Введение

Что может быть лучше для завзятых путешественников, чем созерцание синего, прозрачного, сверкающего моря рядом с гордо высящимися горами пурпурного цвета? В водах Красного моря и Тихого океана скрывается один из красивейших в мире коралловых рифов, который, благодаря своим заливам, лабиринтам и глубоким каньонам и поражающему воображение разнообразию рыб, снующих меж роскошных кораллов, стал местом паломничества для любителей подводного плавания со всего мира. Всего несколько секунд – и ваше сердце принадлежит этому рифу и пьянящей подводной тишине.

Происхождение коралловых рифов.

Коралловый риф может формироваться в любых тропических или субтропических водах, где глубина, температура и соленость позволяют успешно расти рифостроящим организмам. Таким образом, генезис окаймляющих рифов на мелководьях, окружающих острова и материки, достаточно очевиден. Однако специфические формы атоллов и барьерных рифов породили бесконечные дискуссии и рассуждения об их происхождении. Существует множество гипотез, но ни одна из них не признана полностью удовлетворительной в объяснении противоречивых геологических фактов.

1. Чарлз Дарвин первым отметил, что, если бы барьерный риф не окружал высокий остров, он был бы настоящим атоллом. Его наблюдения на нескольких коралловых рифах, и в особенности на Кокосовых (Килинг) о-вах (к юго-западу от Суматры), навели на мысль о том, что окаймляющие рифы, барьерные рифы и атоллы могут представлять собой различные стадии одного процесса. Он доказывал, что если бы вся коралловая постройка опускалась со скоростью, не превышающей темпы нарастания кораллов, то из окаймляющего рифа сформировался бы барьерный риф, а если бы дальнейшее погружение продолжалось до тех пор, пока остров внутри него не оказался под водой, то из барьерного рифа сформировался бы атолл. Для атоллов характерен более спокойный водный режим, а бывший барьерный риф в таких условиях получает меньше растворенных газов и менее обильную пищу для кораллов в виде планктона, укрывающегося от океанских волн позади него. Этот дефицит приведет к замедлению роста рифоформирующих кораллов на внутренней стороне атолла, и таким образом образуется лагуна. Чтобы объяснить огромное количество атоллов, Дарвин предполагал, что в недавнем прошлом обширные участки морского дна испытали опускание. Когда эта теория, позже названная теорией погружения, была впервые опубликована, она получила широкое признание и воспринималась как триумф дедукции.

Однако эта теория Дарвина недолго принималась за истину, и на смену ей была выдвинута серия альтернативных гипотез. К.Семпер и Х.Гуппи считали, что рифы растут на поднимающихся основаниях. Другие исследователи (включая Дж.Рейна, Дж.Мёррея, У.Уортона и Ф.Вуд-Джонса) думали, что атоллы были сформированы в результате роста кораллов на затопленных банках, – идея, возрожденная в этом столетии в теории антецедентных платформ Дж.Гоффмейстера и Г.Лэдда, которые после продолжительного и тщательного изучения поднятых рифов о-вов Фиджи доказывают, что современные рифы растут на уже существовавших ранее подводных платформах. Происхождение банок, или платформ (небольших подводных плато), в каждой теории объяснялось по-своему. Семпер, Мёррей и Уортон считали, что лагуны образовались в результате растворения известняка в условиях морской среды или внутри плоских известняковых островов. С.Макнейл возродил эту идею и выдвинул в ее пользу ряд доказательств, полученных в результате изучения поднятых коралловых островов. Более старые версии этих теорий, кроме предложенных Гоффмейстером, Лэддом и Макнейлом, развивались до тех пор, пока не получила широкого признания концепция изменяющегося уровня моря.

