Cela semblerait à tout le monde une question compréhensible et ordinaire - pourquoi le marais est-il aspiré? En fait, ce processus n'est pas aussi simple qu'il y paraît, et vous apprendrez peut-être quelque chose de nouveau par vous-même. Premièrement, le marais qui est aspiré s'appelle une tourbière. Il est capable de tirer uniquement des objets vivants. La tourbière est formée sur la base de lacs envahis par un tapis vert de mousse et d'algues, pas dans toutes les tourbières.
L'émergence d'un marais est facilitée par 2 raisons:
… la prolifération d'un réservoir ou l'engorgement des terres. La tourbière est caractérisée par une humidité excessive, un dépôt constant de matière organique pas complètement décomposée - la tourbe. Tous les marécages ne sont pas capables d'aspirer des objets, mais seulement ceux dans lesquels la tourbière s'est formée. Une tourbière se forme sur le site d'un lac. Les lis, les nénuphars et les roseaux à la surface du lac se transforment au fil du temps en un tapis dense à la surface du réservoir. Parallèlement à cela, les algues poussent au fond du lac. Au fur et à mesure qu'il se forme, un nuage d'algues et de mousse monte du bas vers la surface. En raison du manque d'oxygène, la pourriture commence, des déchets organiques se forment, divergeant dans l'eau et formant une tourbière.
Passons maintenant au processus d'aspiration lui-même …
La tourbière aspire les objets vivants. Ceci s'explique par ses propriétés physiques. La tourbière appartient à la classe des fluides de Bingham, physiquement décrite par l'équation de Bingham-Shvedov. Lorsque des objets légers touchent la surface, ils se comportent comme des solides, de sorte que l'objet ne coulera pas. Lorsqu'un objet est suffisamment lourd, il coule.
Il existe 2 types de plongée: underubs et oversubs. Le comportement d'un corps emprisonné dans un liquide est régi par le rapport des effets de la gravité et de la force de flottabilité d'Archimède. Le corps s'enfoncera dans le bourbier jusqu'à ce que la force d'Archimède soit égale à son poids. Si la force de flottabilité est inférieure au poids, l'objet sera sous-submergé, si elle est supérieure, l'objet est surchargé.
Pourquoi seuls les objets vivants sont-ils soumis à une surcharge? C'est parce que ces objets sont constamment en mouvement. Et si vous geliez? La plongée s'arrêtera-t-elle? Hélas, cela ne fera que ralentir l'immersion, car un corps vivant est toujours en mouvement, pendant qu'il respire. Les objets inanimés restent immobiles, ils ne submergent donc pas complètement. La sur-immersion dans la tourbière est l'aspiration de la tourbière. Pourquoi le mouvement du corps accélère-t-il la plongée? Tout mouvement est l'application d'une force qui augmente la force de pression sur le support. Cela est dû au poids de l'objet et à la force de gravité. Les mouvements brusques sont à l'origine de la formation de zones de basse pression sous le corps. Ces zones entraîneront une augmentation de la pression atmosphérique sur l'objet vivant, ce qui le submergera davantage.
Vidéo promotionelle:
Par conséquent, la définition physique du mot «aspiration des marais» ressemble à ceci: le liquide de Bingham (tourbière), tente de transférer l'objet vivant qui y est entré à un niveau inférieur à l'immersion normale, auquel la force d'Archimède est inférieure à celle du corps. Le processus d'aspiration est irréversible. Un corps englouti, même après la cessation de l'activité vitale, n'apparaîtra pas.
En plus de l'intérêt théorique, l'étude des processus physiques se produisant dans un marais est d'une importance pratique: de nombreuses personnes meurent dans des marais qui auraient pu survivre si elles étaient mieux conscientes des propriétés insidieuses de la tourbière. Et ces propriétés sont vraiment très insidieuses. La tourbière est comme un prédateur. Il réagit différemment aux objets vivants et inanimés qui y tombent: il ne touche pas les morts, mais aspire tous les êtres vivants. Cette propriété de la tourbière mérite une attention particulière et nous intéressera en premier lieu. Tout d'abord, décrivons-le plus en détail.
En première approximation, une tourbière peut être considérée comme un liquide. Par conséquent, les corps piégés doivent être agis par une force de flottabilité archimédienne. C'est vrai, et les objets de densité même élevée, dépassant la densité du corps humain, ne se noient pas dans un bourbier. Mais dès qu'une personne ou une autre créature vivante y pénètre, elle sera "aspirée", c'est-à-dire qu'elle plongera complètement dans le bourbier, bien que leur densité soit inférieure à la densité des objets ne se noyant pas dans le bourbier.
