Коралловые рифы защищают берега от сильных штормов - земля

Биология

Основная статья: Коралловые полипы

Живые кораллы представляют собой колонии полипов с известковым скелетом. Обычно это крошечные организмы, однако некоторые виды достигают 30 см в поперечнике. Колония кораллов состоит из многочисленных полипов, соединённых с общим телом колонии нижними концами. У колониальных полипов подошвы нет.

Рифообразующие полипы живут исключительно в эвфотической зоне на глубине до 50 м. Сами полипы не способны к фотосинтезу, однако они живут в симбиозе с водорослями симбиодиниумами. Эти водоросли обитают в тканях полипа и производят органические питательные вещества. Благодаря симбиозу кораллы растут гораздо быстрее в прозрачной воде, куда проникает больше света. Без водорослей рост был бы слишком медленным, чтобы могли образоваться крупные коралловые рифы. До 90 % питания кораллы получают за счёт симбиоза. Кроме того, считается, что кислорода, содержащегося в омывающих Большой Барьерный риф водах, недостаточно для дыхания полипов, поэтому без водорослей, вырабатывающих кислород, большая часть кораллов погибла бы от нехватки кислорода. Продукция фотосинтеза на коралловых рифах достигает 5—20 г/см² в сутки, что почти в 2 раза выше объёма первичной продукции фитопланктона в окружающих водах.

Рифы растут за счёт отложения известковых скелетов полипов. Волны и животные, питающиеся полипами (губки, рыбы-попугаи, морские ежи), разрушают известковую структуру рифа, которая осаждается вокруг рифа и на дне лагуны в виде песка. Многие другие организмы рифового биоценоза вносят свой вклад в отложение карбоната кальция таким же образом. Кораллиновые водоросли укрепляют кораллы, образуя на поверхности известковую корку.

Разновидности кораллов

В целом твёрдые кораллы, образующие риф, можно разделить на ветвистые хрупкие (мадрепоровые) и массивные, скалистые (мозговые и мендриновые кораллы). Ветвистые кораллы, как правило, встречаются на мелком и ровном дне. Они бывают окрашены в голубой, бледно-лиловый, пурпурный, красный, розовый, светло-зелёный и жёлтый цвет. Иногда верхушки имеют контрастную окраску, например, зелёные ветви с лиловыми верхушками.

Мозговые кораллы могут достигать более 4 метров в диаметре. Они живут на большей глубине по сравнению с ветвистыми. Поверхность мозговых кораллов покрыта извилистыми щелями. В окраске преобладает коричневый цвет, иногда в сочетании с зелёным. Плотные пориты образуют подобие чаши, основание которой состоит из мёртвых кораллов, а живые расположены по краям. Края растут, всё больше увеличивая диаметр чаши, который может достигать 8 м. Живые поритовые колонии окрашены в бледно-лиловый цвет, щупальца полипов зеленовато-серые.

На дне заливов иногда попадаются отдельные грибовидные кораллы. Их нижняя плоская часть плотно прилегает ко дну, а верхняя состоит из вертикальных пластин, сходящихся в центре круга. Грибовидный коралл в отличие от ветвистых и массивных твёрдых кораллов, представляющих собой колонии, является самостоятельным живым организмом. В каждом таком коралле живёт только один полип, щупальца которого достигать длины 7,5 см. Грибовидные кораллы окрашены в зеленоватые и коричневатые цвета. Окраска сохраняется, даже когда полип втягивает щупальца.

БУДУЩЕЕ РИФОВ

Как известно, никакие запретительные меры без широкой разъяснительной работы и заботы самих жителей о своем богатстве не оказывают эффективного воздействия на охрану и рациональное использование природы. Поэтому чрезвычайно интересен многовековой опыт Полинезии, где рифы издавна были поделены между отдельными семьями и кланами и никогда не испытывали избыточного промысла. Эффект разумной эксплуатации тут был достигнут благодаря удачному сочетанию законодательных мер и сознательного отношения к ресурсам со стороны пользователей.

