В морфологии многих побережий тропического пояса большую роль играют известковые постройки рифообразующих кораллов. Такие побережья по их своеобразию можно выделить в особый тип под названием коралловых берегов. Кроме того, постройки кораллов образуют множество небольших низких островов, рассеянных на огромных пространствах в океанах и морях тропического пояса. Их удобно рассмотреть в этом же разделе, так как по своему генезису они представляют по существу береговые формы опустившихся под уровень океана островных возвышенностей.

Рифообразующие кораллы представляют колониальные организмы, образующие известковый скелет. Этот скелет, остающийся после отмирания особей, и слагает массу рифа. Кораллы делятся на шести- и восьмилучевые. Рифы образуют преимущественно шестилучевые кораллы, восьмилучевые играют подчиненную роль.

Коралловые постройки представляют своеобразную жизненную среду, в которой находят очень благоприятные условия в отношении убежища и обилия пищи множество других организмов, как ведущих прикрепленный образ жизни, так и свободно перемещающихся. Таковы многочисленные моллюски с толстостенными раковинами, морские ежи, ракообразные, мшанки, известковые губки, известковые водоросли, пестроокрашенные рыбы и пр. Как видно из приведенного перечня, многие из этих организмов также откладывают известь и, следовательно, могут способствовать нарастанию рифа. Особенно большую роль из растительных организмов играют многоклеточные водоросли, принадлежащие к красным (багряным) водорослям. Клетки этих водорослей выделяют как бы чехол из кальцита и магнезита, который, однако, не уничтожает гибкость и подвижность ветвей водоросли, что позволяет им, не ломаясь, выдерживать сильные движения воды в зоне прибоя. Обычно эти карбонатные корки бывают окрашены в красный или розовый цвет. Будучи менее прихотливыми, чем кораллы, литотамниевые хорошо растут в тех местах, где кораллы уже не могут развиваться. Они пышно развиваются в верхней части рифа в приливо-отливной зоне, где могут оставаться живыми во время отлива, смачиваемые лишь брызгами прибоя. Лучше всего литотамниевые чувствуют себя в мелких прозрачных водах, на глубинах, не превышающих 10 м. В лагунах рифов часто встречается также многоклеточная, выделяющая известь зеленая водоросль - халимеда, образующая известковые, ситовидно продырявленные ветви. Халимеды размножаются и растут так быстро, что они буквально оплетают своими ветвями основания коралловых колоний.

Рифообразующие кораллы встречаются только в водах морей, температура которых никогда не опускается ниже 20° (оптимально 25-30°). Такие температурные условия определяют и горизонтальное распространение кораллов, ограничивая его лишь морями тропического пояса. При этом коралловые постройки сильнее и дальше от экватора развиты по восточным берегам материков, омываемых теплыми течениями, и почти отсутствуют у западных берегов, вдоль которых проходят холодные течения. В Северном полушарии граница коралловых рифов проходит через Бермудские острова (около 30° с. ш.), северную часть Красного моря (26-27° с. ш.) и Гавайские острова (20° с. ш.). В Южном полушарии эта граница проходит через Хаутмен (28 0 30" ю. ш.) у западного берега Австралии, остров Лорд-Хау под 31°30" ю. ш. между Австралией и Новой Зеландией.

Большинство рифовых кораллов может жить на глубинах, не превышающих 40 м, и лишь немногие находились на глубинах 60-70 м. Коралловые полипы не выдерживают сколько-нибудь продолжительного пребывания вне воды, поэтому живые части рифа начинаются только от уровня воды при отливе. Далее, кораллы любят чистую и прозрачную хотя и оживленную сильным движением воду. Там, где вода становится мутной, например перед устьями рек, несущих много взвешенных наносов, коралловые постройки обычно прерываются. Нуждаются кораллы и в свете, так как полипы находятся в симбиозе с одним из видов одноклеточных водорослей, для которого необходим свет. Сильно оживленная волновым движением и течениями вода способствует обильному снабжению кораллов пищей в виде планктона и кислородом и потому благоприятствует усиленному росту колоний. Обычно считается, что для первоначального поселения колонии кораллов требуется твердый скалистый грунт. Это справедливо там, где волны и прибой достаточно сильны, чтобы разрушить коралловую постройку в ранней стадии ее развития. Но в спокойных водах лагун Красного моря нередко можно встретить небольшие колонии кораллов, субстратом для которых является песок, так что они могут быть легко сдвинуты с места рукой. По наблюдениям О. К. Леонтьева, есть колониальные кораллы, которые поселяются не только на песчаных и илистых грунтах, но иногда даже на растительном субстрате. Так, у южных берегов Кубы есть формы кораллов, поселяющихся на стеблях морской водоросли (талассии).

Коралловый риф слагается из колоний очень многих видов кораллов, имеющих форму более или менее компактных масс, шарообразных или лепешковидных, или сильно ветвящихся наподобие куста, сплетающихся и сливающихся друг с другом. Между колониями и их ветвями часто остаются разной величины полости и каналы, заполненыые водой и дающие приют и защиту от нападений врагов множеству других животных организмов. Таким образом, риф имеет в общем рыхлое сложение.

Как уже было сказано, кораллы могут возводить свои постройки только до уровня моря при низкой воде. Достигнув последнего, риф может разрастаться только в стороны, средние же его части, к которым затруднен доступ свежей воды и пищи, начинают отмирать и разрушаться. Благодаря разрастанию в стороны отдельные штоки коралловых построек приобретают часто грибообразную форму, начинаясь на дне сравнительно" узким стволом и расширяясь в стороны в верхней части. Такие коралловые образования встречаются, например, у берегов Бразилии. Последние иногда сливаются между собой верхними частями в большие рифовые массивы, покоящиеся внизу, на морском дне, лишь на отдельных колоннах, между которыми протягиваются пещерообразные подводные коридоры.

Риф, поднимающийся со дна моря у самого берега или на некотором расстоянии от него, имеет внутреннюю сторону, обращенную к суше, и внешнюю - к открытому морю. На внешней стороне рифа наблюдается особенно сильный прибой, и здесь риф бывает подвержен сильному разрушению. Отмершие части его отламываются прибоем и в виде известкового щебня и песка набрасываются при всплеске на поверхность рифа; они заполняют пустоты и впадины рыхлой массой, которая, однако, быстро цементируется проникающими в нее водами. Риф, имевший первоначально пещеристое и губчатое строение, превращается таким образом в плотную и компактную известковую породу.

Одновременно с этим процессом происходит также повышение рифа и поднятие его выще уровня моря. Набрасываемый прибоем на поверхность рифа детритусовый материал образует постепенно на его внешней стороне поднимающийся над водой вал. Этот вал часто служит источником кораллового песка, из которого ветер формирует позади вала дюны, которые, однако, быстро цементируются и закрепляются. На образовавшейся таким образом поверхности, местами не покрывающейся водой даже во время высоких приливов, позднее может сформироваться почвенный покров и развиться растительность благодаря заносу морской водой семян и плодов (кокосовая пальма и др.).

По расположению в плане различают три основных типа береговых коралловых сооружений, обусловленных глубиной прибрежной части и крутизной подводного склона: 1) окаймляющие рифы; 2) барьерные рифы и 3) корковые рифы.

Окаймляющий риф образуется в том случае, если подводный склон крут и глубины, на которых могут развиваться кораллы, находятся только у самого берега. Риф тогда как бы наращивает береговой склон, примыкая к коренному берегу вплотную и образуя своим внешним краем береговую линию. Можно выделить две разновидности окаймляющего рифа: 1) рифы, обращенные своим внешним краем к открытому морю и не защищенные от его воздействия никаким другим барьером, и 2) рифы, защищенные барьерным рифом. Не испытывая действия сильного прибоя, такой окаймляющий риф не имеет образованного известковыми водорослями гребня, хотя его внешний край часто почти отвесный. Поверхность защищенного окаймляющего рифа сходна с рифовым плато описываемых ниже атоллов, имеет неровную поверхность, и нередко при низкой воде бывает занята серией небольших озерков или луж. В ряде случаев окаймляющий риф не совсем вплотную примыкает к коренному берегу, а отделяется от него очень неглубоким (0,3-1,5 м) каналом с днищем, покрытым песком или гравием; это так называемый «лодочный канал». Часто такое явление бывает связано с обилием наносов у берега, создающим неблагоприятные условия для роста кораллов. Каналы такого происхождения развиты, например, на восточном берегу Красного моря к северу от Джидда и на северо-западном берегу Мадагаскара.