Pourquoi le bourbier se comporte-t-il d'une manière aussi inattendue? Comment distingue-t-elle les objets vivants des non-vivants?
Pour répondre à ces questions, nous devrons nous attarder plus en détail sur l'étude des propriétés physiques de la tourbière.
À propos des corps flottants dans les fluides newtoniens
Considérez comment un corps flotte dans les fluides newtoniens, par exemple dans l'eau. Amenons un corps dont la densité est inférieure à sa densité à la surface de l'eau et laissons-le aller. Après un certain temps, un état d'équilibre sera établi: le corps sera submergé à un niveau auquel la force de flottabilité archimédienne est exactement égale au poids du corps. Cet état d'équilibre est stable - si le corps est sollicité par une force externe et noyé plus profondément (ou, au contraire, relevé), alors après la cessation de l'action de la force, il reviendra à sa position précédente. Le niveau d'immersion auquel la force d'Archimède est égale au poids sera appelé le niveau d'immersion normale.
Veuillez noter que le niveau d'immersion normal est déterminé uniquement par le rapport de densité et est indépendant de la viscosité du fluide. Si la tourbière n'était qu'un fluide newtonien à haute viscosité, ce ne serait pas très dangereux. Avec un comportement raisonnable, il serait possible de rester à sa surface assez longtemps. Rappelez-vous comment les nageurs fatigués se comportent s'ils veulent se détendre directement dans l'eau? Ils roulent sur le dos, écartent les bras et restent immobiles aussi longtemps qu'ils le souhaitent. Puisque la densité de l'eau est inférieure à la densité de la tourbière, alors d'une manière similaire, il serait possible de rester allongé à la surface de la tourbière pendant une longue période, et la viscosité n'interférerait pas particulièrement avec cela. Il serait possible de réfléchir lentement à la situation, de prendre la meilleure décision, d'essayer de ramer soigneusement avec les mains, d'essayer d'atteindre un endroit difficile (ici la viscosité serait un obstacle),enfin, attendez de l'aide. La force de flottabilité maintiendrait la personne de manière fiable à la surface du marais: si, à la suite d'un mouvement imprudent, une personne plongeait en dessous du niveau d'immersion normale, la force d'Archimède le repousserait toujours.
Malheureusement, la réalité est bien pire. Une personne tombée dans un bourbier n'a plus le temps ni de réfléchir ni d'attendre. La tourbière est un fluide non newtonien et ses propriétés Bingham changent radicalement la situation.
Sur le flottement des corps dans les fluides de Bingham
Amenons le corps à la surface du fluide de Bingham et abaissons-le. Si le corps est suffisamment léger et que la pression exercée par celui-ci est faible, il peut arriver que les contraintes apparaissant dans le fluide soient inférieures au seuil d'écoulement et que le fluide se comporte comme un solide. Autrement dit, l'objet peut se tenir à la surface du liquide et ne pas submerger.
D'une part, cela semble être une bonne chose. C'est grâce à cette propriété que les véhicules tout-terrain à faible pression au sol peuvent facilement surmonter des marécages infranchissables pour l'homme. Oui, et une personne, à l'aide de "skis de marais" spéciaux ou de chaussures mouillées, peut réduire la pression sur le sol et se sentir relativement en sécurité dans le marais. Mais ce phénomène a un autre aspect. Le fait même que l'immersion du corps s'arrête en présence d'une inégalité de poids et de force archimédienne est alarmant - tout ne se passe pas comme d'habitude. Imaginons que le poids de notre corps soit suffisamment important et qu'il commence à couler. Combien de temps cette plongée aura-t-elle lieu? Il est clair que ce n'est pas à ceux-là que la force d'Archimède est égale au poids. Lorsque le corps est immergé, la force d'Archimède compensera partiellement le poids, la pression sur le sol diminuera et le moment viendra,lorsque les contraintes redeviennent moins importantes. Dans ce cas, le fluide Bingham arrêtera de couler et le corps s'arrêtera avant que la force d'Archimède devienne égale au poids. Un tel état, lorsque la force d'Archimède est inférieure au poids, mais que le corps ne submerge pas davantage, est appelé état de sous-submersion (voir Fig. A).
