A korallzátonyok meszes organogén geológiai struktúrák, amelyeket koloniális korallpolipok (főleg pórusos korallok ) és bizonyos típusú algák alkotnak, amelyek meszet tudnak kinyerni a tengervízből (" biohermák "). Trópusi tengerek sekély vizeiben képződik. Az 1980-as évek elején a korallzátonyok összterülete körülbelül 600 ezer km² volt, 2000-re körülbelül 250 ezer km²-re csökkent (a világóceán területének 0,07%-a) [1] . A fő zátonymasszívumok Délkelet-Ázsia tengereiben találhatók (a világ zátonyterületének 45%-a), körülbelül 14%-a az Atlanti -óceánon , 17%-a az Indiai-óceánon ., 18% a Csendes -óceánban és 6% a Vörös-tengerben [2] . A 2°C-os globális felmelegedéssel gyakorlatilag az összes zátony (>99 százalék) elvész [3] .
A korallzátonyok legjobban legfeljebb 50 m mélységben, normál sótartalmú, legalább +20 ° C hőmérsékletű tiszta vízben alakulnak ki, amely oldott gázokban és planktonokban gazdag. A napfény behatolási mélységében (185 m-ig) a zátonykorallok enyhén fejlődnek. A hideg áramlatok megakadályozzák a zátonyok elterjedését a trópusi és szubtrópusi sekély vizeken [4] .
A sekély korallzátonyok, amelyeket néha "tengeri esőerdőknek" vagy "víz alatti kerteknek" [5] neveznek, a Föld egyik legváltozatosabb ökoszisztémáját alkotják. A Világóceán felszínének kevesebb, mint 0,1%-át foglalják el, ami Franciaország területének körülbelül felének felel meg, és az összes tengeri faj legalább 25%-ának ad otthont [6] [7] [8] [9] , beleértve halak, puhatestűek , férgek , rákfélék , tüskésbőrűek , szivacsok , zsákállatok és egyéb coelenterates [10] . Paradox módon a korallzátonyok annak ellenére virágoznak, hogy viszonylag tápanyagban szegény óceáni vizek veszik körül őket. A korallzátonyok leggyakrabban sekély trópusi vizekben találhatók, de hűvös mélységben is előfordulnak korallok, bár sokkal kisebb méretekben [9] .
A korallzátonyok ökoszisztémát biztosítanak a turizmus, a halászat és a partvédelem számára. A korallzátonyok éves globális gazdasági értékét 29,8–375 milliárd USD-ra becsülik [11] [12] . A hullámálló zátonyhátak védik a partokat a tengeri hullámok pusztító hatásától és megakadályozzák az eróziót [1] . Ezek azonban nagyon törékeny képződmények, mivel érzékenyek a környezeti feltételekre, különösen a hőmérsékletre. Fenyegeti őket az éghajlatváltozás , az óceánok elsavasodása , a dinamitos halászat , az akváriumok ciános halászata , a fényvédő krém [13] , a biológiai erőforrások túlzott kiaknázása, a mezőgazdasági területek elmosódása, ami elősegíti az algák növekedését és a környezetszennyezést [14] [15] [16] .
A korallzátonyok egyik leggyakoribb és legkevésbé kutatott problémája a kifehéredésük. A sérült korallokat a zooxanthellák ( szimbiotikus algák) kilakolják, amelyek élénk színüket adják. Ennek eredményeként a telepeken fehéres területek képződnek. Ezek a területek azonban nem teljesen mentesek az algáktól. Egyes esetekben lehetséges a részleges gyógyulás vagy új zooxanthellafajok megjelenése. Megállapítást nyert azonban, hogy az elszíneződött telepek nem nőnek, és könnyebben elpusztulnak a hullámtevékenység hatására.