Барьерный риф представляет вал, поднимающийся со дна моря и идущий параллельно берегу, отделяясь от него каналом или лагуной большей или меньшей ширины. У Большого Барьерного рифа, протягивающегося почти на 2000 км вдоль восточного побережья Австралии, ширина лагуны в среднем 30-50 км. Местами она суживается до 7 км, местами расширяется до 100 и даже 180 км. Глубина рифового канала обычно не превышает 50 м. Австралийский барьерный риф не тянется непрерывно: он слагается из огромного числа отдельных рифовых массивов, располагающихся цепочкой на границе с открытым океаном, а, кроме того, масса отдельных небольших рифов разбросана среди лагуны. Некоторые из этих построек представляют подводные скалы, поверхность которых располагается на глубинах 10-15 м. Такие подводные скалы, весьма затрудняющие плавание судов в районах их развития, представляют ранние стадии развития рифа. Характерно почти полное отсутствие в их образовании участия известковых водорослей. В процессе дальнейшего роста кораллов рифовые скалы достигают уровня воды при отливе, что прекращает их дальнейшее нарастание в высоту за счет жизнедеятельности кораллов. Поверхность постройки теперь находится в иных условиях, чем ее склоны.

Сильное движение воды в зоне прибоя вызывает раздробление известковой породы рифа, обломки перетираются и измельчаются,. превращаясь в коралловый песок, набрасываемый прибоем на поверхность рифа.

Миниатюрные песчаные островки или коралловые отмели в несколько десятков или сотен квадратных метров разбросаны в большом количестве в лагуне Большого Барьерного рифа Австралии. Иногда эти лагунные рифы представляют как бы атоллы в миниатюре, имея кольцевидную форму с лагуной внутри в виде небольшого озерка всего лишь в несколько дециметров или метров глубиной. Такие лагунные рифы весьма обычны в эпиконтинентальных морях Индонезии, в Южно-Китайском море, в районе Антилл,. местами в Красном море, вдоль северо-западного побережья Мадагаскара, в рифовом канале берегов Квинсленда. Обычно эти атоллообразные рифы более высокие с наветренной стороны.

По-видимому, к этой же категории мелководных, лагунных форм следует отнести и те формы, которые в литературе известны-под названием корковых рифов.

Несмотря на интенсивное разрушение отмерших частей рифа на внешней стороне действием прибоя, риф разрастается особенна энергично именно с этой стороны. Это объясняется тем, что сильное движение воды приносит полипам пищу в виде планктона. Благодаря этому внешний край рифа обычно очень крутой, часто даже нависающий, и у барьерных и окаймляющих рифов нередко обрывается к довольно значительным глубинам.

При изменяющихся условиях глубины вдоль одного и того же побережья различные типы рифов могут переходить один в другой. Так, барьерный риф, окаймляющий Новую Каледонию, под. 21° ю. ш. примыкает непосредственно к западному берегу острова и на протяжении 100 км тянется в виде окаймляющего рифа. Подобным же образом Большой Барьерный риф, обрамляющий на севере острова Вити-Леву и Вануа-Леву (Фиджи), на остальном своем протяжении примыкает к обоим островам непосредственно. Иногда окаймляющий риф отделяет от моря бухту, являясь в виде барьерного рифа, как это наблюдается, например, на одной из бухт о. Оау (на Гавайских островах). В Красном море развиты рядом окаймляющие, барьерные и корковые рифы. Последние господствуют в Суэцком заливе; вдоль берега Хиджаза тянется барьерный риф, отделенный от берега каналом в 70 м глубиной, и на противоположном африканском берегу риф имеет характер окаймляющего.

Коренной берег, окаймленный рифами той или другой формы, может быть как низким (например, полуостров Флорида), так и высоким (восточное побережье Австралии, Новая Каледония и. берега многих других островов Тихого океана).

В ряде случаев наблюдается, что береговой склон побережья, сопровождаемого коралловыми постройками, бывает также покрыт последними, расположенными, однако, уже на значительной высоте над уровнем моря. Это будут древние, уже мертвые коралловые рифы, образовавшиеся при ином положении уровня моря и испытавшие с тех пор поднятие. Иногда эти поднятые коралловые рифы образуют как бы несколько этажей или террас, лежащих одна над другой, соответственно нескольким, достаточно длительным стабильным положениям береговой линии. Поднятые коралловые рифы известны почти исключительно на берегах островов: на Больших и Малых Антильских островах (Куба, Ямайка, Барбадос, Подветренные), на южном берегу Явы и др. Часто в этих коралловых известняках наблюдаются карстовые явления: небольшие речки, достигнув прибрежной полосы поднятых коралловых рифов, исчезают с поверхности и достигают моря подземными путями. Наружный край древних рифов местами как бы валообразно приподнят и отгораживает сухие впадины, имеющие сток через пещеры и каналы в известняке. Эти впадины представляют, видимо, не что иное, как осушившиеся при поднятии рифовые каналы и лагуны.

С другой стороны, многие рифы своими морфологическими чертами часто с полной определенностью свидетельствуют о имевшем место и быть может еще продолжающемся опускании дна.моря, на котором кораллы первоначально поселились. Выше уже отмечалось, что не только глубины непосредственно перед внешним краем барьерного рифа, но часто и глубины канала, отделяющего риф от коренного берега, значительно превышают те глубины, на которых кораллы могут развиваться. Совершенно очевидно, что это могло произойти только в результате медленного опускания морского дна, причем нижние части рифа отмирали и превращались просто в коралловый известняк, тогда как верхняя часть рифа, состоящая из живых еще колоний, по мере опускания постоянно наращивала риф до уровня моря. Об опускании свидетельствует в таких случаях и значительная ширина канала, отделяющего риф от берега, а также и сам юный характер коренного берега, часто почти лишенного наносных образований и богатого ингрессионными бухтами и т. д. (берега Австралии, Новой Каледонии).

Атоллы. Рассмотренные до сих пор типы коралловых сооружений только осложняли строение побережий материков и островов, сложенных из пород неорганогенного происхождения. Но в так называемых атоллах коралловые рифы играют уже совершенно самостоятельную роль. Атолл знаменует собой наличие неглубоко лежащей подводной возвышенности, чаще всего подводного вулканического конуса, круто обрывающегося по краям к значительным глубинам. На эту возвышенность насажены коралловые постройки, которые одни только и выдаются из воды в виде кольца низких коралловых островов или в виде сплошного кольцевидного-вала, замыкающего внутреннее водное пространство - лагуну. Это рифовое кольцо собственно и называют атоллом.

Размеры и формы атоллов бывают разнообразны: поперечник их варьирует от 2-3 до нескольких десятков километров. Атолл Суводива в группе Мальдивских островов достигает 217 км в окружности при диаметре до 71 км и состоит из 102 коралловых островков. В группе Маршалловых островов имеются атоллы, достигающие свыше 100 км в диаметре. Форма атолла в плане то более или менее округлая или овальная, то треугольная, четырехугольная или неправильно лопастная или угловатая. У самых маленьких атоллов лагуна иногда отсутствует, заменяясь сухой блюдце-образной впадиной. Если же лагуна развита, то ее глубина всегда незначительная - не более 70-80 м, а у небольших атоллов - несколько метров. Дно лагуны обычно довольно плоское, слегка вогнутое, ровное, обычно сложенное коралловым песком, а ближе к середине - тончайшим известковым илом. В тех случаях, когда рифовое кольцо прорвано в нескольких местах каналами, соединяющими лагуну с открытым морем, глубина лагуны всегда превышает глубину этих каналов. Таким образом, если надводная" часть атолла не сплошная, то подводная часть обычно представляет непрерывный рифовый вал, оконтуривающий край подводной вулканической возвышенности дна моря. Если через широкие каналы внутрь лагуны могут свободно проникать океанические воды» то и в лагуне могут развиваться кораллы, образуя поднимающиеся здесь и там рифовые островки. Отдельные острова, образующие кольцо атолла, сами представляют часто как бы атолл в миниатюре, имея в середине свою собственную лагуну, или представляют неполное кольцо, открываясь в сторону главной лагуны широким каналом. Такие атоллы второго порядка называют атолл он а ми.

В строении и рельефе атоллового кольца наблюдается отчетливо выраженное зональное строение. Можно выделить следующие зональные элементы:

1. Наружный (океанический) склон, круто падающий до значительных глубин в несколько сотен метров. Угол падения нередко превышает 45°, а в верхней части склона, где происходит особенно интенсивное размножение кораллов, он образует часто даже навес.

2. Известково-водорослевый гребень, образующий внешний край поверхности рифа и отчетливо выраженный лишь на наветренной его стороне. Гребень этот представляет наиболее высокую часть рифа и сложен преимущественно известковыми отложениями водорослей. Гребень отсутствует на атоллах морей Индонезии и Красного моря, где никогда не наблюдается столь мощного прибоя, как на атоллах открытого океана. Сила прибоя такова, что она делает риф совершенно недоступным с наветренной стороны, за исключением тех мест, где он прорван каналами. Прибой разрушает постройки кораллов и делает их развитие почти невозможным до глубины 2-3 м. Но водоросль пышно разрастается в таких условиях и, как было уже указано, может оставаться живым выше уровня моря, смачиваемый лишь брызгами. На атолле Бикини в группе Маршалловых островов водорослевый гребень, окрашенный в красный или розовый цвет, напоминает своим несимметричным профилем куэсту и возвышается на 0,6- 1,0 м над рифовым плато, расположенным позади него.