A. est maintenant la chose la plus importante. Si des états de sous-submersion sont possibles dans un liquide, alors, pour les mêmes raisons, des états de sur-submersion sont également possibles, dans lesquels la force d'Archimède est supérieure au poids, mais le corps ne flotte pas (Fig. C). Vous vous souvenez de ce qui s'est passé dans un fluide non newtonien? Si, à la suite d'une action quelconque, une personne tombait en dessous du niveau d'immersion normale, alors la force d'Archimède devenait supérieure au poids et la renvoyait. Dans un fluide de Bingham, rien de similaire (pour un τ0 suffisamment grand) ne se produit. Après avoir été submergé à la suite d'une action imprudente, vous ne remonterez plus, mais vous serez dans un état surchargé. Le processus de "noyade" dans le bourbier s'avère irréversible. Vous pouvez maintenant donner une signification plus précise au mot «aspiration». Cela signifie le désir du bourbier de noyer les objets vivants sous le niveau d'immersion normale - dans un état submergé.
Il nous reste très peu de choses - pour comprendre pourquoi la tourbière des marais aspire, c'est-à-dire qu'elle ne traîne que des objets vivants dans un état de surcharge.
Raisons de la plongée excessive
Les objets vivants sont surchargés car, une fois dans un bourbier, ils bougent, c'est-à-dire qu'ils changent la position relative de leurs parties du corps. Cela conduit à une surcharge pour quatre raisons.
La première raison. Imaginez que vous avez une lourde charge entre vos mains et que vous commencez à la soulever. Pour lui donner une accélération ascendante, vous devez agir dessus avec une force supérieure au poids de ce corps. Conformément à la troisième loi de Newton, la force agissant sur vos mains du côté de la charge sera également supérieure à son poids. Par conséquent, la force avec laquelle vos jambes appuient sur le support augmentera. Si vous vous tenez dans un bourbier, alors essayer de soulever le poids que vous tenez dans vos mains fera plonger vos pieds plus profondément dans le bourbier.
Et s'il n'y a pas de charge entre vos mains? Cela ne change pas l'aspect fondamental de la matière - la main a une masse et est donc elle-même une charge. Si vous êtes à un niveau d'immersion normal, essayer de simplement lever le bras entraînera une plongée excessive. Dans ce cas, la surcharge sera très insignifiante, mais elle sera irréversible et des mouvements répétés peuvent conduire à une surcharge importante.
La deuxième raison. La tourbière est très collante et pour arracher, par exemple, une main de la surface de la tourbière, vous devez appliquer une force. Dans ce cas, la pression sur le support augmente et une surcharge se produit.
La troisième raison. La tourbière est un milieu visqueux et résiste aux objets en mouvement. Si vous essayez de retirer une main coincée, alors qu'elle bouge, vous devrez surmonter les forces de viscosité et la pression sur le support augmente. La surcharge se produira à nouveau.
La quatrième raison. Tout le monde sait qu'en tirant un pied de la boue, un bruit de silencieux caractéristique se fait entendre - cet air atmosphérique remplit l'empreinte laissée par le pied. Pourquoi pensez-vous que ce son n'est pas entendu lorsque vous sortez votre jambe de l'eau? La réponse est assez évidente: l'eau a une faible viscosité, s'écoule rapidement et a le temps de remplir l'espace sous la jambe en remontant. La saleté a une viscosité et des forces beaucoup plus élevées qui empêchent le mouvement de certaines couches par rapport à d'autres, plus pour elle. Par conséquent, la boue coule lentement et n'a pas le temps de remplir l'espace sous le pied. Là, un "vide" est formé - une zone de basse pression, non occupée par le sol. Lorsque vous sortez votre pied de la boue, cette zone communique avec l'atmosphère, l'air y pénètre et, par conséquent, vous entendez le même son dont nous avons parlé plus tôt.
Ainsi, la présence d'un son de silencieux suggère que lorsque vous essayez de libérer une jambe coincée dans la boue, vous devez surmonter non seulement les forces dues à l'adhésivité et à la viscosité, mais également les forces associées à la pression atmosphérique.
Avec les mouvements brusques d'une personne prise dans un bourbier, des zones de pression réduite apparaîtront sous les parties du corps se déplaçant dans le bourbier et la pression atmosphérique appuiera avec une grande force sur la personne, la poussant dans un état de surcharge.
L'action combinée des quatre causes conduit à l'effet suivant: une modification de la forme d'un corps emprisonné dans une tourbière entraîne sa surcharge.
