Коралловые рифы представляют собой крупные подводные сооружения, состоящие из скелетов колониальных морских беспозвоночных, называемых кораллами. Виды кораллов, которые создают рифы, известны как герматипные, или «твердые» кораллы, потому что они извлекают карбонат кальция из морской воды, чтобы создать твердый, прочный экзоскелет, который защищает их мягкие, похожие на мешки тела. Другие виды кораллов, которые не участвуют в строительстве рифов, известны как «мягкие» кораллы. Согласно данным Coral Reef Alliance (CORAL), некоммерческой экологической организации, кораллы этого типа представляют собой гибкие организмы, часто напоминающие растения и деревья, и включают такие виды, как морские болельщики и морские кнуты.
Каждый отдельный коралл называется полипом. Коралловые полипы живут на экзоскелетах карбоната кальция своих предков, добавляя собственный экзоскелет к существующей структуре кораллов. По прошествии веков коралловый риф постепенно растет, по одному крошечному экзоскелету за раз, пока они не станут массивными элементами морской среды.
Кораллы встречаются по всему океану, от Алеутских островов у побережья Аляски до теплых тропических вод Карибского моря. Самые большие коралловые рифы находятся в чистых, мелководных тропиках и субтропиках. Самая большая из этих систем коралловых рифов, Большой Барьерный риф в Австралии, имеет длину более 1500 миль (2400 километров).
По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), ученые исследовали только около 20 процентов дна океана. Таким образом, исследователи океана продолжают обнаруживать ранее неизвестные коралловые рифы, которые, вероятно, существовали сотни лет.
Жизнь кораллов
По данным CORAL, существуют сотни различных видов кораллов. У кораллов есть великолепное множество форм и цветов, от круглых, свернутых мозговых кораллов (названных так за сходство с человеческим мозгом) до высоких элегантных морских кнутов и морских вееров, которые выглядят как сложные, ярко окрашенные деревья или растения.
Кораллы относятся к типу cnidaria (произносится как ni-DAR-ee-uh), группе, в которую входят медузы, анемоны, португальцы и несколько других желатиновых и жгучих морских беспозвоночных.
Кораллы питаются одним из двух способов. Некоторые виды ловят мелких морских обитателей, таких как рыба и планктон, используя жгучие щупальца на внешних краях своих тел. Однако большинство кораллов зависят от водорослей, называемых зооксантеллами, для получения энергии посредством фотосинтеза.
По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), кораллы имеют симбиотические или взаимовыгодные отношения с зооксантеллами. Эти водоросли живут в теле кораллового полипа, где они фотосинтезируют, производя энергию для себя и полипов. Полипы, в свою очередь, обеспечивают дом и углекислый газ для водорослей. Кроме того, зооксантеллы придают кораллу живые цвета - большинство коралловых полипов прозрачные и бесцветные без зооксантелл.
Некоторые виды кораллов, такие как мозговой коралл, являются гермафродитами, что означает, что они производят яйца и сперму одновременно. Половое размножение происходит во время массового нереста кораллов, которое для некоторых видов происходит только один раз в год.
Другие виды, такие как кораллы лося, являются гонохорическими, что означает, что они создают колонии, состоящие из всех самцов или всех самок. Внутри каждой коралловой колонии все полипы будут давать только яйца или только сперму. Для успешного размножения колония должна полагаться на соседнюю колонию, которая производит другую репродуктивную клетку.
Мир коралловых рифов
По данным CORAL, большинству существенных сегодня коралловых рифов от 5000 до 10000 лет. Они чаще всего встречаются в теплой, чистой, мелкой воде, где много солнечного света, чтобы питать водоросли, на которые кораллы полагаются в пищу.
Коралловые рифы занимают менее 1 процента от дна океана - все рифы вместе взятые равняются примерно 110 000 квадратных миль (285 000 квадратных километров), только размером с штат Невада. Тем не менее, они являются одними из самых продуктивных и разнообразных экосистем на Земле.
Около 25 процентов всех известных морских видов зависят от коралловых рифов в качестве пищи, жилья и размножения. По данным CORAL, коралловые рифы, которые иногда называют «тропическими лесами моря», являются основной средой обитания для более чем 4000 видов рыб, 700 видов кораллов и тысяч других растений и животных.
Коралловые рифы, как правило, делятся на четыре категории, согласно CORAL: окаймляющие рифы, барьерные рифы, лоскутные рифы и атоллы. Окаймляющие рифы являются наиболее часто встречающимся рифом и растут вблизи береговых линий. Барьерные рифы отличаются от окаймляющих рифов тем, что они отделены от береговой линии более глубокими и широкими лагунами. Рифовые пятна обычно растут между окаймляющими и барьерными рифами на островной платформе или континентальном шельфе. Кольца кораллов, составляющие атоллы, создают защищенные лагуны в середине океанов, как правило, вокруг островов, которые утонули в океане.