На наружной, наветренной стороне гребня иногда наблюдаются; равноотстоящие борозды и разделяющие их повышения, отсутствующие на подветренной, обращенной в сторону лагуны стороне-гребня. Кроме Маршалловых островов подобные же борозды наблюдаются на атолле Фунафути в группе островов Эллис, на Ра-роиа в группе Туамоту, на Онотоа в островах Гилберта.

3. Рифовое плато лежит позади водорослевого гребня; оно обычно достигает нескольких сотен метров в ширину, имеет неровную поверхность и образовано главным образом мертвыми коралловыми рифами и рифовым детритом, подвергшимся цементации и инкрустированным известковыми водорослями. Иногда плато бывает частично занято и живущими кораллами, которые вблизи водорослевого гребня находят благоприятные жизненные условия обильном снабжении водой со стороны океана. Эти колонии кораллов часто имеют вид микроатоллов - кольцевидной постройки, в которой живые полипы находятся по краям, и эти края немного поднимаются над, центральной частью. Высота микроатоллов обычно всего несколько дециметров, а диаметр изменяется от нескольких дециметров до нескольких метров. На рифовом плато встречаются острова, сложенные коралловым песком.

4. Внутренний склон рифового кольца значительно более пологий, чем внешний склон. Его верхняя часть образована песком, сдутым с островов. На склоне располагаются колонии живых кораллов с плоскими вершинными поверхностями, которые почти, достигают поверхности воды.

5. Лагуна. Дно лагуны иногда плоское и покрыто известковым песком неизвестной мощности. Но из песчаного дна часто выступают крутые клубни живых кораллов. В лагуне Эниветок (Маршалловы острова) Эмери насчитал около 2300 таких колоний.

Атоллы имеют чрезвычайно широкое распространение в пределах тропического пояса Тихого и Индийского океанов. В Индийском океане, между 70 и 100° в. д. атоллы являются господствующей формой островов. К ним принадлежат группы Лаккадивских и Мальдивских островов, острова Чагос и др. В Тихом океане к атоллам относятся все острова Туамоту, Токелау, Феникс, Центральные Полинезийские Спорады, Эллис, Гилберта, Маршалловы, Гавайские острова и многие другие. Как можно видеть, атолловые острова группируются в архипелаги, занимающие обширные пространства. Вне открытого океана настоящие атоллы встречаются редко. Можно отметить их наличие в морях Индонезии, а также несколько типичных атоллов известно в Красном море.

Настоящие атоллы поднимаются всего на несколько метров над уровнем океана, а некоторые даже и вовсе не выступают на поверхность, представляя собой подводные банки. Но наряду с этим есть и такие атоллы, которые несомненно испытали со времени своего образования некоторое поднятие. Они поднимаются на значительно большую высоту над уровнем моря, чем нормальные рифы, их лагуна часто имеет вид сухой впадины с подземным стоком через трещины в рифовом известняке. Примерами поднятых атоллов могут служить многочисленные мелкие островки Центральных Полинезийских Спорад, остров Рождества в Индийском океане (высота 364 м), некоторые из островов Луайоте, остров Эуа (329 м) в архипелаге Тонга и др. Как уже было сказано, на склонах таких поднятых атоллов рифовые известняки располагаются в несколько ярусов, образуя как бы ряд террас. Особый интерес представляют поднятые атоллы для понимания их генезиса, так как размыв рифовых известняков изредка вскрывает их основание, состоящее обычно из вулканических пород. Такие образования намечают ряд переходов к высоким вулканическим островам с современными окаймляющими или барьерными рифами. Такими переходными образованиями являются так называемые почти-атоллы. Примером почти-атолла может служить атолл Трук в группе Каролинских островов, в лагуне которого, достигающей 63 км в поперечнике, поднимается ряд островов вулканического происхождения, один из которых достигает 530 м высоты. На островах Адмиралтейства известен почти-атолл Эрмит с четырьмя вулканическими островами.

Вопрос о происхождении атоллов еще до сравнительно недавнего времени решался исследователями по-разному. В первой половине прошлого столетия спутник русского мореплавателя О. Е. Коцебу И. Ф. Эшшольц высказывал взгляд, что образование атоллов происходит на горных вершинах, поднимающихся со дна океана. Это представление И. Ф. Эшшольца получило дальнейшее развитие во взглядах ряда натуралистов XIX в., которые полагали, что коралловые рифы атоллов своей кольцевидной формой повторяют такую же форму края кратера вулкана, на котором они заложились. С этим мнением не вязался, однако, тот факт, что размеры многих атоллов намного превышают поперечники кратеров известных вулканов земного шара.

Стройная теория образования атоллов была дана в 1842 г. Ч. Дарвином после его наблюдений над строением и жизнью коралловых рифов во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль». По Дарвину, фундаментом каждого атолла должен служить остров, чаще всего представляющий вершину вулкана, поднимающегося со дна моря. Поселившиеся по окраинам этого острова кораллы образовали первоначально окаймляющий риф, вплотную примыкавший к берегу. При последовавшем затем медленном опускании дна моря первоначальный остров постепенно погружался и уменьшался в высоте и в поперечнике. По мере погружения рифа кораллы все время надстраивали его до уровня моря, но рост рифа в стороны происходил только на внешней стороне, обращенной к открытому морю. В связи с этим должен был образоваться канал между кольцом рифа и уменьшившимся в размерах островом. Риф превращался таким образом в барьерный. Позднее остров мог совсем исчезнуть под водой, и только риф, постоянно надстраиваемый сверху живыми кораллами, оставался в виде кольца на месте затонувшего острова.

Дарвинова теория происхождения атоллов, развитая и дополненная позднее Д. Дэна, принималась некоторое время всеми безоговорочно и признавалась универсальной. Ее подтверждал тот факт, что под живыми наблюдались мертвые рифы, уходящие на глубины, на которых кораллы жить уже не могут, а также наличие описанных выше почти-атоллов. Однако ряд новых фактов вызвал критику этой теории и заставил усомниться в ее универсальном приложении.

Важным событием второй половины прошлого столетия явилась кругосветная океанографическая экспедиция исследовательского корабля «Челленджер» (1868-1872 гг.). Участник этой экспедиции Д. Мёррей предложил новую теорию происхождения коралловых рифов и атоллов. Согласно этой теории, кольцевые рифы образуются на подводных вулканических возвышенностях, приуроченных к участкам, где дно моря поднимается. Когда вершина этой возвышенности достигнет такой глубины, что на ней могут уже поселиться мелководно-морские донные организмы, здесь начинают накапливаться их известковые скелеты, к которым в изобилии присоединяются также остатки отмирающих планктонных организмов - раковинки фораминифер, птеропод и др. Благодаря этим отложениям поверхность вулканической возвышенности еще больше повышается. Более глубоких мест дна моря известковые осадки обычно не достигают, нацело растворяясь морской водой при опускании. Когда таким путем подводная возвышенность приблизится к уровню моря настолько, что на ней могут поселиться рифообразующие кораллы, последние начинают возводить свои постройки по всему пространству отмели. Однако на внешних краях образовавшегося таким образом рифа кораллы находятся в более благоприятных условиях, получая постоянно свежую воду и обильную пищу, поэтому рост рифа здесь происходит быстрее. Во внутренних частях отмели кораллы скоро начинают отмирать, а известняк отмерших рифов постепенно растворяется морской водой. Таким образом здесь образуется лагуна. На очень маленьких атоллах, как было уже сказано, лагуны может и не быть, так как прибой волн заполняет ее набрасываемыми продуктами разрушения внешних частей рифа. Чем больше размеры атоллов, тем сильнее аккумулятивная деятельность прибоя отстает от растворяющего и эродирующего действия морской воды и тем больше и глубже получается лагуна.

Как видно из сказанного, теория Мёррея, в противоположность теории Дарвина, предполагает относительно очень небольшую мощность кораллового рифового известняка, не превышающую нескольких десятков метров. Как мы увидим ниже, предпринятое на некоторых атоллах бурение в ряде случаев не подтвердило это допущение. Есть в теории Мёррея и другие слабые стороны. Например, возбуждает сомнение возможность образования лагуны растворяющим действием морской воды.

Следует изложить, наконец, гляцио-эвстатическую теорию рифов, предложенную Р. А. Дэли. Взгляды последнего базируются на том факте, что большое число лагун имеют глубину около 60 м. Уровень днищ этих лагун мыслится названным автором как абразионная поверхность, сформировавшаяся в период четвертичного оледенения, когда уровень Мирового океана был эвстатически понижен вследствие изъятия из него-значительного объема воды, перекочевавшей на сушу в виде мощных толщ льда материковых и горных оледенений. Понижение температуры воды океана во время максимума оледенения в более удаленных от экватора окраинных частях современного ареала распространения кораллов должно было вызвать их отмирание здесь, и они сохранились живыми лишь в немногих «убежищах» (рефугиумах) близ экватора. В послеледниковый период потепления климата и стаивания ледников уровень моря эвстатически поднялся, кораллы распространились из этих убежищ и заняли своими постройками абразионные поверхности времени понижения уровня. Дэли указывает на обширность атоллов и барьерных рифов, которые достигают больших размеров в экваториальных областях, чем в окраинных частях их ареала, и объясняет это большей древностью первых. Он допускает также, что могли играть роль и движения земной коры, но не придает им большого значения.