Древние традиции сохранились на островах Фиджи, Палау, Японии, Новой Гвинеи и Индонезии. Туземные правила регулирования рыболовства уже включают основные элементы научно обоснованного регламента промысла на шельфе умеренных вод. В них предусмотрены ограничения вылова, запреты «охоты» в сезон икрометания, сохранение неэксплуатируемых участков. В настоящее время сотрудники заповедников «Большой Барьетный риф» (Австралия) и «Остров Мун» во Вьетнаме пытаются разработать новую стратегию использования и охраны ресурсов рифа, привлекая самые современные знания и модельные исследования. На основе анализа пищевых потребностей основных компонентов и руководящих (т.е. в наибольшей степени влияющих на характеристику сообщества по биомассе, плотности, частоте встречаемости и т.д.) видов в составе экосистемы специалисты устанавливают величины элиминации рыб за счет выедания их хищниками и вылова людьми. Это открывает путь для реальных оценок размеров промысла, определяя таким образом роль человека как доминирующего хищника в экосистеме рифа.

Развитые и развивающиеся страны, определяя свои стратегии в отношении коралловых рифов, исходят из задач сохранения их как элемента природного комплекса, части национального богатства и общечеловеческого достояния с целью эксплуатации, прежде всего, их туристического потенциала, и во вторую очередь — рыбных ресурсов. И поскольку очевидно, что любое сколько-нибудь масштабное рыболовство здесь приводит к дестабилизации экосистемы и подрыву ее привлекательности, видимо, стоит задуматься о запрете этого вида деятельности в охраняемых зонах. Полностью исключить его повсюду невозможно, значит, одним из основных направлений работы должна стать организация морских заповедников и национальных парков.

В таких зонах могут быть участки, где всякое вмешательство полностью запрещено, а также территории для научных изысканий и туризма и для ограниченной хозяйственной деятельности. Удачной оказалась организация подобных морских парков и заповедников на «Большом Барьерном рифе» Австралии и некоторых островах Вьетнама. Теперь даже специалистам-экологам здесь требуется разрешение на проведение работ.

Все это не замедлило положительно сказаться на состоянии рифов, даже несмотря на вспышку численности морских звезд «терновых венцов» (Acanthaster planci) в Австралии в середине 1960-х годов и все возрастающий поток туристов, в том числе любителей подводного плавания, в некоторые районы Южного Вьетнама. К сожалению, после цунами 2004 г. посещение некогда популярных рифов Таиланда и Индонезии стало невозможным.

Лучшие статьи : Географические координаты

* См.: Ю. Латыпов. Коралловые рифы Вьетнама. — Наука в России, 2007, N 4.

** Атоллы — крупные коралловые постройки кольцевой формы.

*** Книдария (Cnidaria), или стрекающие — тип многоклеточных животных, скорее всего, первых на планете, в ткани которых содержатся ядовитые стрекательные клетки.

**** Риффлет — рифовая платформа — плато с многочисленными сцементированными поселениями кораллов.

***** Альционарий — кораллы с восемью ветвистыми щупальцами и тем же количеством так называемых мезентериальных перегородок, делящих кишечную полость животного на камеры; спикулы — скелетные элементы некоторых беспозвоночных животных, известковые или кремниевые в виде сложно устроенных (одно-, трех-, четырех- и многоосных) иголочек или шипов.

****** Комменсализм — разновидность симбиоза, при котором выгоду извлекает только один партнер без видимого вреда другому.

Доктор биологических наук Юрий ЛАТЫПОВ, Институт биологии моря им. А. В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАН (Владивосток)

Определение

Несколько значений рифа:

груда камней. Скалистые, песчаные, коралловые образования по причине возвышения дна и размытия берегов. Нагромождения останков моллюсков, водорослей и некоторых рифостроящих организмов;
скалистая полоса, скрытая или выдающаяся слегка над уровнем воды;
коралловые полипы как многолетняя колония, служащая обиталищем для различных животных и основой для новообразований следующего поколения;
в другом значении: риф — это приспособление для уменьшения объёма паруса в случае сильного ветра.

