Мир океана. Море живет
Шрифт:
По мнению Ч. Дарвина, развитие атолла начинается с возникновения берегового рифа, окаймляющего остров. Очень часто, хотя и необязательно, такой остров имеет вулканическое происхождение. Кораллы используют побережье в качестве твердой опоры, или, как говорят специалисты, субстрата. Если условия благоприятствуют развитию кораллов, а остров не испытывает подъема или опускания, риф так и останется окаймляющим. В случае подъема океанского дна кораллы, оказавшиеся на суше, погибают, а вдоль береговой линии разрастается новое поколение кораллов. Если же остров начнет погружаться, то вскоре между его берегом и рифом образуется затопленное водой пространство — лагуна. Кораллы, требующие для своего развития чистой и насыщенной кислородом воды, нарастают главным образом с наружной стороны рифа, а в спокойной заиленной лагуне их рост замедляется. Так, по мере погружения острова береговой риф превращается в барьерный. Если опускание дна будет продолжаться, то остров
Вначале теория Дарвина получила всеобщее признание, особенно после исследований американца Д. Дэна, подтвердившего все основные положения Ч. Дарвина на новых материалах американской экспедиции. Однако вскоре появились сомнения. Дело в том, что теория Дарвина базируется на одном непременном условии — опускании морского дна. В первой половине прошлого века серьезных доказательств этому не было, и потому теория Дарвина была лишь гипотезой, догадкой, хотя и гениальной. Когда стали известны новые факты, теория Дарвина пошатнулась. Выяснилось, что в ряде мест морское дно не опускается, а поднимается, но атоллы и там существуют. Ряд видных ученых второй половины прошлого века высказали свое несогласие с теорией опускания морского дна. В 1880 году Джон Мэррей выдвинул новое предположение о происхождении атоллов. Он считал, что начало атоллу дает не остров, а отмель. На ней образуется коралловая банка (таких погруженных коралловых поселений известно много и в настоящее время). Кораллы на отмели растут вверх и рано или поздно достигают поверхности. Начиная с этого момента рост рифа идет только по периферии, тогда как в центре из-за отсутствия притока свежей воды риф гибнет и разрушается — получается атолл.
Проверить, кто же прав — Д. Мэррей или Ч. Дарвин, решили методом бурения на атолле. Если глубина кораллового известняка не превысит 40–50 метров (глубже герматипные кораллы жить не могут), прав Д. Мэррей, если известняк идет значительно глубже, прав Ч. Дарвин. Для разрешения этого научного спора (самих авторов обеих гипотез уже не было в живых) Лондонское королевское географическое общество снарядило специальную экспедицию на архипелаг Эллис, находящийся в экваториальной зоне западной части Тихого океана. Здесь на большом атолле Фунафути пробурили скважину глубиной 334 метра. Все полученные образцы, в том числе и самые глубокие, состояли из чистейшего кораллового известняка. К сожалению, бурение прекратили, так и не добравшись до предполагаемого вулканического основания атолла. Таким образом, теория Дарвина на какое-то время снова восторжествовала.
Но прошло всего десять лет, и американский ученый Р. Дели внес в нее существенную поправку. Р. Дели совершенно правильно рассудил, что для теории Дарвина нет особой разницы, опускается ли морское дно, или повышается уровень воды в океане. Предложенная им теория «ледникового контроля» базируется на изменении уровня океана в межледниковые эпохи вследствие таяния льдов. Первые предположения о наличии в геологической истории Земли ледникового периода были высказаны швейцарским натуралистом Луи Агассицем в 1840 году, то есть одновременно с выходом книги Ч. Дарвина о коралловых рифах. Но в то время не пришло в голову связывать между собой такие далекие друг от друга теории, как оледенение Земли и происхождение тропических коралловых островов. Р. Дели нашел между ними прямую связь. Правда, ему помог в этом Н. Шелер, который в 1895 году впервые установил, что таяние ледников неизбежно приводило к повышению уровня океана. В общих чертах теория «ледникового контроля» заключается в следующем. 15 тысяч лет назад уровень Мирового океана был примерно на 100 метров ниже современного. Когда началось бурное таяние ледников, пресные воды устремились в океан, и его уровень стал повышаться, в результате чего затонуло множество невысоких островов. Вся последующая картина образования атоллов полностью совпадает с теорией Дарвина.
Остроумная идея Р. Дели никак не может быть сброшена со счетов, но она только уточняет теорию Дарвина, а не заменяет и не опровергает ее. Американец Питер Вейль в своей книге «Введение в океанографию» (1970), развивая исследования Р. Дели, пришел к выводу о том, что все современные коралловые рифы возникли около 6 тысяч лет назад, когда таяние ледников прекратилось. П. Вейль подсчитал, что уровень океана повышался примерно на 1 сантиметр в год, так как лед, накопившийся в последний ледниковый период, растаял за 9–10 тысяч лет. По мнению П. Вейля, скорость роста кораллового рифа не смогла поспеть за повышением уровня Мирового океана, все древние коралловые рифы при этом утонули и теперь находятся значительно ниже глубины активного рифообразования. Во многих местах при помощи эхолотирования такие погруженные рифы действительно были обнаружены.