Как можно было убедиться из изложенного выше, решение вопроса о том, какая из предложенных теорий наиболее отвечает известным фактам, требует в первую очередь определения мощности коралловых известняков, залегающих на вулканическом фундаменте или на толще мелководно-морских осадочных образований. Так, согласно теории Дэли, мощность коралловой формации не может быть больше слоя воды, вернувшейся в океан в результате таяния ледников. С другой стороны, теория опускания (Дарвин, Дэна) требует большой мощности толщи коралловых известняков. Этот вопрос мог быть разрешен лишь путем бурения на атоллах. Впервые такое бурение было осуществлено в 1896-1899 гг. на атолле Фунафути в группе островов Эллис, поднимающихся с глубин 5000 м. При низкой тогда технике бурения удалось пробурить только до глубины 300 м с небольшим, хотя фундамент коралловой формации и не был еще достигнут. Скважина вскрыла коралловые породы, переслаивающиеся с песчаниками, обломками скелетов простейших, раковин двустворок и брюхоногих моллюсков. Наличие коралловых пород на глубинах, превышающих возможность роста кораллов, указывает на опускание рифовой постройки по мере ее нарастания (, стр. 18). Это говорило в пользу теории Дарвина.

По исследованиям Вивальда в Индийском океане, понижение температуры поверхностных вод в районе Лаккадивских и Мальдивских островов достигало в период оледенения 8-9°, т. е. температура вод была ниже 18° - предела возможного существования кооаллов.

В более позднее время бурение на рифах и атоллах было проведено во многих районах, и результаты его в большинстве случаев говорят в пользу дарвиновской теории опускания. Так, бурение на Кито Дайто Цима к югу от Японии показало распространение новейших плио-плейстоценовых коралловых известняков до глубины 103 м, т. е. до глубины несколько большей, требуемой эвстатической теорией Дэли. Это бурение, проведенное до глубины 432 м, не достигло фундамента рифовых известняков. Две буровые, заложенные в лагуне Большого Барьерного рифа Квинсленда, показали распространение новейших рифовых известняков до глубин 123 и 145 м. На о. Маратуа к северо-востоку от Борнео (Калимантана) кораллы были до самого конца скважины - до глубины 429 м, на Оагу в группе Гавайских островов - до 319 м, на атолле Бикини в группе Маршалловых островов самая глубокая из четырех скважин прошла 777 м, не достигнув основания коралловой формации. Магнитная съемка на Бикини показала предположительно вулканическое основание атолла на глубинах от 1250 до 3950 м. Все эти факты указывают на значительную величину опускания дна моря. Нельзя, однако, не сказать о Бермудских островах, строение которых обнаруживает согласие с гляцио-эвстати-ческой теорией Дэли. Оказалось, что рифы Бермудов покоятся на платформе на глубине 75 м, а сейсморазведка в 1952 г. показала наличие поверхности выравнивания на этом уровне под всем этим архипелагом.

Предыдущая

Публикуется с небольшими сокращениями

Не меньший интерес представляет другая группа самостоятельных островов - острова коралловые. Они созданы организмами (полипами), способными выделять известковое вещество. Живут они колониями. Новые развивающиеся организмы остаются в связи с отмершими и образуют общий ствол. Для жизни кораллов, а следовательно, и для образования острова нужны некоторые благоприятные условия. Необходимо, чтобы температура воды в среднем не опускалась ниже 20°. Поэтому полипы могут развиваться только в теплых тропических морях, да и то не везде. Там, где побережья омываются холодными течениями, их нет, как, например, у берегов Перу. Кроме того, для существования большинства полипов нужно твердое дно, чтобы укорениться, и сравнительно чистая вода; вследствие этого в тех местах, где впадают в море реки, принося с собой муть, риф прерывается.
Коралловые постройки можно разделить на две категории.
К первой категории относятся коралловые рифы, окаймляющие какой-нибудь остров или материк, - это береговые и барьерные рифы. Ко второй категории относятся самостоятельные острова, известные под именем атоллов. Атоллы имеют более или менее округлую или овальную форму, реже встречается треугольная или четырехугольная форма.
Береговой риф окаймляет какой-нибудь остров или берег материка. Этот вал едва вздымается над водой, но и то далеко не везде, а большей частью он представляет отмель, так как кораллы вообще могут жить только под водой. Живые кораллы могут существовать на глубине до 90 м, но на такой глубине они встречаются довольно редко, а большей частью они не опускаются ниже 30- 40 м. Граница отлива составляет их верхний предел. Но некоторые полипы могут и обнажаться из-под воды и подвергаться непродолжительное время инсоляции.
Целый ряд процессов ведет к тому, что коралловая отмель повышается. Море набегает на берег, отторгает куски полипняка, измельчает их в песок и набрасывает на мель, засыпая пустоты; на поверхности рифа поселяются другие организмы - моллюски, ракообразные, панцыри и скелеты которых в свою очередь идут на повышение рифа. Кроме того, теплая вода растворяет известняк, ветер и волны выбрасывают на мель вещества, принесенные с берега. В результате риф в целом уплотняется и иногда несколько возвышается над поверхностью моря, отделяясь от берега узким каналом.
Барьерный риф гораздо дальше отстоит от берега, чем береговой. Между ним и берегом находится лагуна, местами заполненная также рифами и наносами. Самый большой барьерный риф тянется вдоль северо-восточного берега Австралии на протяжении 2000 км. Ширина лагуны здесь 40-50 км, иногда она расширяется даже до 180 км; глубина ее местами достигает 100 м, так что в лагуну могут заходить пароходы, хотя плавание и опасно, так как встречается много коралловых мелей. Ширина самого рифа - несколько десятков километров.
Если мы взглянем на карту Тихого океана, то увидим, какое большое количество барьерных рифов встречается там. Все большие острова и масса мелких окаймлены коралловыми постройками.
Третью группу коралловых построек представляют атоллы. Собственно все кольцо атоллов представляет мель, а острова возвышаются из воды только местами. Атоллы производят очень сильное впечатление. Еще Дарвин говорит: «Трудно представить себе, не видев собственными глазами, бесконечность океана и ярость волн в резкой противоположности о низкой каймой суши и с гладью светлозеленой воды внутри лагуны». Если в кольце атолла есть значительный прорыв, то суда могут найти спокойную пристань в его лагуне.
В поперечном разрезе атолл представляет сначала крутой склон, потом плоскую мель с возвышающимися на ней островами и, наконец, углубление лагуны. Размеры атоллов весьма различны: от 2 X 1 км до 25 X 10 км и даже 90 X 35 км.
Возникновение атоллов можно объяснить следующим образом: если имеется в море мель, едва покрытая водой, то в случае твердого дна кораллы могут на ней поселиться и образовать атолл. Овальную форму атолл получает потому, что кораллы поселяются преимущественно по краям мели, так как сюда волнение моря, если оно не чрезмерно сильно, и морские течения приносят беспрепятственно запасы пищи. Мель может возникнуть как вследствие поднятия дна моря, так и вследствие образования подводного вулкана или вследствие уплотнения пепла на конусе, едва возвышающемся над поверхностью. Если первоначально кораллы и поселяются равномерно по всей поверхности мели, то вскоре краевые кораллы окажутся в более выгодном положении: им беспрепятственно доставляется пища, и они растут быстрее, чем кораллы, находящиеся в средине. В средине создается лагуна, правда, довольно мелкая, так как мель находится неглубоко под водой. Мощность такого полипняка невелика и редко достигает 10 м.
Таким образованиям дают название коралловых рифов.
Труднее объяснить происхождение атоллов среди глубокого моря. Дарвин, как и многие другие ученые, обратил внимание, что часто коралловые острова поднимаются очень круто; склон их достигает 30°.
Сначала полагали, что только коралловые острова имеют такие крутые склоны, но теперь мы знаем, что и вулканические, а иногда и континентальные острова не уступают им в этом отношении.
Другой факт, который затрудняет объяснение происхождения атоллов, заключается в том, что мертвый полипняк иногда встречается на глубинах 100-200 м и больших, а мы знаем, что на такой глубине кораллы жить не могут.
Все эти затруднения были устранены теорией образования рифов Дарвина, который связал все три типа коралловых образований воедино. Он полагал, что всякий полипняк начинает свое существование в виде берегового рифа, потом переходит в барьерный, а затем уже превращается в атолл и что это превращение обусловливается опусканием дна моря в данной местности.
Кораллы начинают свои постройки вокруг какого-нибудь острова, чаще всего вулканического происхождения, и образуют сначала береговой риф. По мере медленного погружения острова нижние части полипняка погибают, а над ними размножаются новые кораллы, которые успевают надстраивать риф. Вместе с тем расстояние между внешним краем рифа и коренным берегом увеличивается, и образуется уже барьерный риф. От острова еще остается небольшая часть, подымающаяся среди лагуны. Затем происходит дальнейшее опускание, и образуется атолл; остров уже совершенно скрылся под водой, и на его месте находится лагуна. Естественно, что при таком образовании атолла его наружные склоны отличаются крутизной.
Многие ученые признавали эту теорию, особенно подробно разработанную в 1885 г. Дэна, но затем против нее были высказаны и возражения. Против теории Дарвина приводили тот факт, что часто в одной й той же группе островов мы встречаем все переходные стадии рифов Так, в группе Каролинских островов встречаются береговые рифы, рядом барьерные и атоллы, из лагун которых еще выглядывают небольшие островки, и, наконец, типичные атоллы. Однако это возражение, основанное на существовании различных форм рифов поблизости друг от друга, легко устраняется, если предположить, что в данном месте произошли неравномерные вертикальные движения морского дна. Благодаря этому могли образоваться рядом различные формы полипняков.
В пользу дарвиновской теории говорит и то обстоятельство, что хотя иногда и встречаются по соседству разные формы рифов, но гораздо чаще на обширных пространствах доминирует одна какая-нибудь форма, как это, например, наблюдается в Океании. Бурение полиппяка на острове Фунафути (в группе островов Эллис) подтвердило также правильность воззрений Дарвина. Скважина прошла 334 м в сплошном полипняке. Следовательно, в данном месте происходило действительное опускание дна, так как кораллы не могут жить на такой глубине.
Согласно наблюдениям Меррея, Гуппи и Агассиса, нет надобности, чтобы атолл развивался непременно из берегового и барьерного рифа, - он может возникнуть и самостоятельно, притом не только в мелководной, но и в глубокой области моря. Если на дне моря происходит вулканическое извержение, то кораллы могут создать атолл на краю возникшего подводного вулкана, вокруг его кратера.
Уже Шамиссо во время своего путешествия по Океании указал, что образование лагуны часто обусловлено тем, что кратер вулкана служит дном лагуны.
Иногда подводная возвышенность лежит все-таки очень глубоко, на глубине нескольких сот метров. На такой глубине кораллы жить не могут, но там могут существовать многие другие организмы: ракообразные, моллюски и водоросли, имеющие известковый скелет; скелеты этих организмов увеличивают высоту подводного рифа, так что на нем в конце концов могут поселиться и кораллы (теория Меррея). Что же касается образования лагуны, то Агассис полагал, что углублению ее содействуют морские приливы. Атолл не представляет сомкнутого кольца, а имеет перерывы. В них проникает приливное течение, производит сильно эродирующее действие и очищает лагуну от наносов.
Несмотря на сделанные возражения и дополнения, дарвиновская теория в общем вполне подтвердилась новейшими исследованиями, и можно считать ее наиболее правильно объясняющей происхождение атоллов.