Рифы формируются из-за осаждений песка, эрозии некоторых горных пород и прочих процессов. Они образуются в результате разрастания коралловых полипов и сочетания с известковыми водорослями. Коралловые рифы — это мелководные структуры, устойчивые к волнам, строительство которых производилось способом выделения извести морскими организмами. Образования полипов располагаются на подстилающих основаниях, отличающихся химическими свойствами.

Биоразнообразие

Основная статья: Рифовые рыбы

Основу биоценоза подавляющего большинства коралловых рифов составляют шестилучевые мадрепоровые кораллы(Acroporidae, Рoritidae, Pocilloporidae, Faviidae и др), восьмилучевые кораллы (Tubiporidae, Helioporidae), гидрокораллы Milliporidae и водоросли Lithophyllum, Corallina, Porolithon. Рифы, на которых преобладают водоросли, губки и мягкие кораллы находятся в стадии развития.

Окаймляющие рифы, расположенные ниже уровня отлива, получают выгоду от взаимодействия с мангровыми зарослями выше отлива и зарослями морской травы в промежуточной зоне. Рифы защищают мангры и водоросли от сильного приливного течения и волн, которые могут размыть почву, в которой они укоренены, а последние в свою очередь предотвращают заиливание, обильный пресный водосток и загрязнение. Многие обитатели кораллового рифа питаются водорослями и находят на рифе укрытие и условия для размножения.

На рифе живут разнообразные рыбы, морские птицы, губки, стрекающие кишечнополостные, черви, ракообразные, моллюски, иглокожие, асцидии, морские черепахи и змеи. За исключением человека и дельфинов, млекопитающие редко посещают рифы. Рифовая биомасса находится в прямой зависимости от биоразнообразия.

Ночные и дневные обитатели рифа сильно отличаются друг от друга: одни и те же укрытия могут регулярно расселяться различными видами в разное время суток.

Типы коралловых рифов

Окаймляющий риф у побережья Эйлата (Израиль)

Некоторые коралловые рифы формируются тысячелетиями. В течение этого времени они могут развиваться в несколько разных форм в зависимости от местоположения и окружающих геологических особенностей. Выделяются 4 основных типа коралловых рифов:

Окаймляющие (береговые) рифы
состоят из платформо-подобных коралловых пород. Они обычно связаны с , либо находятся близко к берегу, разделенные полузакрытой лагуной с более глубокой водой.
Барьерные рифы
простираются вдоль островной или материковой мели, в теплых водах Тихого, Индийского и Атлантического океанов, на расстоянии от нескольких до десятков километров от берега. Ширина барьерных рифов — сотни метров. Расстояние между рифом и берегом заполнено лагуной. Крупнейшим барьерным рифом на Земле является длиной около 2000 км, расположенный вблизи восточных берегов Австралии. Барьерные рифы также иногда простираются над поверхностью воды.
Атоллы
представляют собой кольцевые рифы, которые полностью закрывают лагуну. Лагуны внутри атоллов более солоноватые, чем окружающие морские воды, и часто привлекают меньше видов, чем окружающий коралловый риф.
Внутрилагунные рифы
(патч-рифы) формируются на мелководных участках морского дна, разделенных более глубокой водой из соседних окаймляющих и барьерных рифов.

Типы коралловых рифов

Окаймляющий риф у побережья Эйлата (Израиль)

Окаймляющие (береговые) рифы состоят из платформо-подобных коралловых пород. Они обычно связаны с материком, либо находятся близко к берегу, разделенные полузакрытой лагуной с более глубокой водой.
Барьерные рифы простираются вдоль островной или материковой мели, в теплых водах Тихого, Индийского и Атлантического океанов, на расстоянии от нескольких до десятков километров от берега. Ширина барьерных рифов — сотни метров. Расстояние между рифом и берегом заполнено лагуной. Крупнейшим барьерным рифом на Земле является Большой барьерный риф длиной около 2000 км, расположенный вблизи восточных берегов Австралии. Барьерные рифы также иногда простираются над поверхностью воды.
Атоллы представляют собой кольцевые рифы, которые полностью закрывают лагуну. Лагуны внутри атоллов более солоноватые, чем окружающие морские воды, и часто привлекают меньше видов, чем окружающий коралловый риф.
Внутрилагунные рифы (патч-рифы) формируются на мелководных участках морского дна, разделенных более глубокой водой из соседних окаймляющих и барьерных рифов.

