Среда обитания глубоководных кораллов , также известных как холодноводные кораллы , простирается до более глубоких, темных частей океанов, чем тропические кораллы , начиная от поверхности до бездны , за пределами 2000 метров (6600 футов), где температура воды может быть такой же низкой, как 4 °C (39 °F). Глубоководные кораллы относятся к типу Cnidaria и чаще всего представляют собой каменистые кораллы , но также включают черные и колючие кораллы и мягкие кораллы , включая горгонарии (морские веера). [1] Как и тропические кораллы, они являются средой обитания для других видов, но глубоководным кораллам не требуются зооксантеллы для выживания.
Хотя видов глубоководных кораллов почти столько же, сколько и мелководных, только несколько глубоководных видов образуют традиционные рифы. Вместо этого они образуют скопления, называемые пятнами, банками, биогермами , массивами, зарослями или рощами. Эти скопления часто называют «рифами», но они отличаются структурно и функционально. [1] Глубоководные рифы иногда называют «холмами», что более точно описывает большой скелет из карбоната кальция, который остается после роста рифа и отмирания кораллов внизу, а не живую среду обитания и убежище, которые глубоководные кораллы предоставляют рыбам и беспозвоночным. Холмы могут содержать или не содержать живые глубоководные рифы.
Подводные кабели связи и методы рыболовства, такие как донное траление, как правило, разрушают кораллы и уничтожают рифы. Глубоководная среда обитания обозначена как среда обитания Плана действий по сохранению биоразнообразия Соединенного Королевства . [2]
Глубоководные кораллы загадочны, потому что они строят свои рифы в глубоких, темных, прохладных водах в высоких широтах, таких как континентальный шельф Норвегии . Впервые они были обнаружены рыбаками около 250 лет назад, что вызвало интерес у ученых. [3] Ранние ученые не были уверены в том, как рифы поддерживали жизнь в, казалось бы, бесплодных и темных условиях северных широт. Только в наше время, когда мини-субмарины с экипажами впервые достигли достаточной глубины, ученые начали понимать эти организмы. Новаторская работа Уилсона (1979) [4] пролила свет на колонию на Поркьюпайн-Бэнк у берегов Ирландии. Первая в истории прямая видеосъемка большого глубоководного кораллового рифа была получена в июле 1982 года, когда Statoil обследовала риф высотой 15 метров (49 футов) и шириной 50 метров (160 футов), расположенный на глубине 280 метров (920 футов) недалеко от острова Фуглёй, к северу от Полярного круга , у берегов северной Норвегии. [5]
Во время своего исследования рифа Фуглёй, Ховланд и Мортенсен [6] также обнаружили кратеры оспинок на морском дне вблизи рифа. С тех пор были нанесены на карту и изучены сотни крупных глубоководных коралловых рифов. Около 60 процентов рифов находятся рядом с или внутри оспинок на морском дне. [7] [8] Поскольку эти кратеры образуются в результате выталкивания жидкостей и газов (включая метан ), несколько ученых выдвигают гипотезу о том, что может быть связь между существованием глубоководных коралловых рифов и просачиванием питательных веществ (легких углеводородов , таких как метан, этан и пропан ) через морское дно. Эта гипотеза называется «гидравлической теорией» для глубоководных коралловых рифов. [9] [10]
Сообщества лофелий поддерживают разнообразную морскую жизнь , такую как губки , полихеты , моллюски , ракообразные, офиуры , морские звезды , морские ежи , мшанки , морские пауки , рыбы и многие другие виды позвоночных и беспозвоночных. [1]
Первый международный симпозиум по глубоководным кораллам состоялся в Галифаксе, Канада, в 2000 году. На симпозиуме были рассмотрены все аспекты глубоководных кораллов, включая методы защиты.
В июне 2009 года Living Oceans Society возглавило экспедицию Finding Coral [11] на тихоокеанском побережье Канады в поисках глубоководных кораллов. Используя одноместные подводные лодки, группа международных ученых совершила 30 погружений на глубину более 500 метров (1600 футов) и увидела гигантские коралловые леса, проносящиеся стаи рыб и морское дно, покрытое ковром из офиур . Во время этой экспедиции ученые идентифицировали 16 видов кораллов. [12] Это исследование стало кульминацией пятилетней работы по обеспечению защиты со стороны канадского правительства для этих медленнорастущих и долгоживущих животных, которые являются критически важной средой обитания для рыб и других морских существ.