В 1910 Р.Дейли предположил, что эффект от повышения уровня моря, произошедшего в результате таяния плейстоценовых ледниковых покровов, подобен результату погружения земной коры. Опираясь на это допущение, он развил теорию ледникового контроля, которая доминировала во всех последующих рассуждениях о генезисе атоллов. Он предполагал, что во время низкого положения уровня моря повсеместно происходило выравнивание островов, когда же уровень моря снова поднялся, эти плоские банки стали основаниями атоллов. В серии статей, завершившейся книгой Проблема коралловых рифов (The Coral Reef Problem, 1928), В.Дэвис объединил теории погружения Дарвина и ледникового контроля Дейли и выдвинул более правдоподобную теорию, подтвержденную множеством геологических фактов.

Строение

Современный коралловый риф может рассматриваться как хорошо организованный биогеоценоз. Вряд ли кораллы могли бы строить рифы, если бы не было чрезвычайно благоприятных условий, ведь кораллы весьма хрупки и имеют большую площадь поверхности, на которую воздействуют волны, стремящиеся разбить и измельчить их. Однако на поверхности кораллов и в промежутках между ними обильно растут формирующие известковую корку кораллиновые водоросли, особенно там, где волновое воздействие наиболее сильное, а вода максимально насыщена растворенными газами. Они образуют сплошное гладкое чрезвычайно плотное и прочное покрытие, превосходно цементирующее кораллы.

Лучше всего кораллы и водоросли растут по периферии рифа и на его внешних склонах. На рифовой платформе небольшая толща воды, прогреваясь, обедняется газами; кроме того, там накапливается ил. В полный отлив поверхность рифа обнажается, что смертельно для кораллов. Некоторые виды кораллов и водорослей (особенно зеленая водоросль Halimeda) в таких условиях меньше продуцируют извести. Кроме того, на рифовой платформе волны поднимают со дна илистые песчаные осадки, состоящие из мелкораздробленных известняков и органических остатков. Резкие смены температуры приводят к растворению и выпадению в осадок карбоната кальция, заполняющего и уплотняющего внутреннюю часть рифа. Аккумуляция обломков и кораллового песка часто продолжается и выше уровня моря – при этом формируются коралловые острова. Значительную часть кораллового песка иногда составляют раковины фораминифер. В относительно мелководных спокойных водах лагун рост некоторых видов кораллов и водорослей также приводит к аккумуляции извести. На дне отдельных лагун скапливается большое количество разрушенных скелетов водоросли Halimeda. В других лагунах «растут» фантастически красивые подводные леса из ветвящихся «коралловых деревьев» и колонн, называемых коралловыми головами. Однако обычно лагуны не заполнены обломочным материалом, так как, по всей вероятности, более тонкий материал выносится в открытое море приливо-отливными течениями.

Типы коралловых рифов

Выделяют три основных типа взаимосвязанных коралловых рифов: окаймляющие, барьерные и атоллы.

Окаймляющие, или береговые, рифы обычно расположены вдоль недавно обнажившегося (осушенного) или стабильного побережья. Такой риф представляет собой террасоподобную платформу на уровне моря или несколько ниже его, простирающуюся от берега и часто заканчивающуюся приподнятым сильно изрезанным каналами краем, от которого склон рифа довольно круто уходит под воду, а затем резко обрывается до больших глубин. Быстрее всего кораллы растут на внешнем склоне рифа и очень медленно – на мелководной платформе.

