Коралловые рифы

Коралловые рифы образуют одну из важнейших экосистем Мирового океана. Их главной особенностью является необычайно высокая продуктивность. Автотрофная фотосинтетическая продукция экосистемы рифа составляет от 50 до 300 г сырой биомассы на 1 м²в сутки, причем в отличие от других высокопродуктивных сообществ океана она сохраняется постоянной в течение всего года. В свою очередь, высокая первичная продукция, которая обеспечивается в значительной мере трехмерной пространственной структурой рифов, служит энергетической основой существования чрезвычайно плотных сообществ гетеротрофов(зообентоса, зоопланктона и рыб). Рыбные ресурсы рифов составляют около 9% общих мировых запасов, и рыболовство в этой зоне имеет важное значение как источник питания населения прибрежных стран тропиков. Рифы являются также местом нереста и созревания молоди многих пелагических рыб.

Основу экосистемы рифа формируют организмы, интенсивно откладывающие известь: коралловые полипы, фораминиферы, известковые водоросли. С их участием осаждается более половины всего известкового материала, оседающего на дно из вод океана. Рифовые постройки – важный элемент геологических структур и топографии дна океана. Древние рифогенные известняки формируют одну из главных фаций осадочных пород и служат основными коллекторами нефти.

Общая площадь современных рифов составляет около 600 тыс. км². Основные массивы рифов расположены в морях Юго-Восточной Азии (45% мировой площади рифов). Около 14% приходится на Атлантику, 17% — на Индийский океан, 18% — на Тихий океан и 6% — на Красное море. Более половины всей площади современных рифов составляют барьерные и окаймляющие рифы, расположенные на шельфе материков и крупных островов. Крупнейшими рифами являются Большой барьерный риф Австралии, системы барьерных рифов Белиза в Западной Атлантике, Тулеара близ острова Мадагаскар, а также рифы у островов Фиджи и Новая Каледония. Протяженность некоторых из этих рифов превышает 1000 км, а Большого барьерного рифа — 2000 км. Общая площадь Большого барьерного рифа составляет 215 тыс. км².

Барьерные рифы. Расположены полосой вдоль берега, от суши отделены широкой и глубокой лагуной. Ширина лагуны барьерных рифов варьирует от сотен метров до десятков километров, а глубина — от 5 до 70 м. Полосы барьерного рифа имеют ширину от 100 м до нескольких километров. Эти полосы часто сложно структурированы и могут быть двойными или содержать внутри себя плоские, линейные и кольцевые рифы.

Окаймляющие рифы. Расположены полосой (каймой) вдоль берега. Отличаются от барьерных рифов тем, что их тыльная сторона примыкает к суше. Лишь иногда между краем флета и берегом образуется узкая и мелководная береговая лагуна.

Кэй-рифы. Это относительно небольшие плоские рифы, расположенные на мелководных плато. На их подветренной стороне образуются песчаные косы и острова.

Платформенные рифы. Представляют собой плоские рифы с осушающимся во время отлива флетом, заросшим водорослями и морскими травами. Флет этих рифов сильно эродирован (подвергся эрозии), на его поверхности образуются валы обломочного материала, песчаные косы и островки.

Коралловые банки. Рифоподобные постройки, иногда весьма обширные, имеющие неопределенную бугровидную форму и целиком или большей частью находящиеся под водой.

Атоллы. Крупные коралловые постройки, имеющие кольцевую форму. Основанием для атолла служит обычно вершина подводного вулкана. Атоллы отличаются очень сложным строением. В составе атолла могут быть острова, банки, плоские рифы, микроатоллы. В центре атолла часто бывает одна или несколько лагун.

Линейные рифы. Представляют собой рифовые гряды, вытянутые в длину на несколько километров и имеющие в ширине от 50 до 100 м. На поперечном разрезе они в сжатом виде содержат все основные рифовые элементы, исключая выраженные лагуны, хотя у подветренного края некоторых линейных рифов существуют подобные лагунам выемки, заполненные обломочным материалом и песком.