Коралловые рифы в осаде
Коралловые рифы являются важной морской средой обитания, от которой зависят многие виды океана. Кроме того, согласно Морской станции Хопкинса в Стэнфордском университете, коралловые рифы приносят примерно 30 миллиардов долларов в год в виде прямой экономической выгоды людям во всем мире, благодаря продовольствию, рыболовству и туризму.
Но коралловые рифы находятся под угрозой нескольких угроз.
Усиление закисления океана - вызванное тем, что океаны поглощают огромное количество углекислого газа, выделяющегося в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, - препятствует способности кораллов производить экзоскелеты из карбоната кальция, на которые они полагаются в качестве укрытия.
Загрязнение воды также наносит ущерб коралловым рифам. Сельскохозяйственные пестициды и удобрения, нефть и бензин, сброс сточных вод и отложения из эродированных ландшафтов затрудняют процветание кораллов и, следовательно, наносят ущерб сложным отношениям, которые существуют между растениями, кораллами и другими животными, которые являются частью экосистемы рифа.
Поскольку температура мировых океанов повышается из-за глобального потепления, коралловые полипы изгоняют зооксантелл, от которых они зависят в пищу. Как только зооксантеллы исчезают, коралл теряет свой блестящий цвет, и все, что можно увидеть, это белый экзоскелет; это называется отбеливанием кораллов. Коралловые колонии, подверженные обесцвечиванию, обычно отмирают, согласно CORAL.
Такие методы рыбной ловли, как ловля цианидов (разбрызгивание цианидов в воде ошеломляет рыбу, чтобы их было легче ловить), «взрывная рыбалка» с использованием взрывчатых веществ и перелов на траулерах, могут уничтожить тысячелетний коралловый риф за считанные минуты.
«Перелов, подкисление океана и загрязнение окружающей среды толкают коралловые рифы к забвению», - написал Роджер Брэдбери, эколог из Австралийского национального университета в Канберре, в своей статье «New York Times». «Каждая из этих сил в одиночку способна вызвать глобальный крах коралловых рифов; вместе они гарантируют это».
Будущее Большого Барьерного рифа
Самый большой коралловый риф в мире, Большой Барьерный риф, является домом для по меньшей мере 400 отдельных видов кораллов и тысяч различных видов рыб, моллюсков, морских змей, морских черепах, китов, дельфинов, птиц и многих других. Как и в случае с другими коралловыми рифами мира, эта невероятная экологическая точка находится под угрозой.
Из-за жары в 2016 году большой процент кораллов Большого барьерного рифа подвергся сильному обесцвечиванию и гибели. Исследование, проведенное в 2018 году в журнале Nature Communications, показало, что только в северной трети рифа более 60 процентов мелководных кораллов (те, что ниже 49 футов или 15 метров) испытали некоторую степень обесцвечивания и 30 процентов кораллов. умер. Исследование также показало, что даже в более глубоких, менее изученных районах рифа (примерно до 131 фута или 40 м) почти 40 процентов кораллов имели, по крайней мере, частичное обесцвечивание.
Здоровые рифы ведут к здоровым океанам, а здоровые океаны жизненно важны для всей жизни на Земле. Разрушение, с которым сталкивается не только Большой Барьерный риф, но и каждый риф в мире, может привести к исчезновению тысяч видов морских обитателей. В свою очередь, береговые линии, в настоящее время защищенные рифами, будут более подвержены наводнениям во время штормов, некоторые острова и низколежащие страны исчезнут под водой, и индустрия коралловых рифов стоимостью 30 млрд. Долларов может рухнуть.
Австралийское правительство выдвинуло долгосрочный план по поддержанию Большого Барьерного рифа. В плане изложены усилия по значительному сокращению и, в конечном итоге, ликвидации сбрасываемых материалов и химикатов, сокращению промысла и браконьерства, а также мониторингу качества воды стока, направленного на риф.
Есть также много попыток восстановить риф. Ученые работают над разведением более сильных видов кораллов, которые менее восприимчивы к более теплым водам и растут ускоренными темпами, сообщает New York Times. Они выращивают различные виды кораллов в лаборатории и помещают их в экспериментальные среды, разработанные для отражения прогнозируемой температуры и кислотности океана десятилетиями.
Другая группа экологов коралловых рифов экспериментирует с выращиванием кораллов на стальных каркасах, установленных над поврежденными частями рифа. Электрический ток, проходящий через стальные каркасы, ускоряет рост кораллов в три-четыре раза, сообщает New Scientist. Вполне возможно, что эта техника поможет восстановить риф и повысить вероятность выживания кораллов после обесцвечивания.
