Самые важные экосистемы на Земле: глобальная и локальная роль кораллов
Дно Мирового океана практически полностью покрыто потрясающе красивыми коралловыми рифами. Известковые структуры кораллов превосходят по массе, размеру, высоте и стабильности всё, что когда-либо было создано живым существом, включая нас. Они изменили геологию нашей земли — окаменелые рифы хранят нефть и газ. Экосистема коралловых рифов — одна из самых крупных и важных «живых» структур. Их жизнь тесно связана с сотнями видов организмов, а важность для геосфер неоспорима. Это удивительный подвиг для животных, у которых даже нет мозга.
Риф — это «командная работа» живых существ, принадлежащих к различным сферам биологической системы Ecocosm
Кораллы — не просто одноклеточные водоросли. Их структура состоит из бесчисленных крошечных беспозвоночных, коралловых полипов. Рифы состоят из биологических и геологических компонентов — живые коралловые сообщества и рифовые леса. Они в свою очередь живут в уникальном симбиозе с одноклеточными водорослями. В процессе фотосинтеза водоросли-зооксантеллы дают глицерин, глюкозу и аминокислоты, и наоборот получают углекислый газ, фосфаты, нитраты, сульфаты и аммиак.
Крупнейшие колонии животного мира
Для экосистемы кораллы дают множество преимуществ. Рифы сегодня являются наиболее богатой видами и продуктивной морской жизнью, обеспечивая идеальную среду обитания для четверти всех видов растений и животных в море. С другой стороны, кораллы ответственны за формирование рифа. Их полипы выделяют известь и постепенно создают эшафот, который распознается как коралл. Однако большинству видов кораллов требуются сотни лет, чтобы вырасти в цветок океана.
У них нет врагов, кроме людей
Ввиду такого медленного роста каждый разрушенный риф представляет собой серьезную потерю: например, коралловые рифы, выросшие в течение нескольких столетий, могут быть уничтожены наземными траловыми сетями в течение нескольких минут. К сожалению, на сегодняшний день уже потеряно 30% всех рифов — у них нет врагов, кроме людей. Большинство из них погибло от чрезмерного вылова рыбы, физического разрушения от отложений и загрязнения. В будущем, последствия выбросов CO2 могут уничтожить ослабленные рифы.
Кораллы зависят от состояния и качества океанской воды — любое изменение качества воды отражаются на развитии рифов. Не только локальные изменения имеют значение, но также долгосрочные факторы: температура воды, повышение уровня моря и кислотность.
Самая большая надежда для науки
Благодаря своей приверженности глобальному потеплению и устойчивому рыболовству, WWF стремится защищать кораллы. Вместе с местным населением и властями WWF также содействует созданию морских охраняемых районов коралловых рифов, чтобы будущие поколения могли наслаждаться их цветом.
Они прямо и косвенно «кормят» сотни миллионов людей. На построенных ими пляжах мечты мы проводим свой отпуск. Медицинские препараты, полученные из коралловых рифов, уже спасают жизни миллионам больных, а флуоресцентные белки произвели революцию в исследованиях клеток. На будущее эти вещества — большая надежда для науки.
Коралловые сообщества представляют собой наиболее характерный и самый значительный по общей биомассе и продуктивности тип морских тропических донных биоценозов. Рифы — богатейшая среда обитания на Земле, которая не уступает тропическим лесам по продуктивности. Как однажды заметил Адельберт фон Шамиссо, «для изучения кораллов требуется целая человеческая жизнь».
Организмы, которые вступают с кораллами в непосредственный экологический контакт, называют кораллобионтами. Общее количество видов кораллобионтов в Тихом и Индийском океанах, приближается к 125 тыс., в Атлантическом океане их около 25 тыс.
Большая часть кораллобионтов может быть отнесена к разряду симбионтов. Среди них есть мутуалисты, паразиты и комменсалы.