Популярные статьи сайта из раздела «Сны и магия»

Если приснился плохой сон...

Если приснился какой-то плохой сон, то он запоминается почти всем и не выходит из головы длительное время. Часто человека пугает даже не столько само содержимое сновидения, а его последствия, ведь большинство из нас верит, что сны мы видим совсем не напрасно. Как выяснили ученые, плохой сон чаще всего снится человеку уже под самое утро...

Биогенные острова встречаются только в тропической и экваториальной широтных зонах океана с теплыми водами. По составу субстрата выделяются атоллы, коралловые рифы и мангровые острова. Однако последние имеют малые размеры и очень ограниченное распространение в береговой зоне. Коралловые образования представляют собой окаймляющие рифы, протягивающиеся вдоль берегов, или барьерные рифы, расположенные на удалении от берегов и отделенные от них лагунами. Большая часть рифов находится под водой, а над уровнем океана в виде небольших островов замысловатых очертаний выступают лишь их вершины, например, на Большом Барьерном рифе у восточного берега Австралии. Атоллы в океане возникают на вершинах крупных подводных вулканических гор или в процессе длительной эволюции кольцевого окаймляющего рифа вокруг вулканических островов, впоследствии погрузившихся ниже уровня океана и перекрытых толщей коралловых известняков. В итоге образуются кольцевые низкие острова, сложенные коралловым песком - продуктом разрушения рифов, которые окружают внутреннюю мелководную лагуну, например, острова Каролинские, Маршалловы, Гильберта, Лайн, Туамоту - в Тихом океане, острова Мальвинские и Чагос - в Индийском океане, острова Альбукерке, Сен-Андрес, Ронкадор - в Атлантическом океане (Карибское море) и другие. Эти острова представляют собой молодые образования, возникшие в результате надстройки коралловых рифов в голоцене .

Из названия понятно, что такие названия получили острова, которые «выросли» из коралловых рифов. Выглядит это следующим образом. Сначала действующий подводный вулкан, совершив свое последнее извержение, поднимается над поверхностью воды и угасает. Его со всех сторон окружают коралловые рифы, которые корнями достигают океанического дна. Со временем вулкан оседает или разрушается, однако рифы остаются на месте, повторяя его очертания, продолжая расти. В конце концов, над поверхностью остается только «плашка» острова с неглубокой центральной лагуной, которая показывает жерло бывшего вулкана.

Центральная лагуна острова - это наиболее красивое место острова, которое заслужено является его достопримечательностью.

Такой тип островов является излюбленным местом отдыха для людей со всего мира, являясь визитной карточкой красивых тихоокеанских островов (рисунок 4)

Коралловые рифы растут не только за счет превращения твёрдых кораллов, в песок, повышающий уровень морского дна. Не менее важным источником их образования является клейкое вещество, которое выделяют и полипы, и отдельные водоросли, поселяющиеся на них. Это вещество цементирует все известковые остатки в нерушимую скальную поверхность.

Рисунок 4. - Коралловые острова. Мальдивы .

В тропиках довольно часто идут обильные дожди. Тогда концентрация соли в поверхностных слоях морской воды резко снижается, и многие полипы гибнут. Иногда наплывают тучи ила и песка, которые, оседая, хоронят под собой животных. Мертвые коралловые колонии крошатся и превращаются в коралловый песок.

Таким образом, коралловые образования возникают в результате бесконечных процессов созидания и разрушения.

Людей издавна интересовало, как возникают рифы, особенно атоллы, встречающиеся прямо в открытом океане.

Известный русский мореплаватель Ф. Ф. Беллинсгаузен высказал ряд верных мыслей об их природе. Самую обоснованную теорию происхождения коралловых рифов выдвинул Ч. Дарвин. Во многом придерживаются ее и сегодня .

Образование атоллов не всегда укладывается в схему, выдвинутую Дарвином. Некоторые из них зарождаются на вершинах подводных вулканов либо на морских отмелях. Об этом свидетельствуют, например, результаты бурения берегового рифа у Паго-Паго на островах Самоа, где коренная порода (не кораллы) находится уже на глубине 35 м от поверхности.

Английский ученый Дж. Маррей внес существенные дополнения в теорию Дарвина. Он доказал, что сплошной коралловый риф обязательно преобразуется в кольцевой, и вот по какой причине. Кораллам в средней части рифа не хватает пищи, они постепенно гибнут и разрушаются, ибо здесь накапливается углекислота - продукт дыхания полипов, которая и растворяет известняк, а риф наращивается только с внешней стороны. Так и возникает лагуна в центре рифа.

В. Н. Космынин, подробно изучавший геоморфологию коралловых рифов Сейшельских островов, нашел на них ряд последовательных стадий формирования рельефа внешнего склона. На первых стадиях шпоры представляют собой вытянутые сверху вниз по склону полосы густого переплетения ветвистых кораллов. Такие кораллы характеризуются быстрым ростом, и подолгу они успевают за относительно короткий срок образовать на рифроке так называемый коралловый буш. Под воздействием волн нежные концевые веточки колоний обламываются, а их основания тем временем подвергаются цементации известковыми водорослями и инкрустирующими кораллами .

На этой как бы спрессованной и потому более плотной вертикальной полосе кораллового известняка, как на поколе, снова разрастаются ветвистые кораллы - и образование шпоры переходит во вторую стадию.

Возникновение каналов, т. е. выемок между шпорами, отчасти объясняется эрозией под влиянием оттекающей с рифа воды, которая при отступлении волны устремляется именно сюда, так как не встречает препятствий в виде коралловых зарослей. Однако главная причина возникновения каналов заключается все же в росте кораллов на шпорах. На последней стадии ширина шпор по фронту достигает 3-5 м, а иногда и более, причем они начинают смыкаться своими боковыми сторонами, и тогда каналы между ними превращаются в вертикальные или наклонные туннели.

Из сказанного очевидно, что риф разрастается в сторону моря за счет образования шпор и их последующего слияния. Конечно, не исключено и эрозионное их разрушение, но оно, по-видимому, имеет место лишь при очень сильных штормах.

На упомянутом выше рифе на острове Хайнань система шпор и каналов находилась в третьей, наиболее развитой стадии.

Венчающий внешний склон рифа гребень несколько возвышается над уровнем нуля глубин, за ним в сторону берега тянется более или менее плоская известковая платформа, или риффлет.