A ma látható korallzátonyok többsége a jégkorszak után alakult ki , amikor a jég olvadása a tengerszint emelkedését és a kontinentális talapzat süllyedését okozta . Ez azt jelenti, hogy életkoruk nem haladja meg a 10 000 évet. Miután letelepedtek a polcon, a kolóniák elkezdtek felnőni, és elérték a tenger felszínét. A korallzátonyok a kontinentális talapzattól távol is találhatók a szigetek körül és atollok formájában. A legtöbb ilyen sziget vulkáni eredetű. Ritka kivételek keletkeztek a tektonikus eltolódások következtében. Charles Darwin 1842-ben "A korallzátonyok szerkezete és elterjedése" című első monográfiájában [17] megfogalmazta a süllyedés elméletét, amely az atollok kialakulását a emelkedésével és a földkéreg süllyedésével magyarázza . az óceánok [18] . Ezen elmélet szerint az atoll kialakulásának folyamata három egymást követő szakaszon megy keresztül. Először is, a vulkán gyengülése és a fenék süllyedése után a kialakult vulkáni sziget körül peremzátony alakul ki . Ahogy tovább süllyed, a zátony gáttá válik, és végül atolllá fejlődik .
Darwin elmélete szerint először egy vulkáni eredetű sziget tűnik fel
Ahogy a fenék süllyed, egy szegélyes zátony képződik a sziget körül, gyakran sekély köztes lagúnával.
A süllyedés során a peremzátony megnövekszik, és egy nagyobb és mélyebb lagúnával egy nagy korallzátony lesz.
Végül a sziget eltűnik a víz alatt, és a korallzátony atolllá változik, amely egy nyílt lagúnát vesz körül.
Darwin elmélete szerint a korallpolipok csak a trópusok tiszta trópusi tengereiben fejlődnek, ahol a víz aktívan keveredik, de csak korlátozott mélységtartományban létezhetnek, közvetlenül az apály alatt . Ahol az alatta lévő talaj szintje megengedi, a korallok a part körül nőnek, és parti zátonyokat képeznek , amelyek végül korallzátonyokká válhatnak .
Darwin megjósolta, hogy minden lagúna alatt kőalapnak kell lennie, amely egy elsődleges vulkán maradványa. A későbbi fúrások megerősítették hipotéziseit. 1840-ben a Khao-atollon ( Tuamotu-szigetek ) csak korallokat találtak primitív fúróval 14 méteres mélységben. 1896-1898-ban, amikor a Funafuti-atoll ( Tuvalu-szigetek ) tövébe próbáltak kutat fúrni , a fúró 340 m mélyre süllyedt egy homogén korallmészkőrétegben. A megemelt Kito Daito Shima Atoll ( Ryukyu-szigetek ) 432 m mély fúrása sem érte el az atoll alapkőzetét. 1947- ben Bikiniben 779 m mély kutat fúrtak , amely elérte a kora miocén lelőhelyeket, körülbelül 25 millió éves [4] . 1951-ben az Eniwetok -atoll ( Marshall-szigetek ) két, 1266 és 1389 m mélységű fúrása behatolt egy körülbelül 50 millió éves eocén mészkőbe, és elérte a vulkáni eredetű alapkőzet bazaltokat. Ezek a leletek az atoll bázisának vulkáni keletkezéséről tanúskodnak [19] .
Ahol a fenék megemelkedik, a part menti zátonyok az egész part mentén növekedhetnek, de amikor a tengerszint fölé emelkednek, a korallok elpusztulnak és mészkővé válnak . Ha a szárazföld lassan megtelepszik, a régi, elhalt korallok tetején lévő szegélyzátonyok növekedési üteme elegendő ahhoz, hogy a korallok és a szárazföld között a lagúnát körülvevő gátzátony alakuljon ki. Az óceán fenekének további süllyesztése oda vezet, hogy a sziget teljesen el van rejtve a víz alatt, és csak egy zátonygyűrű, az atoll maradt a felszínen [21] . A korallzátonyok és korallzátonyok nem mindig alkotnak zárt gyűrűt, néha a viharok áttörik a falakat. A tengerszint gyors emelkedése és a fenék süllyedése elnyomhatja a korallok növekedését, ami a korallpolipok és a zátonyok pusztulását okozhatja [22] . A zooxantellákkal szimbiózisban élő korallok elpusztulhatnak amiatt, hogy a szimbiontáik fotoszintéziséhez nem jut elegendő fény a mélybe [23] .