Коралловые рифы — самые важные экосистемы на Земле
Экосистемы коралловых рифов вовлечены в глобальную циркуляцию углерода, поскольку кораллы принимают деятельное участие в его круговороте. Воды коралловых построек дают первичной продукции углерода в 100 раз больше, чем в открытом океане. Обусловленный парниковым эффектом подъем уровня океана сопровождается в условиях изобилия углерода быстрым ростом рифов — в среднем 10 мм в год при росте их массы от 1 до 3 кг/м 2 в год. Баланс СО2, подсчитанный для Большого Барьерного рифа, показал важнейшую роль двух процессов: фотосинтеза одноклеточных водорослей и формирования известкового скелета кораллов. Фотосинтезирующие кораллы наиболее активно потребляют СО2 в дневное время, как правило, в несколько раз больше, чем выделяют углекислоту при дыхании.
Коралловые рифы являются мощными концентраторами кальция, представляя собой пример прямой аккумуляции карбоната кальция кораллами и другими организмами: карбонатные ракушечники, фосфоритовые стяжения, глауконит и другие минералы, содержащие кальций. Недаром Владимир Вернадский образно называл их «лабораторией современного биогенного образования известняков».
Рифообразующие кораллы фиксируют СаСО3 в форме арагонита или высокомагнезиального кальцита, основным источником углерода которых является растворимый неорганический углерод в морской воде. В Мировом океане за год образуется 900 млн. т СаСО3. Современные рифы осаждают около половины поступающего в океан кальция. Например, в настоящее время только кораллы Большого Барьерного рифа фиксируют до 50 млн. т СаСО3 в год. Согласно оценкам, к середине столетия (к 2065 г.) концентрации диоксида углерода в атмосфере может удвоиться по сравнению с доиндустриальным временем.
Коралловые рифы — акционерная корпорация, стоимостью в 50 триллионов долларов
Экономическая ценность рифов огромна. Если бы коралловые рифы были оценены как акционерная корпорация, и в балансовую ведомость была включена их недвижимость из извести и сам товар, то это стоило бы более 50 триллионов долларов. Каждый из 7,5 млрд человек был бы на 6666,66 $ богаче, если бы им принадлежала только одна акция. Напротив, даже Apple является гномом.
Именно поэтому тропическая зона Мирового океана часто рассматривается как особая природная зона, где кораллы имеют такое значение, как травостой для зоны степей или хвойные породы деревьев для зоны тайги.
Образуя рифы в самых неблагоприятных условиях, кораллы являются живым, работающим примером устойчивого развития. Они колонизируют океаны на протяжении более 500 миллионов лет — они пережили пять крупных событий массового вымирания, которые, вероятно, положили бы конец и нашему виду. Немецкий натуралист Готфрид Эренберг описал кораллы в 1837 году как одну из «наиболее влиятельных форм органической жизни».
Источник
Коралловые рифы: виды, роль, экологические проблемы и защита
Коралловые рифы являются известковыми органогенными геологическими структурами. В основном они состоят из кораллов, которые образуются с помощью маленьких беспозвоночных морских животных. Отдельный коралл, также называемый полипом, имеет цилиндрическую форму с экзоскелетом. Экзоскелеты дают каждому полипу твердое внешнее тело, похожее на горную породу. Кораллы вырабатывают карбонат кальция из своих тел. Поскольку кораллы остаются неподвижными, отдельные полипы группируются вместе. Они образуют колонии, позволяющие выделять карбонат кальция и формировать новые рифы.
Кораллы зависят от водорослей и в свою очередь, водоросли получают убежище в коралловых рифах. Живые кораллы и водоросли образуются ближе всего к поверхности воды поверх старых, умерших кораллов. Они выделяют известняк в течение своего жизненного цикла, который помогает развивать рифы. Поскольку кораллы нуждаются в водорослях, чтобы выжить, они в большей степени распространены в спокойных, неглубоких, чистых водах, где есть достаточное количество солнечного света.
Коралловые рифы образуются в водах, с преобладающими теплыми океаническими течениями, что в значительной степени ограничивает их распространение не более чем на 30° с. ш. и ю. ш. Морская жизнь бурно развивается вдоль рифов, делая их одними из самых разнообразных экосистем в мире. В целом коралловые рифы привлекают почти четверть видов живых организмов Мирового океана.