И все же П. Вейль оказался не прав. Дело в том, что бурение проводилось не только на Фунафути, но и на нескольких других атоллах.
В 1951 году при подготовке ядерных взрывов на атолле Эниветок (в группе Маршалловых островов) географическая служба США провела два бурения. На этот раз на глубине 1266 и 1389 метров был достигнут базальтовый слой. Расчеты показали, что риф, превратившийся впоследствии в атолл Эниветок, зародился в эоценовое время, то есть около 60 миллионов лет назад. Бурение на пяти других коралловых островах (Ките-Дайте-Дзима, Хирон, Майкльмас, Мидуэй и Бикини) хотя и не достигло фундамента коренных пород, но подтвердило представления о большой мощности рифовых известняков. Таким образом, теория Дарвина, который при жизни мечтал о бурении на рифах, получила убедительное фактическое подтверждение.Совершенно очевидно, что накопление столь мощных рифовых известняков могло произойти только в условиях длительного погружения дна океана. Значит, в основе современных представлений о происхождении и развитии коралловых построек, в том числе атоллов, остается гениальное творение Ч. Дарвина, а последующие исследования лишь уточняют и конкретизируют дарвиновскую теорию.
При всем разнообразии типов коралловых рифов они имеют между собой много общего. В основе каждого рифа лежит более или менее широкая известковая платформа, которая на внешнем краю, со стороны моря, обрывается резким уклоном. Это гребень рифа, на котором наиболее пышно разрастаются кораллы. Гребень никогда не имеет форму прямой линии, он изобилует выступающими мысами и прорезан каналами или стоковыми ложбинами, идущими по направлению от берега к морю. Волны накатываются на риф по всему фронту, и гребень принимает на себя их удары. Обратно в море вода скатывается по стоковым ложбинам и постоянно углубляет и расширяет их. Живые кораллы, растущие на гребне рифа, почти не поддаются разрушению. Иногда они покрывают стоковую ложбину живым мостом, и тогда образуется подобие туннеля. Стекающая с рифа вода выносит по каналам обломочный материал и песок, которые отлагаются перед гребнем рифа ниже уровня живых кораллов.
За рифовым гребнем по направлению к берегу часть платформы обычно также бывает покрыта живыми кораллами, хотя и не столь обильно. Чем ближе к берегу, тем меньше кораллов и тем однообразнее становится их видовой состав. Вдоль береговой кромки часто наблюдается некоторое понижение дна. Здесь проходит береговой канал с песчаным дном и начинается песчаный пляж, за которым можно видеть обильный обломочный материал, выброшенный волнами во время штормов. На нем укореняется тропическая наземная растительность.
Так выглядит окаймляющий риф. Барьерный отличается от него главным образом большей шириной берегового канала, который превращается в спокойную лагуну, поросшую различными, но преимущественно тонковетвистыми кораллами. На атолле лагуна расположена внутри сплошного кольца или кольцеобразной цепи островов.
Самые густые и самые пестрые коралловые заросли расположены на гребне рифов Тихого и Индийского океанов. Главная роль здесь отводится кораллам из рода акропора, насчитывающего около 200 видов.
Колонии акропор весьма различны по форме и расцветке. На вершине гребня распластываются огромные диски и плоские чаши диаметром до двух-трех метров. Это акропора симметрика и акропора гиацинтус. Они же в несколько ярусов нависают по внешнему склону гребня, напоминая гигантские грибы трутовики. Структура их колоний подобна крупноячеистому решету. Благодаря такому строению вода набегающих и откатывающихся волн не ломает колонию, а свободно проходит сквозь нее. Цвет этих акропор зависит от вида тех симбиотических одноклеточных водорослей, которые поселяются в их тканях. Он может быть охристо-желтым, коричневатым или зеленым. Края дисков (более молодые участки колонии) окрашены светлее, так как водоросли здесь еще не успели размножиться и придать тканям интенсивную окраску.
Мягкие кораллы на рифе.
В пространствах между дисками и чашами торчат похожие на рога колонии акропоры тихоокеанской и акропоры хаймеи. Они либо ярко-зеленые, либо лимонно-желтые. Яркими пятнами выделяются интенсивно-красные, иногда вишнево-красные или малиновые поциллопоры. Полипы некоторых видов кораллов имеют ярко-голубую окраску. Они как тысячи мелких цветков покрывают коричневые ветви и лепестки колоний многочисленных акропор и монтипор. Несколько ниже этого буйства форм и красок выступают шаровидные мозговики и пориты. Их расцветка более спокойная — зеленовато-желтая, буро-зеленая, охристая. Там, где хоть какой-то участок не занят твердыми кораллами, поселяются альционарии, или мягкие кораллы. Они сплошным ковром облепляют все свободное пространство. Коричневые пальчатые колонии зинулярии перемежаются с серыми сфереллами. Представители рода саркофитон напоминают причудливые старинные граммофонные трубы с волнистыми краями, гигантские воронки или грибы на толстых ножках.