Ha az atoll alatt a tenger feneke megemelkedik, egy szigetatoll keletkezik. A gyűrű alakú korallzátony több sekély járattal rendelkező sziget lesz. Ahogy a fenék tovább emelkedik, a járatok kiszáradnak, és a lagúna reliktum tóvá változik [21] .
A korallok növekedési üteme a fajtól függ, és évente néhány millimétertől 10 cm-ig terjed [24] , bár kedvező körülmények között elérheti a 25 cm-t ( acropora ) [1] .
Az első korallok a Földön körülbelül 450 millió évvel ezelőtt jelentek meg. A mára kihalt táblák a stromatoporid szivacsokkal együtt képezték a zátonyszerkezetek alapját. Később (416 ~ 416-359 millió évvel ezelőtt) megjelentek a négyágú rugosa korallok, a zátonyok területe elérte a több száz négyzetkilométert. Az algákkal szimbiózisban élő első korallok 246-229 millió éve jelentek meg, a kainozoikum korszakban (kb. 50 millió évvel ezelőtt) pedig a ma is létező köves korallok [1] .
A korallok fennállása alatt az éghajlat megváltozott, a Világóceán szintje emelkedett és süllyedt. Az óceán szintjének legutóbbi erőteljes süllyedése 25-16 ezer éve történt. Körülbelül 16 ezer évvel ezelőtt a gleccserek olvadása az óceánok szintjének emelkedéséhez vezetett, amely körülbelül 6 ezer évvel ezelőtt érte el a jelenlegi szintet [1] .
A korallok biocenózisának kialakulásához a hőmérséklettel, a sótartalommal, a megvilágítással és számos más abiotikus tényezővel összefüggő számos körülmény kombinációjára van szükség. A hermatipikus korallok erősen stenobiontikusak (nem képesek elviselni az optimális körülményektől való jelentős eltéréseket) [25] . A korallzátonyok növekedésének optimális mélysége 10-20 méter. A mélységkorlátozást nem a nyomás, hanem a fény csökkenése okozza.
Minden hermatipikus korall termofil. A korallzátonyok többsége abban a zónában található, ahol az év leghidegebb hónapjának hőmérséklete nem esik +18 °C alá. Az ivaros szaporodás azonban ezen a hőmérsékleten lehetetlen, és a vegetatív szaporodás lelassul [25] . A hőmérséklet +18 °C alá csökkenése általában a zátonyépítő korallok pusztulását okozza . Az új telepek megjelenése azokra a területekre korlátozódik, ahol a hőmérséklet nem esik +20,5 °C alá, nyilvánvalóan ez az alsó hőmérsékleti határ a hermatípusos korallokban az oogenezis és a spermatogenezis számára. A létezés felső határa meghaladja a +30 °C-ot. Apálykor az egyenlítői régiók sekély lagúnáiban, ahol a korallnövekedés formáinak és sűrűségének legnagyobb változatossága figyelhető meg, a víz hőmérséklete elérheti a +35 °C-ot. A zátonyképző szervezeteken belül a hőmérséklet egész évben stabil marad, az egyenlítő közelében az éves ingadozások 1-2 °C, a trópusokon pedig nem haladják meg a 6 °C-ot [26] .
A Világóceán felszínének átlagos sótartalma a trópusi övezetben körülbelül 35,18 ‰. A sótartalom alsó határa, amelynél a korallzátonyok kialakulása lehetséges, 30-31 ‰ [27] . Ez magyarázza a madrepore korallok hiányát a nagy folyók torkolatában. A korallok hiányát Dél-Amerika Atlanti-óceán partjainál pontosan az Amazonas által okozott tengervíz sótalanodása magyarázza. 2016-ban azonban egy hatalmas zátonyrendszer felfedezését jelentették be az Amazonas torkolatánál . A felszíni vizek sótartalmát a kontinentális lefolyás mellett a csapadék is befolyásolja. Néha a víz sótartalmát csökkentő, hosszan tartó felhőszakadások a polipok tömeges halálát okozhatják [28] . A korallzátonyok életének megfelelő sótartalma meglehetősen széles: a korallok sokfélesége elterjedt mind a kis, alacsony sótartalmú (30-31 ‰) beltengerekben, amelyek a Szunda -szigeteket és a Fülöp-szigeteket mossák ( Celebes , Jávai , Banda , Bali , Flores , Sulu ) és a Dél-kínai-tengeren , valamint a Vörös-tengeren , ahol a sótartalom eléri a 40‰-ot [27] .