Образование

Большинство коралловых рифов, которые мы наблюдаем сегодня, сформировалось после ледникового периода, когда таяние льдов привело к повышению уровня моря и затоплению континентального шельфа. Это означает, что их возраст не превышает 10 000 лет. Обосновавшись на шельфе колонии стали расти вверх и достигли поверхности моря. Коралловые рифы встречаются и вдалеке от континентального шельфа вокруг островов и в виде атоллов. Большинство таких островов имеют вулканическое происхождение. Редкие исключения возникли в результате тектонических сдвигов. В 1842 году Чарльз Дарвин в своей первой монографии «Строение и распределение коралловых рифов» сформулировал теорию погружения, объясняющую образование атоллов поднятиемru_en и оседаниемru_enземной коры под океанами. Согласно этой теории процесс формирования атолла проходит три последовательные стадии. Сначала после затухания вулкана и оседания дна вокруг образовавшегося вулканического острова развивается окаймляющий риф. По мере дальнейшего оседания риф становится барьерным и, наконец, превращается в атолл.

Лучшие статьи : Природа алжира

Согласно теории Дарвина коралловые полипы процветают только в чистых тропических морях тропиков, где вода активно перемешивается, но могут существовать лишь в ограниченном диапазоне глубин, начиная чуть ниже отлива. Там, где позволяет уровень нижележащей земли, вокруг побережья растут кораллы, формирующие береговые рифы, которые в конечном итоге могут стать барьерным рифом.

Дарвин предсказал, что под каждой лагуной должно скрываться каменное основание, представляющее собой остатки первичного вулкана. Последующее бурение подтвердило его гипотезы. В 1840 году на атолле Хао (острова Туамоту) с помощью примитивного бура на глубине 14 м были обнаружены исключительно кораллы. В 1896—1898 годах при попытке пробурить скважину до основания атолла Фунафути (острова Тувалу) бур опустился на глубину 340 м в однородной толще коралловых известняков. Скважина глубиной 432 м на поднятом атолле Кито-Даито-Сима (острова Рюкю) также не достигла коренных пород атолла. В 1947 году на Бикини была пробурена скважина глубиной 779 м, достигшая раннемиоценовых отложений, возрастом около 25 миллионов лет. В 1951 году две скважины глубиной 1266 и 1389 м на атолле Эниветок (Маршалловы острова) прошли эоценовые известняки возрастом около 50 миллионов лет и достигли коренных базальтов, имеющих вулканическое происхождение. Эти находки свидетельствуют о вулканическом генезисе основания атолла.

Процесс формирования окаймляющего рифа может занять десятки тысяч лет, а атолла — до 30 миллионов лет

Там, где дно поднимается, береговые рифы могут расти по всему побережью, но, поднявшись над уровнем моря кораллы умирают и становятся известняком. Если земля оседает медленно, скорость роста окаймляющих рифов поверх старых, мёртвых кораллов оказывается достаточной для образования барьерного рифа, окружающего лагуну между кораллами и землёй. Дальнейшее опускание дна океана приводит к тому, что остров полностью скрывается под водой, а на поверхности остаётся лишь рифовое кольцо — атолл. Барьерные рифы и атоллы не всегда образуют замкнутое кольцо, иногда штормы разбивают стены. Быстрый подъём уровня моря и оседание дна могут подавить рост кораллов, тогда коралловые полипы умрут и риф погибнет. Кораллы, живущие в симбиозе с зооксантеллами, могут погибнуть из-за того, что на глубину перестанет проникать достаточно света для фотосинтеза их симбионтов.

Если дно моря под атоллом поднимется, возникнет островной атолл. Кольцевой барьерный риф станет островом с несколькими мелкими проходами. При дальнейшем подъёме дна проходы пересохнут и лагуна превратится в реликтовое озеро.

Скорость роста кораллов зависит от вида и колеблется от нескольких миллиметров до 10 см в год, хотя при благоприятных условиях она может достигать 25 см (акропоры).

