Коралловый риф что это
Коралловый риф: виды и интересные факты
Коралловый риф – один из основных морских биомов. Хотя это сравнительно небольшой биом, однако около 25% морских видов обитают в коралловых рифах. Также они защищают береговую линию от эрозии.
На первый взгляд можно подумать, что коралловые рифы состоят из горных пород, но на самом деле это живые организмы. Эти организмы – это крошечные животные, которые называются полипами. Полипы живут на внешней стороне рифа. По мере отмирания полипов они становятся твердыми, а поверх них вырастают новые полипы, что приводит к росту рифа.
Полипам нужно есть, чтобы остаться в живых. Они поедают планктонов, а также водоросли. Водоросли получают свою пищу от солнца с помощью фотосинтеза. Поэтому коралловые рифы образуются близко к поверхности воды и в прозрачной воде нормальной солености температурой не ниже +20 °C, где солнце может питать водоросли.
Значительная часть мировых коралловых рифов находится в Юго-Восточной Азии и вблизи Австралии. Наибольший коралловый риф – Большой Барьерный риф, расположенный у Квинсленда, Австралия. Большой Барьерный риф простирается на 2300 км с юга на север. А больше о нем и о других интересных местах нашей планеты читайте в учебнике по географии за 6 класс В.Ю. Пестушко.
Виды коралловых рифов
Существует три основных типа коралловых рифов:
Береговые. Растут близко к береговой линии. Чаще всего они прикреплены к берегу.
Барьерные. Отделены от берега, растут за несколько км от него.
Атоллы. Это кольцо кораллов, окружающий лагуну воды. Они образуются как береговые рифы вокруг вулканического острова. По мере роста кораллов остров погружается в океан и остается просто кольцо коралла. Некоторые атоллы настолько велики, что на них живут люди. Примером этого является Мальдивы.
Все виды животных живут вокруг кораллового рифа. Сюда входит много различных типов кораллов, таких как звездный коралл, мозговой, кактусовый и пальчиковый.
Здесь живут одни из самых странных и интересных существ в мире. Многие животные прикрепляются к рифу: губки, морские звезды, анемоны, гребешки, улитки и моллюски. Также вокруг много рыбы, которая плавает: каракатицы, акулы, крылатки и угри. Насчитывается 1500 видов рыб и 400 видов кораллов, которые живут только на Большом Барьерном рифе.
Большинство растений, обитающих на коралловых рифах, – это разные виды морской травы и водоросли.
Однако коралловые рифы медленно разрушаются. Поскольку они растут с медленной скоростью, то распадаются быстрее, чем их можно отремонтировать. Значительная часть вреда наносится людьми, прежде всего из-за загрязнения и чрезмерной рыбалки. Даже туристы могут повредить рифы, стоя на них, касаясь их или натыкаясь на них своими лодками.
Интересные факты о коралловом рифе:
Коралловые рифы растут очень медленно. Большие рифы растут со скоростью от 1 до 2 см в год. По подсчетам, на формирование некоторых из крупнейших рифов понадобилось 30 миллионов лет.
Некоторые животные в коралловом рифе имеют симбиотические отношения. Это означает, что они помогают друг другу выжить. Рыба-клоун и анемон является одним из примеров.
Большой Барьерный риф настолько велик, что его видно из космоса.
Некоторые коралловые рифы стали белыми, поскольку они теряют водоросли, когда вода становится слишком соленой или теплой.
Нужно выполнить задание в тетради для практических работ? Свои знания можно проверить благодаря ГДЗ по географии за 6 класс В.М. Бойко, тетрадь для практических работ.
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:
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.
Почему коралловые рифы важны для человечества и как их спасти от гибели?
Коралловые рифы — это геологические структуры, которые образованы скоплениями беспозвоночных, именуемых как коралловые полипы. Как правило, они образуются на мелководье тропических морей и являются местом обитания для многих животных. Ученые уже давно наблюдают за тем, как эти важные для жизни на Земле образования постепенно вымирают. В начале 1980-х годов общая площадь коралловых рифов составляла примерно 600 тысяч квадратных километров, а к 2000-м годам их площадь уже равнялась 250 тысячам квадратным километрам. Причиной вымирания коралловых рифов считается загрязнение Мирового океана и последствия глобального потепления — из-за аномальной жары вода сильно окисляется. Ученые считают, что если вовремя не принять меры по спасению коралловых рифов, они могут полностью исчезнуть уже к 2100 году. Они очень важны для животных, но какую пользу они несут для людей? К тому же, что ученые делают, чтобы их спасти?