Beaucoup de choses sont désormais claires. Lorsque des corps inanimés tombent dans la tourbière, ils ne changent pas de forme et il n'y a aucune raison à leur surcharge. De tels corps ne sont pas aspirés par le bourbier; une fois dans le bourbier, ils resteront dans un état de sous-submersion. Et les êtres vivants, une fois dans un bourbier, commencent à se battre pour leur vie, pataugent, ce qui conduit immédiatement à leur surcharge. C'est «l'aspiration». La réponse à la question posée au tout début a été reçue. Ce n'est pas sufisant. Comment donc être sauvé, comment utiliser les résultats de cet examen pour élaborer des recommandations pratiques pour ceux qui sont tombés dans un bourbier.
Hélas, beaucoup moins de choses ont été faites dans ce sens que nous ne le souhaiterions. Si vous ne considérez pas les projets fantastiques et semi-fatastiques («ballon gonflant instantanément qui tire une personne de la tourbière», «substance qui provoque le durcissement du marais»), alors la situation semble sombre.
Comment sortir du bourbier?
La règle principale que tout le monde doit connaître est de ne pas faire de mouvements brusques dans un marais. S'il est aspiré lentement dans le marais, il y a toutes les chances de s'échapper. Tout d'abord, une fois dans une zone marécageuse, il faut se procurer un bâton, il est souhaitable qu'il soit large et solide, c'est-à-dire un vrai bloc. Ce bâton peut être votre salut, vous devez donc le choisir avec soin et ne pas prendre la première brindille qui se présente. Si vous tombez dans un marais en glissant d'une bosse, vous serez probablement aspiré rapidement, car par inertie, vous continuerez votre mouvement, aidant ainsi la tourbière, il est donc préférable de tomber sur le ventre ou sur le dos, vous serez donc aspiré beaucoup plus lentement.
Si vous ne passez pas sous l'eau trop rapidement et que vous avez un bâton, alors il doit être soigneusement placé devant vous, eh bien, si la forteresse la plus proche ne mesure pas plus d'un demi-mètre, alors l'extrémité du bâton tombera au sol et il vous sera plus facile de sortir. Mais même si le bâton est complètement dans le marais, vous devez vous y accrocher et essayer de transférer votre centre de gravité sur ce bâton, vous obtenez ainsi une sorte de pont et vous pouvez sortir à terre ou attendre de l'aide sans risquer finalement de vous enfoncer dans la boue.
Si vous n'avez absolument rien à portée de main pour tirer parti de vous, essayez d'être horizontal. Faites-le aussi soigneusement que possible, en déplaçant soigneusement votre centre de gravité de vos pieds à votre corps, si vous parvenez à le faire, votre poids corporel diminuera considérablement et vous ne serez plus entraîné dans le marais. Dans cette position, vous pouvez attendre de l'aide. Mais, étant dans un marais, en aucun cas vous ne devez faire de mouvements brusques, agiter les bras et essayer de tirer vos jambes, cela vous aspirera encore plus dans l'abîme.
Ceux qui sont dans cette position ne devraient même pas crier fort, appeler à l'aide, et plus encore balancer leurs membres libres. Si le haut de votre corps est encore libre, alors vous devez enlever votre veste ou votre imperméable et le jeter à la surface du marais, vous pouvez également en sortir, cela ne permettra pas au marais de vous aspirer.
S'il pénètre très rapidement dans le marais, seul un étranger peut l'aider, il doit lancer une corde ou un bâton le long duquel une personne tombée dans le marais pourrait sortir sur une surface solide. Parfois, pour tirer une personne du marais, il faut au moins trois personnes sur terre, car la force d'aspiration au marais est très élevée. Il faut également se rappeler que si une personne est tirée hors du marais, alors en aucun cas elle ne doit être relâchée pour faire une pause, une personne légèrement relâchée ira instantanément dans la tourbière, recevant de l'énergie supplémentaire de la terre lorsqu'elle est poussée. L'activité de sauvetage doit être active et sans délai. Alors le succès sera assuré.
Que peuvent nous dire d'autre les marais?
Il existe un phénomène tel que le tannage de la tourbe - une sorte d'état de cadavre qui se produit lorsqu'un cadavre pénètre dans les tourbières et les sols contenant des acides humiques. Le «bronzage» de la tourbe peut également être appelé l'un des types de préservation naturelle du cadavre. Un cadavre en état de «bronzage» tourbeux a une peau brun foncé dense, comme si elle était bronzée. Les organes internes diminuent de volume. Sous l'action des acides humiques, les sels minéraux des os se dissolvent et sont complètement lavés du cadavre. Les os dans cet état ressemblent au cartilage en consistance. Les cadavres dans les tourbières sont bien préservés indéfiniment et, lors de leur examen, les médecins légistes peuvent déterminer les dommages subis au cours de la vie. Bien que de tels cas soient assez rares, les découvertes dans les tourbières peuvent parfois présenter diverses surprises aux chercheurs.