Непосредственно за гребнем на риффлете почти всегда имеется понижение глубиной от 50 см до 1-2 м и шириной в несколько метров. Оно тянется извилистым каналом параллельно внешнему краю рифа. Как уже было сказано выше, гребень рифа представляет собой место наиболее активного роста кораллов, на нем же за счет известковых водорослей развивается и так называемый водорослевый вал.

Образование известковыми красными водорослями вздымающегося вала именно у мористого края риффлета и на гребне объясняется экологическими особенностями этих растительных организмов. Они гораздо легче переносят перегрев и высыхание, чем мадрепоровые кораллы. Условия периодического обнажения и заплеска волнами для известковых багрянок, по-видимому, следует считать оптимальными: с одной стороны, интенсивный водообмен способствует получению карбоната кальция, а с другой - при отступлении волны растения получают максимум солнечного света (В. Космынин) .

Эти герматипные организмы и поднимают гребень над уровнем рифовой платформы. На расстоянии нескольких метров от края внешнего склона обычно располагался второй, не столь ярко выраженный гребень. Очевидно, что прежде по этой линии и проходил край рифа, но вследствие развития нынешней генерации системы шпор он оказался в ближайшем тылу.

Поскольку оба гребня располагаются на горизонтальной плоскости, они должны рассматриваться в структуре риффлета, однако генезис разных частей самой рифовой платформы неодинаков. Если ее мористая часть возникает в результате активного роста кораллов и водорослей, то участки, лежащие ближе к берегу, обязаны своим происхождением накоплению и частичной цементации обломочного материала, образующегося преимущественно на внешнем склоне и гребне и перенесенного оттуда волнами.

Итак, на рифе следует различать две главные части - внешнюю, биоконструкционную, созданную в результате жизнедеятельности герматипных организмов, и внутреннюю - аккумулятивную, образованную накоплением материала, который поступает с внешней его части. Б. В. Преображенский отмечает (1979), что первая заселена преимущественно продуцентами, т. е. производителями органического вещества, тогда как другая служит основным местом поселения консументов - потребителей готовых органических веществ.

Аккумулятивная часть риффлета, в свою очередь, состоит из трех поясов, или зон. Самая верхняя из них, вплотную примыкающая к берегу, лежит вблизи границы верхнего стояния воды в высокие (тропические) приливы. Она представлена древним известняком и покрыта слоем чистейшего кораллового песка. Это зона пляжа. Непосредственно к нему со стороны моря примыкает полоса риффлета, покрытая крупными и мелкими коралловыми обломками, не связанными между собой. Дело в том, что эта высоко лежащая часть рифовой платформы ежедневно на продолжительное время осыхает и в ее пределах известковые водоросли, цементирующие обломки, уже не могут существовать. Живых кораллов здесь тоже нет. Между этой мертвой зоной риффлета и гребнем простирается более или менее широкая живая зона, на которой укореняются отдельные массивные кораллы, а в лужах и ваннах на заиленном дне развивается особая фауна лагунных кораллов. Здесь встречаются как одиночные грибовидные кораллы, так и множество тонко разветвленных кустистых форм. Отмирая, они цементируются и также входят в структуру платформы, но последняя все же в первую очередь формируется из обломков, попадающих сюда с рифрока .

Таким образом, лагунный риф, столь сильно отличающийся от прибойного, генетически тесно связан с ним и возникает из внутренней части последнего.

Изучив большое число коралловых рифов, мы пришли к выводу, что все разнообразие их геоморфологических типов можно свести к сочетанию в разных соотношениях основных элементов, из которых слагается характерный прибойный окаймляющий риф.

В зависимости от силы воздействия волн и от профиля дна и возникают рифы различных типов .

Коралловые острова созданы организмами (полипами), способными выделять известковое вещество. Живут они колониями. Новые развивающиеся организмы остаются в связи с отмершими и образуют общий ствол. Для жизни кораллов, а, следовательно, и для образования острова нужны некоторые благоприятные условия. Необходимо, чтобы температура воды в среднем не опускалась ниже 20°. Поэтому полипы могут развиваться только в теплых тропических морях, да и то не везде. Там, где побережья омываются холодными течениями, их нет, как, например, у берегов Перу. Кроме того, для существования большинства полипов нужно твердое дно, чтобы укорениться, и сравнительно чистая вода; вследствие этого в тех местах, где впадают в море реки, принося с собой муть, риф прерывается. Коралловые постройки можно разделить на две категории. К первой категории относятся коралловые рифы, окаймляющие какой-нибудь остров или материк, - это береговые и барьерные рифы. Ко второй категории относятся самостоятельные острова, известные под именем атоллов. Атоллы имеют более или менее округлую или овальную форму, реже встречается треугольная или четырехугольная форма. Береговой риф окаймляет какой-нибудь остров или берег материка. Этот вал едва вздымается над водой, но и то далеко не везде, а большей частью он представляет отмель, так как кораллы вообще могут жить только под водой. Живые кораллы могут существовать на глубине до 90 м, но на такой глубине они встречаются довольно редко, а большей частью они не опускаются ниже 30- 40 м. Граница отлива составляет их верхний предел. Но некоторые полипы могут и обнажаться из-под воды и подвергаться непродолжительное время инсоляции. Целый ряд процессов ведет к тому, что коралловая отмель повышается. Море набегает на берег, отторгает куски полипняка, измельчает их в песок и набрасывает на мель, засыпая пустоты; на поверхности рифа поселяются другие организмы - моллюски, ракообразные, панцыри и скелеты которых в свою очередь идут на повышение рифа. Кроме того, теплая вода растворяет известняк, ветер и волны выбрасывают на мель вещества, принесенные с берега. В результате риф в целом уплотняется и иногда несколько возвышается над поверхностью моря, отделяясь от берега узким каналом. Барьерный риф гораздо дальше отстоит от берега, чем береговой. Между ним и берегом находится лагуна, местами заполненная также рифами и наносами. Самый большой барьерный риф тянется вдоль северо-восточного берега Австралии на протяжении 2000 км. Ширина лагуны здесь 40-50 км, иногда она расширяется даже до 180 км; глубина ее местами достигает 100 м, так что в лагуну могут заходить пароходы, хотя плавание и опасно, так как встречается много коралловых мелей. Ширина самого рифа - несколько десятков километров. Если мы взглянем на карту Тихого океана, то увидим, какое большое количество барьерных рифов встречается там. Все большие острова и масса мелких окаймлены коралловыми постройками.

Третью группу коралловых построек представляют атоллы. Собственно все кольцо атоллов представляет мель, а острова возвышаются из воды только местами. Атоллы производят очень сильное впечатление. Еще Дарвин говорит: «Трудно представить себе, не видев собственными глазами, бесконечность океана и ярость волн в резкой противоположности о низкой каймой суши и с гладью светло-зелёной воды внутри лагуны». Если в кольце атолла есть значительный прорыв, то суда могут найти спокойную пристань в его лагуне .

В поперечном разрезе атолл представляет сначала крутой склон, потом плоскую мель с возвышающимися на ней островами и, наконец, углубление лагуны. Размеры атоллов весьма различны: от 2x1 км до 25x10 км и даже 90x35 км. Возникновение атоллов можно объяснить следующим образом: если имеется в море мель, едва покрытая водой, то в случае твердого дна кораллы могут на ней поселиться и образовать атолл. Овальную форму атолл получает потому, что кораллы поселяются преимущественно по краям мели, так как сюда волнение моря, если оно не чрезмерно сильно, и морские течения приносят беспрепятственно запасы пищи (рисунок 5). Мель может возникнуть как вследствие поднятия дна моря, так и вследствие образования подводного вулкана или вследствие уплотнения пепла на конусе, едва возвышающемся над поверхностью. Если первоначально кораллы и поселяются равномерно по всей поверхности мели, то вскоре краевые кораллы окажутся в более выгодном положении: им беспрепятственно доставляется пища, и они растут быстрее, чем кораллы, находящиеся в средине. В средине создается лагуна, правда, довольно мелкая, так как мель находится неглубоко под водой. Мощность такого полипняка невелика и редко достигает 10 м. Таким образованиям дают название коралловых рифов. Труднее объяснить происхождение атоллов среди глубокого моря. Дарвин, как и многие другие ученые, обратил внимание, что часто коралловые острова поднимаются очень круто; склон их достигает 30°. Сначала полагали, что только коралловые острова имеют такие крутые склоны, но теперь мы знаем, что и вулканические, а иногда и онтинентальные острова не уступают им в этом отношении. Другой факт, который затрудняет объяснение происхождения атоллов, заключается в том, что мертвый полипняк иногда встречается на глубинах 100-200 м и больших, а мы знаем, что на такой глубине кораллы жить не могут .

Все эти затруднения были устранены теорией образования рифов Дарвина, который связал все три типа коралловых образований воедино. Он полагал, что всякий полипняк начинает свое существование в виде берегового рифа, потом переходит в барьерный, а затем уже превращается в атолл и что это превращение обусловливается опусканием дна моря в данной местности. Кораллы начинают свои постройки вокруг какого-нибудь острова, чаще всего вулканического происхождения, и образуют сначала береговой риф.