Арабские ученые нашли способ спасения коралловых рифов
Польза коралловых рифов для человека
Первое, что делают коралловые рифы во благо человечества — защищают берега от разрушительного влияния морских волн. Если они полностью исчезнут, находящиеся на побережьях сооружения могут разрушиться.
Большой коралловый риф
Во-вторых, коралловые рифы очень важны для туристической сферы. Например, геологические структуры Красного и Карибских морей, а также северо-восточного побережья Австралии являются одними из главных источников заработка местного населения. Эти места очень красивы, поэтому туристы всегда хотят заняться подводным плаванием и готовы заплатить за эту возможность неплохие деньги.
Туристы платят большие деньги, чтобы посмотреть на коралловые рифы
Некоторые обитатели коралловых рифов используются людьми для изготовления лекарственных средств. В качестве примера можно привести асцидии — морских обитателей, которые имеют форму стеклянной банки с двумя горлами сверху и снизу. Из асцидий вида Aplidium albicans люди извлекают химическое вещество плитидепсин, который на данный момент проходит испытания в качестве средства против вирусов. Вещества, которые защищают полипы от воздействия солнца, используются для изготовления препаратов для лечения рака кожи.
Из асцидий изготавливаются лекарственные средства
В Корее, Чили и Франции асцидии употребляются в пищу. Внешне блюда из них кажутся невкусными, но они считаются очень полезными. В частности, асцидии уменьшают риск повышения кровяного давления и обеспечивают лучший кровоток. Вдобавок ко всему этому, асцидии богаты белком.
Защита коралловых рифов
Как я уже говорил выше, если не предпринимать никаких мер, коралловые рифы могут полностью исчезнуть уже через сотню лет. На данный момент самый эффективный способ их сохранения — это сбрасывание в моря металлических конструкций, которые могут стать основой для роста новых кораллов. Минус этой технологии заключается только в том, что на таком каркасе известковые скелеты коралловых полипов растут очень медленно.
Процесс выращивания кораллов
Но недавно арабские ученые представили технологию 3D CoraPrint, которая значительно ускоряет первые этапы формирования кораллов. По данным научного журнала ACS Sustainable Chemistry & Engineering, вместо бетонных и железных конструкций ученые предлагают использовать натуральные структуры, напечатанные на 3D-принтере. После сканирования формы настоящего коралла, устройство создает его копию с использованием «чернил» из карбоната кальция. Основа для искусственной опоры для коралловых рифов получила название Calcium Carbonate Photo-initiated (CCP). Ученые уже оценили уровень ее опасности для живых организмов — она не наносит никакого вреда.
Выращивание кораллов при помощи 3D CoraPrint
После создания основы из CCP, на нее наносят микроскопические фрагменты живых коралловых полипов. По словам автора научной работы Шарлотты Хаузер (Charlotte Hauser), на структуре из карбоната кальция коралловые полипы растут быстрее, потому что им не нужно начинать формирование с известняковой структуры — это уже сделано заранее, в лабораторных условиях. Исследователи также отметили, что при необходимости каркас для выращивания кораллов можно создавать при помощи силиконовой формы. В этом случае процесс изготовления занимает меньше времени, но структура получается простой и небольшой. Печать на 3D-принтере проходит дольше, но форма каркаса может может быть более сложной и большой.
Испытание напечатанных структур в аквариуме
Ссылки на интересные статьи, смешные мемы и много другой интересной информации можно найти на нашем телеграм-канале. Подпишитесь!
Напоследок отмечу, что недавно на территории австралийского города Орфей люди случайно нашли огромный коралл высотой 5,3 метра. Подробнее об этом открытии можно почитать тут.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Что будет, если окунуть жабу в яркую краску, рассказать ей грустную историю и надеть на ее лапы огромные перчатки? По мнению ученых, в результате всех этих м…
Получили ключи 🔐 от своей квартиры? Не выкладывайте их в Инсту или ВК. Технологии дошли до того, что воры могут напечатать копию вашего ключа с одной фотографии! В этом им помогают 3D-принтеры и специальное ПО.