A legtöbb zátonyépítő organizmusnak napfényre van szüksége az élethez. Azok a fiziológiai és biokémiai folyamatok, amelyek során a tengervízből kivonják a meszet, és kialakul a hermatípusos korallok váza, a fotoszintézishez kapcsolódnak, és sikeresebben mennek végbe a fényben. Szöveteikben egysejtű algák szimbionták szimbiodiniumok találhatók, amelyek a fotoszintetikus szervek funkcióit látják el. A korallzátonyok elterjedési területén a nappal hossza nem változik számottevően az év során: a nappal szinte egyenlő az éjszakával, az alkonyat rövid. Az év nagy részében tiszta az egyenlítő körül, a trópusokon a felhős napok száma nem haladja meg a 70-et. A teljes napsugárzás itt legalább 140 kilokalória 1 cm²-enként évente. Valószínűleg a koralloknak közvetlen napfényre van szükségük: a zátony árnyékos területein településeik ritkák. A telepek nem függőlegesen helyezkednek el egymás fölött, hanem vízszintesen oszlanak el. Egyes nem fotoszintetikus korallok, mint például az élénkvörös tubacsíkok és a lila Distichopora hidrokorallok , nem képezik a zátony gerincét. A mélység növekedésével a megvilágítás gyorsan csökken. A koralltelepek legnagyobb sűrűsége a 15–25 méteres tartományban figyelhető meg [29] .
A trópusokon a gázok oldhatósága vízben 1,5-2-szer alacsonyabb, mint a sarkvidéken. A tengervíz oxigéntartalma az egyenlítői régióban 4,5-5 ml/l, a trópusi övezetben pedig legfeljebb 6 ml/l. A fitoplankton itt gyengén fejlett, így a felszínen lévő víz a fotoszintézis miatt nem dúsul oxigénnel. Különösen akut oxigén éhezés figyelhető meg a lagúnákban. A korallmoszatok nagy mennyiségben nőnek a korallok felszínén , és erős meszes kérget képeznek. Az algák ott vannak a legtöbben, ahol a legerősebb a hullámhatás, és a víz maximálisan telített az oldott gázokkal. A korallok és algák a legjobban a zátony szélein és külső lejtőin fejlődnek. A hermatípusos korallok legerőteljesebb növekedése a szörfös oldal felső szélén figyelhető meg. A friss, tiszta, oxigénnel telített és planktonban gazdag víz biztosítja a polipok légzését és táplálását [2] .
A legtöbb zátony rögzített alapon alakul ki. A korallok nem különálló köveken és meszes tömbökön fejlődnek. A nagy turbulenciájú gerinceken élő korallok nem tűrik az iszaposodást. Míg a szegélyes zátonyokon a gerinc és a part közötti zónában iszapos aljú területek találhatók, ahol saját korallfauna fejlődik ki. A nagy gombakorallok laza aljzaton nőnek, melynek széles alapja megakadályozza, hogy belesüllyedjenek az iszapba. Számos elágazó korall ( akropora kuelcha , psammokora , feketés porite ), amelyek az iszapos lagúnákban telepednek meg, a kinövések segítségével gyökeret ereszt. Homokos talajon a korallok nem alkotnak településeket, mivel a homok mozgékony [30] .
A tengerszinthez való modern viszony szerint a zátonyokat a következőkre osztják:
1) szint, eléri az árapály zóna felső felszínét vagy érett, és elérte a zátonyépítők (germatípusok) létezésének maximális magasságát egy adott tengerszinten [31] ;
2) felemelkedett - magasabban elhelyezkedő, hermatípusos korallok szerkezetében egyértelműen meghatározottak létezésük felső határa felett [32] ;
3) elmerült - vagy halott, tektonikus süllyedés következtében, olyan mélységbe süllyedve, ahol zátonyépítő szervezetek nem létezhetnek, vagy élő, a víz széle alatt található, amelynek teteje nem szárad ki apály idején [33] [34] .