Типы коралловых рифов
Некоторые коралловые рифы формируются тысячелетиями. В течение этого времени они могут развиваться в несколько разных форм в зависимости от местоположения и окружающих геологических особенностей. Выделяются 4 основных типа коралловых рифов:
- Окаймляющие (береговые) рифы состоят из платформо-подобных коралловых пород. Они обычно связаны с материком, либо находятся близко к берегу, разделенные полузакрытой лагуной с более глубокой водой.
- Барьерные рифы простираются вдоль островной или материковой мели, в теплых водах Тихого, Индийского и Атлантического океанов, на расстоянии от нескольких до десятков километров от берега. Ширина барьерных рифов — сотни метров. Расстояние между рифом и берегом заполнено лагуной. Крупнейшим барьерным рифом на Земле является Большой барьерный риф длиной около 2000 км, расположенный вблизи восточных берегов Австралии. Барьерные рифы также иногда простираются над поверхностью воды.
- Атоллы представляют собой кольцевые рифы, которые полностью закрывают лагуну. Лагуны внутри атоллов более солоноватые, чем окружающие морские воды, и часто привлекают меньше видов, чем окружающий коралловый риф.
- Внутрилагунные рифы (патч-рифы) формируются на мелководных участках морского дна, разделенных более глубокой водой из соседних окаймляющих и барьерных рифов.
Функции коралловых рифов
Коралловые рифы имеют несколько различных функций. Они помогают предотвратить вымывание осадочных пород и повреждение береговой линии. Коралловые рифы действуют как физический барьер, который помогает создать более здоровую, защищенную среду обитания вблизи побережья. Они также улавливают углекислый газ, что помогает создать условия для морского биоразнообразия. Коралловые рифы также имеют экономические выгоды для близлежащих населенных пунктов. Их собирают для производства медикаментов и ювелирных изделий. Экзотические виды рыб и морские растения отлавливают для содержания в аквариумах. Также великолепная подводная жизнь коралловых рифов привлекает туристов со всего мира.
Экологические угрозы для коралловых рифов
Многие коралловые рифы столкнулись с явлением, известным как отбеливание, при котором кораллы становятся белыми и умирают после исчезновения водорослей. Отбеленный коралл слабеет и в конечном итоге умирает, что приводит к гибели всего рифа. Точная причина отбеливания остается неясной, хотя ученые предполагают, что оно может быть непосредственно связано с изменениями температуры моря. Глобальные климатические явления, такие как Эль-Ниньо и изменение климата, повысили температуру Мирового океана. После событий Эль-Ниньо в 1998 году примерно 30% коралловых рифов были окончательно потеряны к концу 2000 года.
Седиментация также создает угрозу коралловым рифам во всем мире. Хотя они образуются только в чистых водах, эрозия почвы из-за добычи полезных ископаемых, сельского/лесного хозяйства приводит к тому, что реки переносят осадки в океан. Естественная растительность, такая как мангровые заросли, произрастающая вдоль водных путей служит барьером для осадков. Потеря среды обитания из-за строительства и развития населенных пунктов увеличивает количество осадков в море.
Пестициды также проникают в океан через сток из сельскохозяйственных земель, что увеличивает количество азота в море, в результате чего кораллы болеют и умирают. Небрежные методы управления, такие как чрезмерный промысел и бесконтрольная добыча кораллов, также нарушают хрупкие морские экосистемы.
Сохранение и восстановление коралловых рифов
Одно из предложений по спасению коралловых рифов — это стремление заботиться о них, как о саде. Введение растений для удаления осадков и чрезмерного роста водорослей может помочь временно сохранить экосистемы коралловых рифов в равновесии. Сокращение стока пестицидов с полей также способно помочь снизить уровень азота в море. Уменьшение выбросов углекислого газа от деятельности человека способно улучшить общее состояние коралловых рифов.
Источник