С октября 2021 года жители Австралии будут вынуждены держать кошек только дома. 🐈 В противном случае они будут оштрафованы на крупную сумму денег. Но чем же кошки так не угодили австралийским властям?
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Коралловые рифы. (Felix Salazar)
Лос-анджелесский композитор и фотограф Феликс Саласар (Felix Salazar) очень любит снимать подводный мир. Одной из самых ярких его работ на эту тему является макросъемка коралловых рифов и полипов, обладающих мириадами форм, цветов и оттенков. Некоторые из них под увеличением напоминают соцветия каких-то инопланетных растений, другие — разрезанные плоды экзотических фруктов. Красота!
В старину кораллы считались особыми существами, соединяющими в себе черты всех трех царств природы — животного, растительного и минерального. В самом деле, коралловый риф похож на причудливые деревья и кусты. Прикоснувшись к ним, кажется, что они каменные. А присмотревшись пристальнее, человек замечает, что вместо листьев или цветов они покрыты неисчислимым множеством крохотных существ, чьи щупальца находятся в постоянном движении, выискивая в воде что-нибудь съедобное.
Коралловые рифы. (Felix Salazar)
Обычно, говоря «кораллы», если только речь идет не о драгоценностях, мы имеем в виду так называемые мадрепоровые (каменистые) кораллы — самую большую группу рифовых полипов. Их насчитывается около 2500 видов. Как и все кораллы, мадрепоровые принадлежат к типу кишечнополостных — одному из наиболее просто устроенных среди многоклеточных. Он включает в себя довольно много разнообразных, порой причудливых форм организмов, у которых общая схема строения одинакова: мешок из двух слоев живой ткани, входное отверстие которого снабжено большим или меньшим количеством щупалец. Несмотря на столь простое устройство, многие кишечнополостные обладают довольно эффективными органами чувств и способны к активному плаванию, но только не мадрепоровые кораллы. Они подвижны только на самом раннем этапе своей биографии — на стадии микроскопической личинки, единственной задачей которой является поиск подходящего места для прикрепления. Им может оказаться и камень, и подводная скала, и корпус затонувшего корабля, и мертвые участки уже существующих коралловых зарослей.
Коралловые рифы. (Felix Salazar)
Коралловые рифы. (Felix Salazar)
Коралловые рифы. (Felix Salazar)
Именно колониальным видам мадрепоровых кораллов мы и обязаны существованием знаменитых коралловых рифов. Кажется невероятным, что крохотные (обычно 1—5 миллиметров в диаметре) комочки живой слизи могут создавать столь масштабные, геологического размера структуры. Так, длина Большого Барьерного рифа, протянувшегося вдоль восточного берега Австралии, составляет около 1600 миль (почти 3000 километров), а общая площадь коралловых рифов в Мировом океане достигает 27 миллионов квадратных километров. В создании этих исполинских образований обычно участвуют разные виды кораллов, а также представители других типов сидячих беспозвоночных (прежде всего мшанки) и даже особые известковые водоросли. Но основу рифа всегда составляют именно мадрепоровые кораллы: в их отсутствие никакие другие морские организмы не образуют крупных рифов.
Коралловые рифы. (Felix Salazar)
С давних пор натуралисты различали три основных типа рифов: окаймляющие (береговые), барьерные и атоллы. Окаймляющий риф располагается непосредственно у берега, одним краем примыкая к нему. Барьерный тоже тянется вдоль береговой линии, но между ним и берегом остается довольно глубокий пролив. Самым загадочным выглядит атолл: посреди океана, часто вдали от любых берегов высится риф почти правильной кольцеобразной формы с мелководной лагуной внутри. Часто гребень такого рифа поднимается над поверхностью моря, образуя низкий и узкий остров-кольцо со скудной растительностью. Надводная его часть состоит из кораллового песка — мелких обломков скелетов кораллов, а самая верхняя часть острова покрыта тонким слоем почвы.
