Сообщество коралловых рифов

  Коралловые рифы — особого рода организмы в прибреж­ной зоне или на мелководье, образующие своеобразную донную среду обитания между 30° с.ш. и 30° ю.ш. Уникаль­ное сочетание природных условий позволяет здесь разви­ваться исключительно сложному биологическому сообщест­ву. Среди этих условий выделяются следующие.

  1. Множество различных форм рельефа, узких пещер и расщелин в твердой коралловой постройке создает для жи­вотных разнообразные укрытия.

  2. Коралловые рифы располагаются в освещаемых сол­нечными лучами теплых водах, обеспечивающих высокую скорость роста организмов.

  3. Питательные вещества проходят свой цикл быстро, так как вертикальные размеры этого местообитания не пре­вышают нескольких десятков метров.

  4. База первичной продуктивности включает обильную продукцию синезеленых водорослей, задерживающих рас­творенный газ азот, и водорослей, симбиотических с корал­ловыми полипами.

  Кораллы живут везде, где температура поверхностного слоя морской воды бывает выше 20°С на протяжении всего года. Они хорошо развиваются на любом мелководном твердом субстрате, если он очищен от ила преобладающи­ми течениями и волнами. Кораллы не могут существовать в нагруженной осадками мутной воде, например, вблизи усть­ев рек. Зависимость от обилия солнечного света ограничива­ет распространение большинства живущих коралловых со­обществ глубиной менее 50 м, хотя некоторые кораллы рас­тут с глубины около 100 м. Коралловые рифы обладают свойствами, делающими их излюбленным объектом иссле­дований по морской экологии: мелководная обстановка вполне подходит ныряльщикам-аквалангистам, теплая вода приятна человеческому телу, изобилие света и необычная питательная база поддерживают богатое фаунистическое разнообразие.

  Наиболее протяженная область коралловых рифов отме­чается в Индийском и Тихом океанах — в водах вблизи Фи­липпин, в обширной окрестности Индонезийского архипела­га, у Северной Австралии и в районе Большого Барьерного рифа, который один имеет ширину более 100 км и протяги­вается вдоль восточных берегов Австралии на 2 тыс. км. Эти рифы содержат наибольшее разнообразие видов и име­ют, вероятно, самый древний возраст. Вторая крупнейшая область развития рифов расположена в Карибском море от Флориды до Тринидада и на запад до Центральной Амери­ки. Вест-индские рифы характеризуются меньшим разноо­бразием — отчасти потому, что сам Атлантический океан относительно молод. Вдоль восточного побережья Тихого океана от Мексики на юг к островам Галапагос и к Перу имеется несколько коралловых рифов, но они не очень вели­ки. Здесь мы будем говорить главным образом о вест-индских рифах, так как они наиболее близки к крупнейшим населенным центрам США.

Строение коралловых рифов

  Коралловые рифы — это массивные отложения карбоната кальция, выделяемого особями коралловых полипов, сце­ментированные скопления отдельных скелетов. Формы ор­ганизмов, представленных в этих скоплениях, т. е. формы, которые мы обычно называем кораллами, множественны и разнообразны. Некоторые примеры показаны на рисунках 16.10 и 16.11, они варьируют от крупных куполообразных постро­ек, создаваемых «мозговыми» кораллами с извилистой по­верхностью, до плоских листообразных типов, встречаю­щихся на больших глубинах, и кнутовидных стеблей черных кораллов. Кораллиновые водоросли также вносят свой вклад в материал построек рифовой зоны, откладывая кор­ки известкового вещества.

  Новые рифы строятся на твердом субстрате мелковод­ного дна. Если этот субстрат геологически стабилен, рост рифа в конце концов становится равномерным сбалансиро­ванным процессом, при котором коралловые полипы откла­дывают столько же нового известкового материала, сколь­ко теряется в результате эрозии. Эрозия рифов — непре­рывный процесс, обусловленный отчасти механической абразией волнами прибоя, но отчасти и «обкусыванием» многими животными рифовой области, особенно рыбами- попугаями и морскими ежами. Эти животные скребут по­верхность твердых кораллов, питаясь водорослевыми корка­ми или самими кораллами. Следы эрозии отчетливо прояв­ляются в виде больших отложений коралловых песков в ла­гунах и на пляжах тропического пояса.

  Если сам субстрат опускается, как в случае цепочки Га­вайских вулканических островов, строительство нового рифа как бы уменьшает скорость опускания. Образцы керна, взя­того из нефтеразведочных скважин, свидетельствуют о том, что на многих шельфах рифовые отложения достигают мощности в тысячи метров. Атоллы, часто встречающиеся в экваториальной части Тихого океана, — результат разви­тия коралловых рифов, зародившихся как окаймляющие (бе­реговые) рифы вокруг новых вулканических островов. По мере того как остров в дальнейшем погружается, риф про­должает надстраиваться и тем самым сохраняет живую по­верхность на небольшой глубине. Теперь это уже рифовые банки, или барьерные рифы, на периферии погрузившегося острова. В конце концов, остается только кольцевой риф, окружающий центральную лагуну.

   В смысле их общей структуры вест-индские рифы обра­зуют определенную систему (рисунок 16.9, а). Вблизи побережья это окаймляющий, или береговой, риф, уходящий в сторону моря до глубины порядка 10 м, но эта глубина ме­няется от одного рифа к другому. Дальше от берега, на рас­стояниях 500 м и более, располагается более сложный внеш­ний (барьерный) риф — так называемая рифовая отмель (банка). Между постройками барьерного и берегового рифов находится рифовая платформа. Этот плоский участок рифа покрыт рыхлым коралловым песком и другими обломками, образующимися в результате эрозии рифов, а также случай­ными изолированными холмиками, построенными неболь­шими колониями кораллов.