A partvonalhoz képest a zátonyok a következőkre oszlanak:
A korallzátony ökoszisztémája zónákra oszlik, amelyek különböző típusú élőhelyeket képviselnek. Általában több zóna létezik: lagúna, zátonysíkság, belső lejtő és külső zátony (zátonyszikla) [36] . Minden zóna ökológiailag összefügg. A zátonyok élete és az óceáni folyamatok lehetőséget teremtenek a víz, az üledék, a tápanyagok és az élőlények állandó keveredésére.
A külső lejtő a nyílt tengerre néz, korallmészkőből áll, élő korallokkal és algákkal borítva. Általában egy ferde platformból áll az alsó részen, valamint egy felső zónából, amely sarvakat és üregeket [37] vagy sarkantyúkat és csatornákat [38] tartalmaz . A külső lejtőt tengerszint fölé emelkedő gerinc koronázza, mögötte pedig viszonylag lapos meszes síkság - zátonysíkság húzódik. A gerinc a legaktívabb korallnövekedés helye. A zátonylakás külső, belső és tömbfelhalmozási zónára vagy sáncra tagolódik (tömör, cementezett tömbök hornyos tengelye). A zátony belső lejtője átmegy a lagúna fenekébe, ahol felhalmozódik a korall és a halizomozott homok és iszap, és lagúnán belüli zátonyok képződnek [37] .
Az élő korallok meszes vázzal rendelkező polipkolóniák. Általában ezek apró szervezetek, de egyes fajok elérik a 30 cm átmérőt. A korallkolónia számos polipból áll, amelyek alsó végükön keresztül kapcsolódnak a kolónia közös testéhez. A koloniális polipoknak nincs talpuk [39] .
A zátonyépítő polipok kizárólag az eufotikus zónában élnek 50 m mélységig, maguk a polipok nem képesek a fotoszintézisre, de szimbiózisban élnek a symbiodinium algákkal . Ezek az algák a polip szöveteiben élnek és szerves tápanyagokat termelnek. A szimbiózisnak köszönhetően a korallok sokkal gyorsabban nőnek a tiszta vízben, ahol több fény hatol be. Algák nélkül a növekedés túl lassú lenne ahhoz, hogy nagy korallzátonyok képződjenek. A korallok táplálékának akár 90%-a szimbiózisból származik [40] . Emellett úgy tartják, hogy a Nagy-korallzátony körüli vizekben található oxigén nem elegendő a polipok légzéséhez, ezért oxigéntermelő algák nélkül a legtöbb korall oxigénhiány miatt elpusztulna [41] . A korallzátonyokon a fotoszintézis termelése eléri az 5-20 g/cm²/nap értéket, ami majdnem kétszerese a környező vizekben a fitoplankton elsődleges termelésének mennyiségének [36] .
A zátonyok a polipok meszes csontvázának lerakódása miatt nőnek. A hullámok és a polipfaló állatok ( szivacsok , papagájhalak , tengeri sünök ) lebontják a zátony meszes szerkezetét, amely homokként a zátony körül és a lagúna fenekén rakódik le. Sok más zátonyszervezet ugyanígy járul hozzá a kalcium-karbonát lerakódásához [42] . A korallos algák erősítik a korallokat azáltal, hogy meszes kérget képeznek a felszínen.
Általánosságban elmondható, hogy a zátonyokat alkotó kemény korallokat elágazó rideg korallokra (madrepore korallok) és masszív, sziklás korallokra (agy- és mendrinkorallokra) oszthatjuk. Az elágazó korallok általában sekély és vízszintes fenéken találhatók. Kék, levendula, lila, piros, rózsaszín, világoszöld és sárga színben kaphatók. Néha a teteje kontrasztos színű, például zöld ágak lila tetejű.