Первые кораллы на Земле появились около 450 миллионов лет назад. Вымершие ныне табуляты вместе с строматопоридными губками создали основу рифовых построек. Позднее (416 ~ 416—359 миллионов лет назад) появились четырёхлучевые кораллы ругозы, площадь рифов достигла сотен квадратных километров. 246—229 миллионов лет назад возникли первые кораллы, живущие в симбиозе с водорослями, а в кайнозойскую эру (около 50 миллионов лет назад) появились мадрепоровые кораллы, существующие и ныне.

За время существования кораллов климат менялся, повышался и понижался уровень Мирового океана. Последнее сильное понижение уровня океана произошло 25—16 тысяч лет назад. Около 16 тысяч лет назад таяние ледников привело к повышению уровня океана, который достиг современного около 6 тысяч лет назад.

«Рифовая» теория Ч. Дарвина

Предположим, что возникший в древности вулкан постепенно увеличивался за счет лавы, которая попадала во внешнюю среду в результате многочисленных извержений. Как только до поверхности океана останется около 20 метров, возникнут оптимальные условия для заселения вершины подводной горы кораллами. Они начинают быстро наращивать колонию, постепенно совершенно видоизменяя первичный рельеф, возникший после извержений.

Когда молодой коралловый риф достигает вулкан, верхняя часть которого к тому времени уже практически разрушилась, начинает постепенно погружаться обратно в океан. По мере погружения кораллы начинают расти интенсивнее, а потому риф начинает становиться еще массивнее, оставаясь примерно на одном и том же уровне по отношению к поверхности воды.

❖ ВЕДАНТА ❖ Шримад Бхагаватам — Песнь 3: «Статус КВО» (аудиокнига) (Август 2020).

Коралловые рифы находятся под угрозой на нескольких фронтах из-за последствий изменения климата, с последними прогнозами, предполагающими, что события «обесцвечивания кораллов» (когда кораллы теряют симбиотические водоросли, которые им нужны для производства энергии), уже происходят так часто, что это будет становится все труднее восстанавливать кораллы.

Ученые интенсивно изучают, как коралловые рифы реагируют на экологический стресс со времени первых крупных событий обесцвечивания кораллов начала 1980-х годов

Теперь ясно, что повышение температуры поверхности моря в результате глобального изменения климата несет ответственность за все более частые события обесцвечивания кораллов и что быстрое сокращение глобальных выбросов двуокиси углерода имеет важное значение для сохранения коралловых рифов в будущем

Лучшие статьи : Полезные ископаемые и другие природные ресурсы россии

Ученые также обращают свое внимание на изучение того, насколько устойчивыми могут быть некоторые кораллы к угрозам, создаваемым ими последствиями изменения климата, и как быстро они могут восстановиться. Традиционно ученые изучают восстановление с точки зрения десятилетий, но климатические прогнозы показывают, что в среднем суровое обесцвечивание кораллов станет ежегодным явлением к середине века под «обычным делом», а для некоторых рифов это будет намного раньше

Ученые из Университета океанических наук Бангорского университета завершили всесторонний обзор литературы о механизмах потенциальной устойчивости и восстановления кораллов в масштабах от глобальных рифовых районов до микробного уровня в отдельных кораллах.

Написав в текущих отчетах об изменении климата, они делают вывод, что наиболее срочным направлением действий является сокращение глобальных выбросов парниковых газов, но одновременно необходимо также рассмотреть новые методы управления и ранее переоцененные районы рифов для защитных действий в условиях прогнозируемого климата изменения воздействия.

Д-р Ronan Roche, ведущий автор статьи, объяснил:

«Исследования выявили вариации в отношении того, как рифы и кораллы страдают от событий теплового стресса в разных местах. Задача, которую мы поставили перед собой, — это синтез всех новых результатов, чтобы ученые-кораллы, защитники природы и политики могли получить действительно хороший обзор из каких областей исследований наиболее перспективны, поскольку глобальный климат продолжает меняться.

Например, кораллы, растущие в мутных, «грязных» прибрежных местах, часто близких к крупным популяциям человека, ранее считались деградированными, но теперь также было показано, что они выдерживают уровни тепла, которые вызывают отбеливание кораллов в других местах.