По мере медленного погружения острова нижние части полипняка погибают, а над ними размножаются новые кораллы, которые успевают надстраивать риф. Вместе с тем расстояние между внешним краем рифа и коренным берегом увеличивается, и образуется уже барьерный риф. От острова еще остается небольшая часть, подымающаяся среди лагуны. Затем происходит дальнейшее опускание, и образуется атолл; остров уже совершенно скрылся под водой, и на его месте находится лагуна.

Естественно, что при таком образовании атолла его наружные склоны отличаются крутизной. Многие ученые признавали эту теорию, особенно подробно разработанную в 1885 г. Дэна, но затем против нее были высказаны и возражения. Против теории Дарвина приводили тот факт, что часто в одной й той же группе островов мы встречаем все переходные стадии рифов Так, в группе Каролинских островов встречаются береговые рифы, рядом барьерные и атоллы, из лагун которых еще выглядывают небольшие островки, и, наконец, типичные атоллы (рисунок 6).

материковый вулканический коралловый остров

Рисунок 5. - Схема образования аттола .

Однако это возражение, основанное на существовании различных форм рифов поблизости друг от друга, легко устраняется, если предположить, что в данном месте произошли неравномерные вертикальные движения морского дна. Благодаря этому могли образоваться рядом различные формы полипняков. В пользу дарвиновской теории говорит и то обстоятельство, что хотя иногда и встречаются по соседству разные формы рифов, но гораздо чаще на обширных пространствах доминирует одна какая-нибудь форма, как это, например, наблюдается в Океании. Бурение полиппяка на острове Фунафути (в группе островов Эллис) подтвердило также правильность воззрений Дарвина. Скважина прошла 334 м в сплошном полипняке.

Следовательно, в данном месте происходило действительное опускание дна, так как кораллы не могут жить на такой глубине.

Рисунок 6. - Каролинские острова.

Согласно наблюдениям Меррея, Гуппи и Агассиса, нет надобности, чтобы атолл развивался непременно из берегового и барьерного рифа, - он может возникнуть и самостоятельно, притом не только в мелководной, но и в глубокой области моря. Если на дне моря происходит вулканическое извержение, то кораллы могут создать атолл на краю возникшего подводного вулкана, вокруг его кратера. Уже Шамиссо во время своего путешествия по Океании указал, что образование лагуны часто обусловлено тем, что кратер вулкана служит дном лагуны. Иногда подводная возвышенность лежит все-таки очень глубоко, на глубине нескольких сот метров. На такой глубине кораллы жить не могут, но там могут существовать многие другие организмы: ракообразные, моллюски и водоросли, имеющие известковый скелет; скелеты этих организмов увеличивают высоту подводного рифа, так что на нем в конце концов могут поселиться и кораллы (теория Меррея). Что же касается образования лагуны, то Агассис полагал, что углублению ее содействуют морские приливы. Атолл не представляет сомкнутого кольца, а имеет перерывы. В них проникает приливное течение, производит сильно эродирующее действие и очищает лагуну от наносов. Несмотря на сделанные возражения и дополнения, дарвиновская теория в общем вполне подтвердилась новейшими исследованиями, и можно считать ее наиболее правильно объясняющей происхождение атоллов .

Риф этот, по сути дела, представлен лишь одним составным элементом, а именно внешним склоном с гребнем на вершине. В этом месте береговые скалы круто уходят в море, и на них развиваются герматипные кораллы. Обломки этих кораллов, неизбежно возникающие в результате действия наката и во время штормов, из-за крутизны вздымающихся из моря скал не аккумулируются наверху, а скатываются по склону.

Их нагромождения видны на глубине около 20 м, где начинается пологое дно. Только на отдельных участках за гребнем рифа можно обнаружить небольшие (шириной не более 3-5м) площадки - зачатки будущего риффлета.

В отличие от кораллов прибойного рифа лагунные виды способны на несколько часов во время отлива оставаться на осушке. Волнение в лагуне слабее, и в низкую воду на обнажившиеся кораллы вода не попадает.

Иногда она полностью отделена кольцевым рифом от океана, а иногда соединена с ним широким проливом, достаточным для прохода шлюпок и даже кораблей. Здесь много рыбы, съедобных моллюсков, раков, водорослей; в некоторых местах встречаются морские черепахи и дюгони.

Лагуны и каналы между рифами и сушей часто используются как надежные гавани, как гидродромы и базы для кораблей и подводных лодок.

Кораллы причиняют и немало бед: рифы издалека трудно заметить, возникают они перед судном внезапно; так как глубина близ них резко надает, а лоции и карты коралловых районов очень быстро устаревают. Поэтому множество кораблей терпело аварии у рифов .

Интересный случай произошел с известным капитаном Дж. Куком во время его первого кругосветного путешествия. 11 июня 1770 г. неподалеку от Большого Барьерного рифа фрегат "Индевр" внезапно наскочил на коралловый риф. Только через сутки, полностью разгрузив корабль, удалось снять его с рифа и отвести в устье реки, где теперь стоит австралийский город Куктаун. Во время ремонта Кук обнаружил, что главная пробоина в корпусе судна почти наглухо закупорена большим коралловым обломком. Это обстоятельство помогло спасти корабль.

Хозяйственное значение всех коралловых островов небольшое; малочисленно и их население: до второй мировой войны здесь проживало около 100 тыс. человек. Отсюда вывозят копру - сердцевину кокосовых орехов, трепангов; перламутр, главным образом из раковин жемчужниц. Добывают здесь и жемчуг. На небольшом атолле у западного побережья Австралии в 1917 г. была найдена одна из самых красивых жемчужин мира "Звезда Запада". Размером она с воробьиное яйцо и оценивается в 14 тыс. фунтов стерлингов.

Коралловый известняк используется кое-где как строительный материал; в размолотом виде он служит для полировки дерева и металла. На Цейлоне из него вырабатывают цемент. Из мадрепоровых кораллов так же, как из красных, изготовляют предметы повседневного обихода, украшения, вазы и др. Применяют их и в китайской медицине.

Помимо кораллов с известковым скелетом, встречаются кораллы и с роговым. Из горгонина, рогового вещества черного коралла, в Индокитае и Малайе, например, делают украшения для комнат, оружие, ручки для ножей, бусы, браслеты .

Малые размеры, удаленность от материков, эндемичность и бедность биологического разнообразия флоры и фауны создают очень большие проблемы в случаях нерационального использования природных ресурсов, серьезных нарушений экологического равновесия и интенсивного загрязнения окружающей среды. Ведь экосистемы этих островов формировались длительное время в условиях ограниченных связей с другими островами и материком. Поэтому восстановить нарушенные экосистемы здесь весьма сложно. Особенно уязвима природа атоллов, во-первых, из-за очень малых размеров. Во-вторых, из-за нестабильности их экосистем, примитивности связей между организациями и наличия экологических ниш, позволяющих внедряться организмам, чуждым островным ландшафтам. В-третьих, из-за ограниченности на атоллах ресурсов пресной воды, что существенно лимитирует возможности хозяйственной деятельности. Поэтому большая часть атоллов заселена мало или даже не имеет постоянного населения, а используется для проведения сезонных работ на кокосовых плантациях .

Заключение

Острова - небольшие изолированные участки суши. Площадь островов составляет 9,9 млн. км 2 , около 78 % этой площади составляют 28 крупных островов. Из них самый крупный - Гренландия.

Группы островов называются архипелагами . Они могут быть компактными , такими как Земля Франца-Иосифа, Шпицберген, Большие Зондские острова, или вытянутыми , такими как Японские, Филиппинские, Большие и Малые Антильские. По-русски такие острова называют грядами (Курильская гряда). Архипелаги небольших островов, разбросанные в Тихом океане объединяются в три большие группы - Меланезию, Микронезию и Полинезию.

По происхождению все острова можно сгруппировать следующим образом:

• а) Материковые : платформенные, материкового склона, орогенические, островные дуги, прибрежные:
  • - шхеры,
  • - фьордовые,
  • - косы и стрелки,
  • - дельтовые.
• б) Самостоятельные :
  • 1 Вулканические:
    • - трещинного излияния,
    • - центрального излияния,
    • - щитовые и конические,
• 2 коралловые:
  • - береговые рифы,
  • - барьерные рифы,
  • - атоллы.

Материковые острова генетически связаны с материками, но связи эти имеют различный характер и это сказывается на природе и возрасте островов, на их флоре и фауне.

Платформенные острова лежат на материковой отмели и геологически представляют собой продолжение материка. Острова материкового склона тоже являются частями континента, но разделение их произошло раньше. Отделяются они обычно не пологим перегибом материка, а глубоким расколом. Проливы между островом и материком имеют океанический характер. Флора и фауна таких островов сильно отличается от материковой. К этой группе относятся Мадагаскар и Гренландия. Орогенические острова представляют собой продолжение горных складок континентов. Островные дуги - части переходных областей. Материковые прибрежные острова .

Самостоятельные острова никогда не были частями материков и в большинстве случаев образовались независимо от них.

Вулканические острова - главная масса вулканических островов образована извержениями центрального типа. Естественно, что эти острова не могут быть очень большими.