Az agykorallok átmérője elérheti a 4 métert is. Nagyobb mélységben élnek, mint az elágazóak. Az agykorallok felületét kanyargós repedések borítják. A színben a barna dominál, néha zölddel kombinálva. A sűrű poritok egyfajta tálat alkotnak, melynek alapja elhalt korallokból áll, a szélein pedig élő korallok helyezkednek el. A szélek nőnek, növelve a tál átmérőjét, amely elérheti a 8 m-t.. Az élő porózus telepek halványlila színűek, a polipok csápjai zöldes-szürkék.
Az öblök alján időnként egyedi gombakorallok találhatók. Alsó lapos részük szorosan illeszkedik az aljához, a felső pedig a kör közepén összefutó függőleges lemezekből áll. A gombakorall, ellentétben az elágazó és masszív kemény korallokkal, amelyek kolóniák, önálló élő szervezet. Minden ilyen korallban csak egy polip él, melynek csápjai elérik a 7,5 cm hosszúságot.A gombakorallok zöldes és barnás színekkel vannak festve. A színezés akkor is megmarad, ha a polip visszahúzza a csápokat [41] .
Acropora cervicornis
Meandrina meandrites
A korallzátonyok túlnyomó többségének biocenózisa a hatsugaras madrepore korallokon ( Acroporidae , Рoritidae , Pocilloporidae , Faviidae stb.), nyolcsugaras korallokon ( Tubiporidae , Helioporidae ) , Milliporidae Porrallina- és Corallina - algákon alapul . 37] . Az algák, szivacsok és puha korallok által uralt zátonyok fejlesztés alatt állnak [43] .
A korallzátonyok a világ óceánjainak egyik legfontosabb ökoszisztémáját alkotják . Rendkívül magas termelékenység jellemzi őket. A zátonyökoszisztéma autotróf fotoszintetikus termelése 50-300 g nyers biomassza/1 m2 / nap között mozog. Más rendkívül produktív óceáni közösségekkel ellentétben a zátonyok ökoszisztémája egész évben változatlan marad. A zátonyok háromdimenziós térszerkezete magas elsődleges termelést biztosít, amely viszont energiával látja el a heterotrófok sűrű közösségeit ( bentosz , zooplankton és halak). A világ teljes halállományának akár 9%-a is a korallzátonyok övezetében összpontosul. Ezen túlmenően számos nyílt tengeri hal fiatal egyedeinek ívási és érési helyeként szolgál [2] .
Az apály alatti zátonyok kölcsönhatásba lépnek az apály feletti mangrove- és tengerifűágyakkal a közbenső zónában. A zátonyok megvédik a mangrovákat és az algákat az erős árapály-áramlatok és hullámok ellen, amelyek erodálhatják a talajt, amelyben gyökereznek, ez utóbbiak pedig megakadályozzák az eliszapolódást, az édesvíz bőséges lefolyását és a szennyezést. Sok korallzátony-lakó algákkal táplálkozik, és a zátonyon talál menedéket és szaporodási feltételeket [44] .
A zátony különféle halak, tengeri madarak , szivacsok , cnidarians , férgek , rákfélék , puhatestűek , tüskésbőrűek , tengeri spriccek , tengeri teknősök és kígyók otthona . Az ember és a delfinek kivételével az emlősök ritkán látogatnak zátonyokra [6] . A zátonyok biomassza közvetlenül összefügg a biológiai sokféleséggel [45] .
A zátony éjszakai és nappali lakói nagyban különböznek egymástól: ugyanazon menedékhelyeken rendszeresen különböző fajok telepedhetnek le különböző napszakokban.
A korallzátonyok egyes lakói a legértékesebb gyógyszerekkel látják el az embert. Tehát az ascidiánok kivonatát széles körben használják a vírusfertőzések elleni küzdelemben, és a bőrrák kezelésére szolgáló gyógyszert olyan anyagból állítják elő, amely megvédi a polipokat a naptól.
A Vörös-tenger, a Karib-tenger és Ausztrália északkeleti partvidékének korallzátonyai régóta turisták mekkája és a helyi lakosság bevételi forrása.
![]() |
|
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
|