Возможно, нам также придется принять измененные коралловые рифы в будущем, так как различные типы кораллов показывают разные уровни устойчивости. Например, более крупные «мозговые» кораллы, как правило, более устойчивы, чем ветвящиеся «пальцы» кораллов, но если они выживают или повторно заполняют риф, они также более медленны, чем другие коралловые типы.

На микробном уровне ученые выявили различные показатели устойчивости среди микроорганизмов, которые живут симбиотически в кораллах. Некоторые из них более устойчивы к повышенным температурам и могут выживать и конкурировать при более высоких температурах в будущем. Не все рифы имеют эти штаммы симбиотических микроорганизмов, поэтому ученые все чаще пытаются выработать методы биотехники, чтобы помочь кораллам в выживании и восстановлении.

Наш обзор выполненной до сих пор работы показывает очень сложную картину, но нет сомнений в том, что рифы находятся под очень реальной угрозой. Соавтор-профессор Джон Тернер ведет работу в отдаленном архипелаге Чагос Индийского океана и д-ра Гарета Уильямса на отдаленных рифах Тихого океана, и даже эти рифы страдают от последствий отбеливающей смертности из-за изменения климата и используются как из-за отсутствия местных воздействий на человека. Однако большинство рифов близки к человеческому населению, и от них зависят миллионы людей. Коралловые рифы являются критическим местом обитания, обеспечивая пищу, экономический ресурс, средства к существованию и защиту от штормов и повышения уровня моря ».

Коралловые сокровища Красного моря

Далеко не каждый путешественник может позволить себе отправиться любоваться рифами в Австралию. Но есть замечательная альтернатива — Египет. Несметные богатства Красного моря впечатляют и потому ежегодно привлекают миллионы туристов.

Коралловые рифы в Египте отличаются своим многообразием и волшебной розово-синей цветовой гаммой. К тому же они являются магнитом для морской живности. Погрузившись на дно, можно увидеть не только прекрасные коралловые замки, но и огромное количество редких рыб. На мелководье резвятся дельфины, а берег буквально усеян отдыхающими черепахами. Они тоже, как и туристы, прибыли сюда, откликнувшись на «коралловый зов».

В этой статье мы рассмотрели разные по размерам и форме рифы, что такое рифы и в чем их прелесть. Описали все их разновидности. Полюбоваться на рифы, фото которых мы приводим, можно также в данной статье. Еще раз напоминаем, что коралловые разновидности являются самыми распространенными. Поэтому, когда речь ведется о рифах, в 90 % случаев имеются ввиду именно коралловые. Вы можете увидеть на фотографиях, что это поистине захватывающее зрелище. Сегодня коралловые рифы считаются практически одним из чудес света.

Несколько столетий назад, когда отважные моряки бороздили океаны на парусных утлых судёнышках из дерева, встреча с подводным рифом не сулила путешественникам ничего хорошего. Сегодня же коралловые рифы являются наиболее привлекательными для туристов достопримечательностями многих морских курортов. Узнать, что такое риф в океане, своими глазами увидеть великолепие подводного царства хотят многие.

Экологические угрозы и сохранение

Повышение температуры морской воды является серьезной экологической угрозой для коралловых рифов. По мере повышения температуры начинается процесс обесцвечивания, и в конечном итоге кораллы умирают от голода. Подкисление океана также ухудшает коралловые рифы. Больше углекислого газа в океанской воде уменьшит способность кораллов строить свои известняковые поверхности, с помощью которых они прикрепляются к субстрату. Чрезмерное рыболовство, развитие береговой линии и загрязнение морской воды – некоторые другие угрозы тому же самому. Соединенные Штаты сформировали Целевую группу Соединенных Штатов по коралловым рифам и программу наблюдения коралловых рифов NOAA для сохранения коралловых рифов. В Австралии существует Администрация морского парка Большого Барьерного рифа, а в Японии – Глобальный проект по сохранению коралловых рифов для восстановления красивых коралловых рифов. Многие малые страны также вносят вклад в сохранение коралловых рифов, ограничивая промысел.