Происхождение и дальнейшая эволюция коралловых рифов до сих пор остаются в значительной мере загадочными. Существует большое количество различных гипотез, объясняющих этот процесс, однако ни одна из них не является исчерпывающей и общепризнанной. Общий механизм очевиден – на мелководной материнской породе поселяется колония коралловых полипов. Постепенно они гибнут и на их месте остаются известковые скелеты, прочно прикрепленные к породе. Поверх этого известкового слоя селятся очередные поколения кораллов, и так слой за слоем и поколение за поколением. Однако многие рифы устроены столь сложно, что их структура, например, кольцевая форма атоллов, нуждается в более детальном объяснении.

Первым ученым, попытавшимся понять закономерности образования подобных рифовых колец, был Чарлз Дарвин. Он предполагал, что атоллы возникли из окаймляющих рифов вследствие медленного опускания дна океана. Если на месте острова, окруженного береговым рифом, морское дно начнет понижаться, то остров станет постепенно уходить под воду и уменьшаться в размерах. При этом кораллы будут продолжать надстраивать риф, так что в конце концов на месте острова останется лагуна, окруженная атоллом.

Основные положения гипотезы Дарвина признаются верными по сей день. Что же касается способа происхождения надводной части рифа, то все рифы сначала подводные, а затем, как предполагается, море постепенно обламывает краевые части рифа и обломки выбрасывает на его поверхность. Слой обломков растет, уплотняется и, наконец, на месте подводного рифа образуется слой слежавшейся известковой массы высотой до 4 м и более.

Наиболее важными представителями животного мира коралловых рифов, бесспорно, являются сами кораллы. Без них рифов попросту не было бы. Другим чрезвычайно важным компонентом сообщества коралловых рифов является планктон, так как в составе рифовой бентосной фауны преобладают животные-фильтраторы, питающиеся исключительно им. Видовой состав рифового планктона и размеры его представителей весьма разнообразны, начиная от бактериопланктона, представленного микроскопическими примитивными прокариотами, и до ихтиопланктона, состоящего из личинок позвоночных животных – рыб. Широко представлен одноклеточными водорослями фитопланктон коралловых рифов. В зоопланктон, помимо личинок рыб, входят различные ракообразные, щетинкочелюстные, полихеты, личинки моллюсков, иглокожих и кишечнополостных, а также другие мелкие животные.

Растительный мир коралловых рифов состоит, помимо фитопланктона, из микрофитобентоса, перифитонных обрастаний, различных крупных водорослей, в том числе имеющих хорошо развитые талломы, а также высших растений – морских трав. Зообентос, наряду с кораллами, широко представлен следующими основными компонентами: простейшими, кишечнополостными, червями, моллюсками, губками, мшанками, ракообразными, иглокожими, оболочниками, то есть представителями практически всех крупных типов животного мира.

Донные организмы формируют функциональную основу экосистемы кораллового рифа. На их долю приходится 70-90% всей автотрофной продукции и 60-80% всей гетеротрофной деструкции органического вещества.

Особого упоминания заслуживают коралловые рыбы. Можно с уверенностью сказать, что для экосистемы кораллового рифа характерно видовое разнообразие рыб, не имеющее себе равных. Из приблизительно 20 тысяч видов костистых рыб, обитающих на нашей планете, жизнь 6-8 тысяч связана с коралловыми рифами. При этом, если общее количество семейств костистых рыб (включая пресноводных) составляет около 400, то рифы населены представителями более 100 из них. Удивительна плотность популяций коралловых рыб, достигающая 2 тонн на гектар.

От 60 до 70% рифовой ихтиофауны представлено хищниками. Количество истинно рифовых, высокоспециализированных рыб заметно меньше, наиболее массовыми из них являются представители приблизительно 500 видов. В их числе щетинозубые – около 100 видов, рыбы-попугаи — около 80 видов, помацентровые — около 70 видов, губановые — около 60 видов, рыбы-хирурги — более 40 видов, апогоновые (Apogonidae) — около 30 видов, бычковые — около 30 видов, каменные окуни — около 30 видов, муреновые — около 20 видов, скорпеновые — более 15 видов.

Автор: Д.Д. Зворыкин