Типичное строение кораллового рифа

Рисунок 16.9. Типичное строение кораллового рифа: (а) разрез от пляжа до того места, где барьерный риф находится на глубине около 50 м; (б) каналы, пропиленные волнами на обращенном к морю склоне рифа.

 

  Самый возвышенный участок рифовой банки находится на глубине 10-15 м, ширина его изменчива. Если банка сравнительно узкая, на ней разбиваются только самые длин­ные ветровые волны, набегающие со стороны открытого моря. Обычно ветровые волны, поднимаясь по внешнему склону банки, сильно затухают, но часть энергии в движу­щейся волне все-таки сохраняется и продолжает выделяться на пути к береговому рифу и береговой линии. Там, где внешний риф очень широкий и мелководный, как в случае австралийского Большого Барьерного рифа, вся волновая энергия расходуется в зоне прибоя на обращенном к морю склоне и над самой рифовой отмелью. Многие лагуны и прибрежные воды тропических областей оказываются, та­ким образом, защищены от высоких волн. Вдоль обращен­ных к морю краев мелководных рифов штормовые волны и прибой создают систему волновых каналов (рисунок 16.9,б). Если величина прилива велика, такие протоки могут протя­гиваться вверх и вниз по фронтальному склону на значитель­ные расстояния. Они служат путями перемещения песка и обломочного материала от внутренних плоских участков ри­фов в сторону моря и способствуют увеличению общей пло­щади поверхности рифа, а также его расщелин и «закоул­ков»; оба этих фактора способствуют увеличению продук­ции пищевой цепи.

  Конечно, приливные волны периодически затопляют да­же самые обширные барьерные рифы, а штормовые нагоны нагромождают огромные массы морской воды из открыто­го океана на рифы и в лагуны, расположенные между ними и берегом. Лагуны обычно имеют по меньшей мере один крупный «пролив» в открытое море через разрыв в цепи окружающих их внешних рифов. Поскольку лагуна — наи­более благоприятное место для питания, а также для выве­дения потомства многих прибрежных рыб, между лагуной и открытым морем происходит усиленная миграция. Рыбаки, промышляющие в тропических морях, по своему опыту хо­рошо знают, что лагуны — идеальное место для установки сетей и отлова рыбы в определенные периоды года. Если внешние рифы очень широкие, то приливные волны и штор­мовой нагон служат средством периодического «промыва­ния» рифовых построек и препятствуют застою воды в них.

Примеры вест-индских рифов

  На рисунке 16.10 показана фотография участка берегового ри­фа, сделанная на глубине 10 м у западного побережья остро­ва Барбадос (Наветренные острова). На первом плане выде­ляются три вида «мозговых» (с извилистым узором на по­верхности) кораллов: Diploria labyrinthiformis, Meandrina meandrites и Colpophullia natans. Маленькие кораллы на за­днем плане — бугорчатый звездный коралл Montastraea annularis. Покрытие коркой части кораллов — губка Mycale laevis, растущая на нижней поверхности некоторых корал­лов. Видны также другие губки и морской еж Diadema antillarum с длинными иглами. Морские ежи широко распро­странены на береговых рифах и только изредка — на внеш­них рифовых банках; рыбы же, наоборот, больше распро­странены на внешних отмелях.

 Береговой риф вблизи пункта Портерс-Локейшн, Барбадос, Вест-Индия

Рисунок 16.10. Береговой риф вблизи пункта Портерс-Локейшн, Барбадос, Вест-Индия.

 

  Фотография, приведенная на рисунке 16.11, сделана на глу­бине 30 м на обращенном к югу склоне рифовой банки в той же части Барбадоса. Обратите внимание на отличие облика банки от берегового рифа на рисунке 16.10. Прежде всего, боль­шие глубины получают гораздо меньше света: на 30-м глу­бину доходит только половина видимого света, проникаю­щего на 10 м. Коралловые колонии на глубине 30 м значи­тельно более плоские, так как им нужно подставлять как можно большую площадь слабому свету. «Листовой» ко­ралл Agaricia lamarchi развит на всей плошали, попавшей в кадр. Столбчатые кораллы не видны, звездный коралл Моntastraea cavernosa строит куполовидные столбики. Кнутовидные стебли черного коралла Stichopathes lutkeri на этой глубине выживают — отчасти потому, что движение воды, создаваемое волнами, здесь слишком слабое, чтобы повре­дить такие структуры.

Рифовая банка вблизи пункта Портерс-Локейшн, Барбадос, Вест-Индия

Рисунок 16.11. Рифовая банка вблизи пункта Портерс-Локейшн, Барбадос, Вест-Индия.

 

  Может создаться впечатление, что в коралло­вой постройке на обращенном к морю склоне гораздо боль­ше щелей и нор, чем на береговом рифе. Это верно, особен­но там, где волновые каналы прорезаны глубоко и кораллы растут по бокам этих каналов и на верхней стороне рифа. На рисунке 16.11 видно большое разнообразие убежищ для вся­кого рода животных — например, в центре снимка справа в кадр попала маленькая рыбка. Напротив, на рисунке 16.10 часть кадра представляет собой открытое песчаное пятно. Можно заключить, что на рифовой банке жизнь более раз­нообразна, чем на береговом рифе.