности, содержанием почв и отложений, солёностью морской воды и другими условиями. Как результат, марши в различных регионах мира и даже в пределах одной области зачастую имеют существенные отличия.
Защитные барьеры Мощная волна быстро смывает растительность со слабой корневой системой и мелкозернистые осадки, которые содержат питательные вещества. По этой причине полоса земли вдоль берега чаще всего остаётся оголённой. Лишь очень немногие виды — такие, как солерос европейский, адаптировались к условиям выживания в столь агрессивной среде, и способны создавать рыхлые скопления у кромки воды. Часть морских отложений, принесённых приливом, состоящая из песка, ила и глины, застревает между побегами и неровностями рельефа, и остаётся на суше. Постепенно процесс аккумуляции приводит к образованию песчаных наносов (дюн), высота которых в отдельных случаях может достигать 100 м и выше. Иногда эти барьеры образуют узкие острова, вытянутые вдоль линии берега на небольшом расстоянии от него. При отсутствии сейсмической активности и стабильном уровне моря происходит постепенное наращение континентальной окраины, и затопление конкретных участков суши происходит всё реже и реже.
Позади дюн энергия волны существенно ослабевает, и возникают необходимые (но всё же недостаточные) условия для образования сплошных растительных сообществ. В субарктических и умеренных широтах они, как правило, принимают форму лугов с преобладанием галофитной растительности. Такие луга часто развиваются по берегам бухт, фьордов, эстуариев и с подветренной стороны островов.
Аллювиальные отложения
Вторым ключевым условием для возникновения и развития марша является наличие питательной среды, которую в данном случае больше играют плодородные осадки, переносимые водными потоками и оседающие в их устьях, а также у подножий ледников. Такие отложения называют аллювием. По действием силы трения берега рек и ручьёв подвергаются эрозии, оторвавшиеся от грунта мелкозернистые частицы устремляются вниз по течению, пока не оказываются в полосе морского берега. Здесь, где в силу малого градиента скорость течения замедляется, значительная их часть оседает на дно и так же, как и морские отложения, способствует аккумуляции (накопления) наносов. Однако в этом случае осадки несут в себе гораздо большую долю минеральных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности организмов. Качество отложений в разных местах неоднородно и зависит от множества факторов, в числе которых называют скорость течения, объём переносимой воды, длину потока и геологическое строение местности, по которой он протекал.
Роль микроорганизмов
При наличии благоприятных внешних условий происходит постепенное наращение отложений и развитие маршевой экосистемы. Бедные кислородом аллювиальные отложения в устьях водных потоков, защищённые от воздействия приливных течений — идеальная среда для образования колоний цианобактерий и некоторых других групп бактерий (например, Bacillus, Clostridium и Desulfovibrio). Эти организмы фиксируют атмосферный азот и способствуют его насыщению на оголённом грунте. Ключевую роль в стабилизации грунта играют водоросли, в первую очередь диатомовые. Имея слизкую структуру, они как бы склеивают мелкозернистые осадки и таким образом препятствуют их дальнейшему вымыванию в море.
Вертикальный прирост Матовые колонии микроорганизмов создают благоприятные условия для роста первых сосудистых растений, семена, черенки и корневища которых попадают на почву вместе со сточными водами. Таких растений известно относительно немного, поскольку частые затопления и, как следствие, сильная солёность и эрозийность почвы, недостаток кислорода и избыток токсичных солей серы являются неприемлемыми условиями для подавляющего числа видов. Среди растений-пионеров обычно называют травы из родов Spartina, Salicornia, Sarcocornia, Suaeda, а также некоторые другие. Перечисленные растения ещё больше способствуют аккумуляции наносов и замедляют эрозию, задерживая частички грунта в корневой системе и в промежутке между побегами. Происходит кочкование осадочных пород, последовательно переходящее в общий подъём ландшафта. Чем выше положение над уровнем моря — тем реже влияние прилива. Другие виды растений, менее толерантные к солёной воде, вытесняют растения-пионеры в сторону моря и занимают их место. Происходит расщепление лугового пространства на растительные сообщества в виде линейных террас (см. ниже главу «Зональность»).
Роль водотоков Особую роль в аккумуляции наносов играют дельты и сточные каналы, которые зачастую пролегают через марш и выполняют роль дренажной системы. В маршах с развитой сетью водотоков вода в первую очередь заполняет их, и лишь при выходе из берегов разливается на близлежащие пространства. В результате вдоль водных путей накапливаются крупные частицы наносов с образованием насыпей, аналогичных прирусловым валам по берегам разливных рек.
Структура маршей
Влияние внутривидовой конкуренции