Образование коралловых рифов

Коралловые рифы — самые богатые жизнью уголки тропических морей.  Эти гигантские известковые сооружения образуются колониями  коралловых полипов только в теплых, чистых и светлых водах.

Странное зрелище можно наблюдать каждый год в Индийском океане возле австралийского мыса Норт-Уэст-Кейп. В период между седьмой и девятой ночью после мартовского полнолуния все кораллы на морском дне выбрасывают в воду целые облака сперматозоидов и яйцеклеток. Вода от них становится такой мутной, что кажется, будто в море начался снегопад. Этот «снег» – настоящая манна небесная для множества обитателей тропических морей, воды которых обычно скудны кормом. Через 36 часов все выжившие яйцеклетки оказываются оплодотворенными. Вылупляющиеся из яиц личинки прикрепляются к твердому субстрату и превращаются в коралловые полипы. Полипы почкуются и образуют колонии, из которых могут образоваться новые коралловые рифы.

В полной гармонии

Большой Барьерный риф настолько огромен, что астронавты видели его невооруженным глазом даже с Луны. И вся эта громадная конструкция образована колониями крошечных животных – коралловых полипов, родственников медуз и актиний. Все эти организмы относятся к типу кишечнополостных. Для защиты от хищников коралловые полипы окружают себя известковыми футлярами (скелетами). Из множества таких футляров и слагаются коралловые рифы.

Откуда кораллы берут известковый материал для сооружения скелетов? Они используют содержащийся в морской воде кальций. Но известь (карбонат кальция) очень нестойка: едва образовавшись, она может снова раствориться в воде.

К счастью, в клетках, выстилающих кишечную полость кораллов, живут симбиотические водоросли – зооксантеллы. Кораллы предоставляют им не только безопасное жилье, но и содержащие азот питательные вещества — продукты переваривания микроскопических организмов, отловленных кораллами из воды. Водоросли поглощают углекислый газ и другие продукты обмена веществ кораллов и с помощью фотосинтеза образуют органические вещества, которыми питаются сами и подкармливают коралл. Другой продукт фотосинтеза – кислород – кораллы используют для дыхания. Но главное, зооксантеллы вырабатывают хитиноподобное вещество, которое кораллы используют как основу для отложения извести.

Окаймляющие рифы

Окаймляющие, или береговые, рифы, широко распространенные в тропических морях, образуются на отмелях на расстоянии 50-1000 м от берега. Окаймляющий риф обычно отделен от суши неширокой полосой воды, более теплой и соленой, чем вода в открытом море. Внутренняя (обращенная к берегу) стенка рифа постепенно разрушается. Обломки кораллов со временем превращаются в белый песок – под действием волн или пройдя через желудки некоторых животных, например голотурий (морских огурцов).

Окаймляющие рифы нарастают только с внешней (обращенной к морю) стороны: их вертикальный рост ограничен уровнем моря, а росту в направлении берега препятствует то, что коралловые полипы не могут жить в слишком соленой и теплой воде, застаивающейся между рифом и берегом. Однако эти отгороженные рифом от моря водные пространства, называемые рифовыми отмелями, отнюдь не безжизненны. Здесь встречаются разнообразные водные растения, например цимодоцея и талассия, и многоклеточные нитчатые водоросли, которыми охотно питаются многие рыбы, заходящие в прибрежные воды во время приливов.

Разнообразие коралловых полипов и других существ возрастает от внутренней части окаймляющего рифа к наружной, где волны насыщают воду кислородом и морскими осадками. Волны протачивают в этой зоне тоннели, гроты и пещеры, служащие укрытиями для разнообразных животных.

Со стороны открытого моря риф поднимается со дна крутой, почти отвесной стеной, увенчанной едва выступающим из воды гребнем. Поскольку этот самый высокий и незащищенный участок постоянно подвергается воздействию сильных волн, здесь могут жить только наиболее устойчивые к морскому прибою кораллы и красные водоросли с известковым скелетом.

Под гребнем – там, где внешний обрывистый склон рифа резко уходит под воду и волны ослабевают, жизнь намного богаче. На уровне первых метров от поверхности воды селятся некоторые колониальные кишечно-полостные, например «жгучие кораллы», или миллепоры, не относящиеся к группе коралловых полипов. Еще ниже они уступают место ветвистым кораллам. Живущие в них водоросли зооксантеллы эффективно поглощают солнечный свет.

Барьерные рифы

Барьерные рифы, которые можно считать конечным этапом развития окаймляющих, тянутся на многие сотни километров и отделены от побережья широкой лагуной. Длина самого крупного из них – Большого Барьерного рифа у берегов Австралии – превышает 2600 км.

Барьерные рифы иногда могут превращаться в окаймляющие – если лагуна, отделяющая риф от берега, уменьшится в размерах и обмелеет. Но чаще случается обратное. В результате повышения уровня моря или понижения морского дна отмель, отделяющая окаймляющий риф от берега, углубляется и образует лагуну, а сам риф надстраивается в высоту и со временем превращается в барьерный. Нередко барьерные и окаймляющие рифы формируются рядом: с внутренней стороны барьерного рифа пристраивается более молодой окаймляющий.

Расположенные далеко от берега барьерные рифы растут как с внутренней стороны, так и в направлении открытого моря, образуя длинные пояса или овалы. Поскольку барьерные рифы страдают от ветров и волн гораздо сильнее окаймляющих, нередко они принимают рваные очертания из-за прорезающих их каналов и проток, соединяющих лагуну с морем. На дне ограниченных рифами обширных, глубоких лагун постепенно накапливаются обломки кораллов и песок.

Самые массивные и прочные постройки кораллы возводят в средней части барьерного рифа. Образуемая ими платформа может достигать в ширину несколько сотен метров. Изрезанный волнами наружный край рифа круто уходит на глубину. Его центральная часть населена множеством разнообразных существ – это одна из самых богатых видами экосистем планеты.

Коралловые атоллы

Существует и третий тип коралловых рифов – атоллы. Они особенно распространены в Полинезии. Атоллы обычно образуются там, где вулканический остров некогда был окружен окаймляющим рифом. Постепенно остров скрылся под водой в результате повышения уровня моря или опускания морского дна, а риф продолжал надстраиваться.

Случается, внутри одного кольца атолла возникает второе. Обломки кораллов и песок, накапливаясь в лагунах, иногда образуют острова, покрытые растениями, — семена заносятся сюда волнами и ветром.

Коралловые рифы занимают более 60 000 км² морского дна нашей планеты. В скудных питательными веществами тропических водах кораллы играют ту же роль, что водоросли и планктон – в прохладных. От благополучия коралловых рифов зависят рыболовство и устойчивость берегов многих приморских стран.