Коралловые рифы. (Felix Salazar)
Коралловые рифы. (Felix Salazar)
Загадку возникновения разных типов коралловых рифов разрешил не кто иной, как Чарлз Дарвин. Он обратил внимание на то, что кораллы могут жить лишь в самом верхнем слое океана: виды, способные к массовому рифообразованию, редко встречаются глубже 50 метров. Излюбленные же их глубины — от 30—40 метров до приповерхностного слоя.
Коралловые рифы. (Felix Salazar)
Дарвин рассуждал так. Предположим, с океанского дна поднялся вулканический остров-гора, вершина которого немного возвышается над водой. Ее подводные склоны до известной глубины тут же будут заселены вездесущими личинками кораллов. Разрастаясь, они образуют типичный береговой риф, непосредственно соединенный с островом. Но что будет, если дно в этом месте будет опускаться или начнет подниматься уровень моря? Кораллы будут вынуждены надстраивать свои колонии вверх. Тем временем нижняя часть рифа, оказавшись на слишком большой глубине, будет постепенно отмирать. В невыгодном положении окажется и внутренняя, примыкающая к берегу часть: ведь пищу обитателям рифа приносит океан и внутренним участкам достаются лишь остатки со стола внешних. К тому же внешняя кромка рифа разбивает прибойную волну, что ухудшает снабжение внутренних участков кислородом. Постепенно эта часть рифа становится местом обитания менее прихотливых, но и медленнее растущих видов кораллов. Кромка же рифа растет стремительно: в благоприятных условиях ветвистые кораллы могут давать 20—30 сантиметров прироста в год. По мере отставания роста внутренней части от внешней риф как бы отодвигается от новой береговой линии, тем самым превращаясь из берегового в барьерный. Наконец, если опускание дна зашло так далеко, что бывший остров вовсе исчезает под водой, памятником ему остается атолл — кольцевой коралловый риф с мелководной лагуной внутри.
Коралловые рифы. (Felix Salazar)
Понятно, что весь этот процесс в природе никто не наблюдал. Однако, когда ученые получили возможность пробурить скважины на атоллах, оказалось, что под ними лежат многие сотни метров коралловых известняков — спрессованных скелетов предыдущих поколений кораллов. Только на глубинах 600—1400 метров (то есть далеко за пределами пригодных для кораллов глубин) они сменялись вулканическими породами. Возраст последних составлял 25—50 миллионов лет. И все это время над ними непрерывно нарастали все новые и новые слои кораллов.
Такая долговечность рифов кажется удивительной. Дело в том, что кораллы чрезвычайно требовательны не только к глубине. Большинство рифообразующих видов не живут там, где температура воды хотя бы иногда опускается ниже 20 °С. Правда, кораллы Аравийского и Красного морей приспособились переживать кратковременные снижения температуры до 16 °С, но ниже этой отметки гибнут и они. (Известно одно исключение: холодноводный коралл лофохелия, образующий обширные рифы на шельфе Норвегии, причем на предельной для кораллов глубине — почти 200 метров. Но лофохелия никогда не встречается в теплых морях, образуя как бы параллельный тропическим рифам мир.) Однако и подъемы температуры свыше 29 °С кораллы переносят плохо: они болеют и, если перегрев оказывается слишком долгим или регулярным, погибают.
Столь же чувствительны кораллы по отношению к солености воды: больше всего им подходит нормальная океаническая соленость — около 3,5%. Превышение этой величины полипы еще могут выдержать (а красноморские виды постоянно живут в воде соленостью 3,8—4%), но любое, даже самое кратковременное распреснение влечет за собой их немедленную гибель. Некоторые особые виды, обитающие на предельно малых глубинах, во время самых глубоких отливов ненадолго оказываются над поверхностью воды. Они приспособились переносить эту экстремальную ситуацию: у одних видов полипы могут глубоко втягиваться внутрь массивных колоний, у других сама колония имеет форму чаши, внутри которой вода остается и во время отлива. Но если в это время над рифом идет дождь, то он убивает и этих спартанцев. Непереносимость распреснения — одна из причин того, что коралловые рифы никогда не возникают вблизи устья крупной реки. Другая состоит в том, что виды-рифостроители могут жить только в чистой воде. Виды, успешно живущие в заиленных водах, образуют лишь отдельные колонии, не сливающиеся в риф.