Барьерные рифы подобны окаймляющим. Они часто окружают отдельные острова, но находятся на некотором удалении от берега, отделены от него проливом или спокойной среднеглубокой лагуной. Крупнейшим и наиболее известным является Большой Барьерный риф – сложная система рифов протяженностью более 1600 км, располагающаяся вдоль восточного побережья Австралии. КОРАЛЛОВЫЙ БАРЬЕРНЫЙ РИФ во Французской Полинезии. Атоллы – это обычно кольцеобразные рифы, окружающие лагуны, внутри которых отсутствуют участки суши. Они бывают кольцеобразными с внутренней мелководной лагуной; кольцеобразными с одним или несколькими разрывами кольца, через которые в лагуну поступают приливные воды; в форме полукольца, четверти кольца или кольцеобразными, заливающимися во время высоких приливов; или в форме гигантских колец, состоящих из отдельных небольших атоллоподобных рифов, окаймляющих огромные лагуны. (См. также АТОЛЛ.) Переходные формы. Три типа рифов порождают множество переходных форм. Окаймляющий риф близ одной части берега далее может переходить в барьерный риф, и их граница трудно различима. Некоторые острова фактически можно было бы считать атоллами, если бы не присутствие в центре рифового кольца одного или нескольких расчлененных массивов вулканических пород. Погруженные (затопленные) рифы служат индикаторами подводных платформ, расположенных близ водной поверхности, что способствует росту кораллов, но более вероятно, что они являются затопленными атоллами или островами.

Значение коралловых рифов

Коралловые рифы по праву считаются самыми грандиозными сооружениями на Земле, возведенными живыми организмами. А построили их крошечные животные — коралловые полипы, близкие родственники актиний и медуз. Актинии, медузы и полипы на первый взгляд совсем непохожи друг на друга, тем не менее, объединяет их общее строение тела. Оболочка этих организмов окружает единственную полость, в которой происходит переваривание пищи, поэтому эти животные называются кишечнополостными. Наружу полость открывается ротовым отверстием, окруженным венчиком подвижных щупалец. Щупальца выхватывают из воды мельчайших животных и отправляют их в рот, а непереваренные остатки через то же отверстие выбрасываются наружу. Характерной особенностью коралловых полипов является их способность формировать мощный известковый скелет, окружающий тело полипа наподобие разделенной перегородками чашечки. В природе существуют и одиночные коралловые полипы, но большинство из них, размножаясь почкованием, образует огромные колонии, состоящие из тысяч соединенных между собой особей. Из скелетов отмерших и живых полипов со временем образуются разнообразные по форме кораллы, составляющие коралловый риф. Живые кораллы нередко окрашены в желтые, красные, синие, зеленые тона. Эту окраску им придают не только собственны пигменты, но и живущие в их тканях одноклеточные водоросли зооксантеллы. Водоросли поглощают продукты выделения полк соединения азота, фосфора и угле го газа, взамен снабжая полипы выделяющимся в процессе фотосинтеза кислородом и веществами, необходимыми для строительства известкового скелета. За миллион совместной эволюции содружество этих организмов зашло так далеко, что ни полипы, ни водоросли не могут существовать друг без друга. Поэтому живые кораллы можно обнаружить только на глубинах не более 50 м, где водоросли получают достаточное количество солнечного света.

Коварство коралловых рифов было издавна известно мореходам. Тысячи кораблей получили пробоины и затонули, наскочив на рифы. Между тем, несмотря на кажущуюся несокрушимость коралловых рифов, их создатели — чрезвычайно нежные и капризные существа. Они хорошо себя чувствуют и размножаются только в кристально чистых морских водах, температура которых не покается ниже 20 °С. Поэтому коралловые рифы формируются только в тропической е Мирового океана или там, куда теплую постоянно приносят морские теченияНо и в этих районах рифы отсутствуют в устьях крупных рек, опресняющих морскую воду и загрязняющих ее песком и илом. В природе существует несколько типов коралловых рифов. Береговые рифы расположены непосредственно вдоль берегов островов и материков, барьерные рифы отстоят на некотором расстоянии от берега, коралловые банки образуются на отмелях. Но самыми удивительными сооружениями коралловых полипов являются атоллы — кольцевидные коралловые острова, окружающие мелководные лагуны, соединенные с открытым морем только узкими проходами в рифах. Миллионы лет назад на месте атоллов возвышались вулканические острова, окруженные береговыми рифами, но потом дно океана опустилось, а кораллы продолжали расти, причем более интенсивно на внешней, омываемой морем стороне рифа.