Il y a des marais effrayants sur notre planète, célèbres pour leurs découvertes effrayantes, mais historiquement inestimables. Nous parlons des "marais d'organes humains" en Allemagne, au Danemark, en Irlande, en Grande-Bretagne et aux Pays-Bas.
La plus célèbre des momies des tourbières est probablement l'homme de Tollund, sur lequel deux ramasseurs de tourbe sont tombés par hasard en mai 1950 près du village de Tollund au Danemark.
Ils coupaient la tourbe en briquettes, quand soudain ils ont vu un visage les regardant directement et, pensant qu'il s'agissait d'une victime d'un meurtre récent, ont immédiatement contacté la police locale.
Peu de temps après, la datation au radiocarbone des cheveux de l'homme de Tollund montra qu'il mourut vers 350 av. e.
Un autre ancien Danois aux cheveux parfaitement préservés a été trouvé en 1952 dans un marais près de la ville de Groboll. À en juger par la gorge coupée, le pauvre garçon a été tué et jeté dans le marais.
Eh bien, le crâne sectionné du soi-disant homme d'Osterby, retrouvé dans un marais de la région du village allemand du même nom, donne une idée des coiffures portées par les hommes âgés dans les anciennes tribus allemandes qui vivaient en RFA au premier millénaire avant JC. Cette coiffure s'appelle le "noeud souabe". Les cheveux du défunt étaient à l'origine gris et sont devenus rouges en raison de l'oxydation dans l'abîme de tourbe sombre.
Eau acide, basse température, manque d'oxygène sont autant de conditions nécessaires à la conservation. Les organes internes, les cheveux et la peau sont si parfaitement préservés qu'ils peuvent être utilisés pour savoir exactement quelle coiffure une personne portait, ce qu'elle a mangé avant la mort et même ce qu'elle portait il y a 2000-2500 ans.
À l'heure actuelle, environ 2000 personnes du marais sont connues. Parmi ceux-ci, les plus célèbres sont le Tollund Man, la Elling Woman, la Ida Girl, le Bog Body de Windeby et le Lindow Man.
La plupart des habitants des tourbières, selon l'analyse au radiocarbone, ont entre 2000 et 2500 ans, mais il existe également des découvertes beaucoup plus anciennes.
Ainsi, une femme de Kölbjerg, est décédée il y a environ 10 000 ans à l'époque de la culture archéologique de Maglemose.
Sur certains corps, des vêtements ou ses fragments ont été conservés, ce qui a permis de compléter les données sur le costume historique de ces années. Les éléments les mieux conservés sont: une casquette en cuir pointue pour homme de Tollund; une robe de laine trouvée près du lieu de sépulture d'une femme de Huldremos; des enveloppes de laine provenant de jambes coupées d'un marais au Danemark.
De plus, grâce aux trouvailles, sur les têtes desquelles les cheveux étaient conservés, il était possible de reconstituer les coiffures des anciens. Par exemple, un homme de Klonikawan a coiffé ses cheveux avec un mélange de résine et d'huile végétale, et les cheveux sur le crâne d'un homme d'Osterby ont été posés sur la tempe droite et attachés avec le soi-disant «nœud souabe», ce qui a confirmé les coiffures Suevi décrites par Tacitus.
Le corps des marais de Windeby (en allemand: Moorleiche von Windeby) est le nom donné au corps bien conservé d'un adolescent trouvé dans une tourbière du nord de l'Allemagne.
Le corps a été retrouvé en 1952 par des travailleurs employés dans des mines de tourbe près du village de Windeby dans le Schleswig-Holstein. Les scientifiques ont été informés de la découverte, qui ont retiré le cadavre de la tourbière et ont commencé des recherches.
À l'aide d'une analyse de spores et de pollens, il a été constaté que l'adolescent était mort à l'âge du fer à l'âge de 14 ans. En 2002, en utilisant une analyse au radiocarbone, l'heure de sa mort était plus précisément datée - entre 41 et 118 après JC. e. Les radiographies ont montré la présence de défauts dans les os du tibia (lignes de Harris), ce qui indique un épuisement et, par conséquent, des troubles de la croissance. En conséquence, la mort pourrait provenir de la faim.