С учетом всего сказанного можно только удивляться, как столь капризным созданиям удалось вообще дожить до нашего времени. Однако коралловый риф — не просто множество полипов и их известковых построек, это сложнейшая биологическая система, способная к саморегуляции и восстановлению.
На здоровом рифе коралловые полипы чаще всего окрашены в зеленый или зеленовато-желтый цвет. Эту окраску им придают одноклеточные водоросли зооксантеллы, во множестве живущие прямо внутри тканей прозрачного полипа. Они выполняют роль своего рода «молочного скота», производя в избытке сахара и другие органические вещества, которые поглощаются клетками полипа. Некоторые кораллы (альциониевые) настолько положились на своих квартирантов, что вообще разучились питаться самостоятельно: не реагируют на обычную для полипов пищу (микроскопических планктонных животных), а при длительном пребывании в темноте, где невозможен фотосинтез, погибают. Однако для большинства рифообразующих видов пища, поступающая от зооксантелл, — лишь подкормка. Куда важнее для них то, что водоросли в изобилии производят кислород и поглощают продукты азотистого обмена. Причем то и другое происходит прямо по всему телу полипа, избавляя его от всяческих забот об органах дыхания, выделения и транспорта веществ. Большинство мадрепоровых кораллов могут жить и без зооксантелл, но только в виде отдельных колоний, без образования рифов, в которых бесчисленное множество полипов мгновенно поглотило бы весь кислород и отравило бы себя продуктами собственного метаболизма.
В тропической части Мирового океана, в общем-то бедной биогенными элементами (азотом, фосфором, калием и т. д.), содружество полипов и водорослей оказалось свое образным фильтром, отцеживающим драгоценные вещества из окружающих вод и замыкающим их дальнейший оборот внутри рифа. Это превращает риф в цветущий оазис в океанской пустыне: биологическая продуктивность квадратного метра рифов в 100 раз больше, чем в окружающих водах, и в 4—8 раз больше, чем в морях умеренной зоны. Неудивительно, что в этих райских подводных садах находится место не только их создателям, но и тысячам и десяткам тысяч видов самых разных морских существ: рыб, ракообразных, моллюсков, губок, кольчатых червей, иглокожих… По разнообразию населяющих его видов коралловый риф может сравниться только с дождевым тропическим лесом, среди водных же экосистем он не имеет соперников. Дело не столько в высокой продуктивности рифа, сколько в его сложной структуре, создающей возможности для существования бесчисленного множества экологических ниш. Риф предоставляет и обильную пищу, и многочисленные убежища от хищников, выступая как бы морским детским садом: здесь размножаются и проводят большую часть своего личиночного развития многие обитатели открытого моря — рыбы, головоногие моллюски и ракообразные.
К сожалению, сейчас коралловые рифы переживают не лучшие времена: из самых разных районов мира приходят сообщения об их обесцвечивании, разрушении и гибели. Особенно тяжелые потери понесли кораллы Карибского моря и Мексиканского залива (причем рифы вблизи континентального побережья пострадали сильнее островных). Большие очаги гибели кораллов зафиксированы в Индийском океане, отмечены разрушения на атоллах Океании и Большом Барьерном рифе. Более или менее благополучными остаются, пожалуй, лишь рифы Красного моря, но это не меняет общей тенденции.
Конкретные причины могут быть разными: болезни (в последнее время на пострадавших рифах обнаружено более десятка ранее неизвестных болезней кораллов), разрастание водорослей, препятствующих заселению погибших участков личинками кораллов, нарушение связей в экосистеме рифов в результате перелова отдельных видов и загрязнения океана… Указывается и общая причина: пресловутое глобальное потепление, из-за которого температура воды в тропиках все чаще и чаще переваливает за роковую отметку 29 °С. (Впрочем, большие массивы обесцвеченных кораллов обнаружены на 30-метровой глубине, где температура воды не превышает 23 °С и не подвержена колебаниям.) Во многих странах развернулись исследования причин массовой гибели кораллов, а в некоторых (США, Австралии, Саудовской Аравии) уже начаты работы по искусственному выращиванию коралловых колоний. Однако сегодня будущее морских садов остается крайне тревожным.