Коралловые острова - береговые рифы, барьерные рифы и лагунные острова. Береговые рифы начинаются непосредственно у берега. Барьерные рифы находятся на некотором удалении от суши и отделены от нее полосой воды - лагуной.

Атоллы (лагунные острова) расположены среди океана. Это низкие острова в форме незамкнутого кольца или эллипса. Внутри атолла находится лагуна глубиной менее 100м. Остров сложен песчаным или галечно-глыбовым материалом - продуктами разрушения кораллов. Дно коралловых лагун плоское, покрыто коралловым песком или скоплениями остатков известковых водорослей .

Все многообразие построек, создаваемых кораллами и другими рифообразующими организмами, можно разделить на несколько основных типов. Различают

• береговые рифы , расположенные непосредственно по берегам островов или материков,

• барьерные рифы , отстоящие от берега на некотором расстоянии,

• атоллы - кольцеобразные коралловые острова.

Процесс формирования всех этих коралловых построек интересовал геологов и зоологов уже очень давно, особенно непонятным казалось происхождение кольцевидных островов-а т о л л о в. Было предложено несколько теорий, объясняющих образование этих островов, причем многие из них довольно наивны. Так, до середины прошлого века господствовало предположение, что атоллы являются коралловыми обрастаниями кратеров подводных вулканов.

Первая убедительная теория происхождения коралловых построек различных типов была выдвинута крупнейшим натуралистом прошлого века Чарлзом Дарвином. В своей книге «Строение и распространение коралловых рифов», вышедшей в 1842 г., Дарвин дал не только подробнейшее описание различных коралловых построек, но и показал, как один тип коралловых поселений по мере развития переходит в другой. (Береговой риф (1) постепенно превращается в барьерный (2), а затем в атолл (3))

Дарвин собрал огромный материал, касающийся особенностей жизнедеятельности организмов, образующих коралловый риф, их отношения к условиям внешней среды, интенсивности роста и распространения в Мировом океане. Часть сведений он получил от капитанов кораблей, плававших в тропических морях, и от ученых, занимающихся изучением кораллов. Ценнейшие наблюдения провел сам во время кругосветного путешествия на своем корабле «Бигль».

По мнению Дарвина, первой стадией образования коралловых островов является окаймляющий береговой риф. Кораллы в этом случае используют берега островов в качестве опоры, или, как говорят специалисты, субстрата.

• Если условия благоприятствуют развитию кораллов, а остров не испытывает подъема или опускания, риф так и остается окаймляющим береговым рифом .В тех случаях, когда дно моря в результате процессов, происходящих в земной коре, начинает подниматься и остров как бы выходит из воды, окаймляющий риф разрастается вдоль его новой береговой линии. Участки рифа, которые оказываются поднятыми над уровнем моря, погибают, а с морской стороны риф нарастает и увеличивается. Но общая картина при этом не меняется.
• Совсем иначе обстоит дело в тех случаях, когда морское дно опускается и остров погружается в воду. Как уже указывалось выше, рифообразующие организмы требуют для своего развития много пищи и чистой морской воды, богатой кислородом. Благодаря этому нарастание рифа всегда идет по его периферии, омываемой морем. Вследствие этого между растущим внешним краем берегового рифа и погружающимся островом вскоре образуется затопленное водой пространство, на котором кораллы растут менее интенсивно. Так возникает барьерный риф . Чем дольше длится этот процесс, тем дальше барьер отступает от острова.
• Наконец, может наступить такой момент, когда остров окончательно погружается в море, а барьерный риф превращается в атолл - кольцевой остров с заключенной внутри его лагуной.

Позднее были выдвинуты и другие теории образования коралловых островов, но они не получили признания в наше время.

Внешне все коралловые острова очень сходны между собой. При подходе к такому острову уже издали становятся видны ряды кокосовых пальм, белая полоса прибрежного пляжа и буруны на краю рифа.

Коралловые острова обычно очень незначительно поднимаются над уровнем моря, их растительность довольно однообразна: кроме кокосовых пальм, здесь растут высокие кусты пандануса. Листья этого растения широкие и длинные, снабженные по краям многочисленными очень острыми зазубринами-шипами. На кустах висят плоды, похожие по цвету, величине и форме на ананас. Ближе к берегу можно видеть высокую жесткую траву и мясистые опунции, похожие на некоторые виды кактусов. Вся эта растительность удовлетворяется скудной почвой и может обходиться минимальным количеством пресной воды, которая выпадает во время редких дождей.

Пляж резко отграничен от полосы зеленых растений, он состоит почти исключительно из кораллового песка - перемолотых волнами скелетов мадрепоровых кораллов, но здесь же имеются и раковины морских простейших фораминифер, и обломки раковин моллюсков . (На фото - снимок песка под микроскопом с 250-кратным увеличением.)

КАК ОБРАЗУЮТСЯ И ГДЕ ОБИТАЮТ КОРАЛЛЫ?

В океане есть большие острова, строителями которых являются маленькие существа, чей размер не превышает булавочную головку. Это коралловые полипы - полупрозрачные столбики со щупальцами на конце. Тело у полипа очень нежное, поэтому для своей защиты он строит маленькую известняковую ячейку, которую называют чашечкой. Чашечка клеится к чашечке, и в результате появляются коралловые рифы, которые напоминают сказочное королевство.

Ancient Lobe Coral

Если подплыть к рифу, взору представится совершенно необыкновенный подводный лес. Здесь есть колонии рифов, похожие по форме на елочки, густые колючие кусты, грибы, гигантские воронки, вазы, чаши, деревья. Преобладают яркие краски: лимонно-желтая, изумрудно-зеленая, светло-коричневая, малиновая.

Pygmy Sea Horse and Coral

В густых зарослях кораллов находят для себя убежище и пищу многочисленные моллюски, рыбы и многие другие животные. Часть из них всю жизнь прячутся внутри колонии. Иногда риф обрастает такое животное со всех сторон, и оно оказывается навсегда замурованное в толщу кораллов, получая пищу через небольшие отверстия. Другие водные обитатели укрываются в заросли только при опасности, третьи постоянно ползают по поверхности колонии или держатся вблизи.

Golden Sweeper Fish on Coral Reef

Для роста и процветания кораллового рифа необходимо наличие благоприятных условий. Морская вода должна быть с нормальной океанической соленостью. Поэтому во время сильных дождей, когда соленость в прибрежных частях моря понижается, большое количество кораллов гибнет. Это влечет за собой плохие последствия для различных обитателей моря, так как разлагающиеся ткани кораллов отравляют воду и несут смерть морским животным.

Broccoli Coral

Вторым условием для жизни кораллов является высокая и постоянная температура воды. В связи с этим большинство рифов встречается в тропических частях Тихого, Индийского и Атлантического океанов. Следующее важное условие нормальной жизнедеятельности кораллов - чистота и прозрачность морской воды. Прозрачная вода лучше пропускает солнечные лучи. А самое главное - кораллы нуждаются в пище, они питаются микроскопическими животными из планктона.

Mushroom Coral

Большое пространство тропической части Мирового океана подходит для процветания кораллов. Площадь их сооружений насчитывает более 27 млн. кв. км. Площадь одних только островов и рифов, которые обнажаются при отливе, составляет 8 млн. кв. км., это больше площади Австралии (7,7 млн. кв. км). Самый большой коралловый риф находится у берегов Австралии - это Большой Барьерный риф, он тянется на много тысяч километров.

Damselfish on Coral Reef

Различают береговые рифы, которые находятся по берегам островов или материков. Барьерные рифы - размещаются на некотором расстоянии от берега и атоллы - коралловые острова.

Coral Reef

Коралловые острова очень сходны между собой. Кокосовые пальмы и белая полоса прибрежного пляжа виднеются издали. Растительность коралловых островов однообразная, здесь встречаются растения с широкими и длинными листьями, именуемые панданусами. На их кустах растут плоды, очень напоминающие по форме ананас. Также здесь можно увидеть кактусы и высокую жесткую траву.

Coral-Covered Anchor

Все пространство, занятое коралловым рифом, является огромной природной фабрикой извести. Из года в год маленькие полипы извлекают известь из морской воды и откладывают ее в своем теле. Так как кораллы поселяются у поверхности моря (по берегам островов, либо сами образуют остров), известь легко доступная, а запасы ее почти не ограничены.

Coral

Кораллы широко используют в хозяйстве. В приморских тропических странах их используют как строительный материал для домов, мощения улиц. Кораллы применяются для полировки и шлифовки деревянных и металлических изделий, для изготовления лекарственных препаратов, а также как украшение для искусственных скал в садах, парках и аквариумах.

Great Barrier Reef

В тропиках имеется немало островов, возникших из коралловых рифов. Так как на них нет естественного камня, кораллами пользуются как тяжелыми предметами, для того чтобы раздавить плоды или растереть семена. Издавна кораллам приписывали магические свойства. Амулеты, сделанные из них, предохраняли своего хозяина от колдовства и болезней. Также кораллы продаются как сувениры, которые охотно покупают не только приезжие, но и местные жители.