Кораллы — это животные типа Cnidaria и класса Anthozoa . Anthozoa делятся на два подкласса Octocorals (Alcyonaria) и Hexacorals (Zoantharia). Octocorals — это мягкие кораллы, такие как морские перья . Hexacorals включают в себя актинии и твердотелые кораллы . Octocorals содержат восемь отростков тела, в то время как Hexacorals — шесть. Большинство глубоководных кораллов — это каменистые кораллы.
Глубоководные кораллы широко распространены в океанах Земли, с большими рифами/ложами на крайнем севере и крайнем юге Атлантики, а также в районах с более теплой водой, таких как побережье Флориды. В северной части Атлантики основными видами кораллов, которые способствуют образованию рифов, являются Lophelia pertusa , Oculina varicosa , Madrepora oculata , Desmophyllum cristagalli , Enallopsammia rostrata , Solenosmilia variabilis и Goniocorella dumosa . Четыре рода ( Lophelia , Desmophyllum , Solenosmilia и Goniocorella ) составляют большинство глубоководных коралловых отмелей на глубине 400–700 метров (1300–2300 футов). [13]
Madrepora oculata встречается на глубине до 2020 метров (6630 футов) и является одним из дюжины видов, которые встречаются по всему миру и во всех океанах, включая Субантарктику (Кэрнс, 1982). Колонии Enallopsammia вносят вклад в структуру глубоководных коралловых отмелей, обнаруженных на глубине от 600 до 800 метров (2000–2600 футов) во Флоридском проливе (Кэрнс и Стэнли, 1982).
Один из наиболее распространенных видов, Lophelia pertusa , обитает в северо-восточной и северо-западной части Атлантического океана , в Бразилии и у западного побережья Африки .
Помимо океанского дна, ученые обнаружили колонии Lophelia на нефтяных установках в Северном море. Однако добыча нефти и газа может привносить вредные вещества в местную окружающую среду. [14]
Самый большой в мире известный глубоководный коралловый комплекс Lophelia — это риф Рёст . Он находится на глубине от 300 до 400 метров (от 980 до 1310 футов) к западу от острова Рёст в архипелаге Лофотен в Норвегии, за Полярным кругом. Обнаруженный во время планового обследования в мае 2002 года, риф до сих пор в значительной степени нетронут. Его длина составляет около 35 километров (22 мили), а ширина — 3 километра (1,9 мили). [15]
Примерно в 500 километрах (310 миль) южнее находится риф Сула , расположенный на хребте Сула, к западу от Тронхейма на средненорвежском шельфе, на глубине 200–300 метров (660–980 футов). Он имеет длину 13 километров (8,1 мили), ширину 700 метров (2300 футов) и высоту до 700 метров (2300 футов) [16] , площадь которого составляет одну десятую размера рифа Рёст площадью 100 квадратных километров (39 квадратных миль).
Обнаруженный и нанесенный на карту в 2002 году, норвежский риф Тислер расположен в проливе Скагеррак , отмечая подводную границу между Норвегией и Швецией . Он находится на глубине 90–120 метров (300–390 футов) и охватывает область приблизительно 2 на 0,2 километра (1,24 мили × 0,12 мили). [17] По оценкам, его возраст составляет 8600–8700 лет. [18] Риф Тислер содержит единственный в мире известный желтый L. pertusa . В другом месте в северо-восточной части Атлантического океана Lophelia встречается вокруг Фарерских островов , островной группы между Норвежским морем и северо-восточной частью Атлантического океана. На глубине от 200 до 500 метров (660–1640 футов) L. pertusa в основном встречается на банке Роколл и на шельфовом разломе к северу и западу от Шотландии. [19] Бухта Поркьюпайн , южный конец банки Роколл и шельф к северо-западу от графства Донегол демонстрируют большие, похожие на холмы структуры Lophelia . Одна из них, курган Терезы, особенно известна своими колониями Lophelia pertusa и Madrepora oculata . Рифы Lophelia также встречаются вдоль восточного побережья США на глубине 500–850 метров (1640–2790 футов) вдоль основания склона Флорида-Хаттерас. К югу от мыса Лукаут , Северная Каролина, возвышаясь над плоским морским дном плато Блейк, находится полоса хребтов, увенчанных зарослями Lophelia . Это самые северные заросли Lophelia pertusa на Восточном побережье . Коралловые холмы и хребты здесь возвышаются на 150 метров (490 футов) от плато. Эти сообщества Lophelia находятся в незащищенных районах потенциальной разведки нефти и газа и прокладки кабелей, что делает их уязвимыми для будущих угроз. [20]
Lophelia распространена вокруг Бискайского залива, Канарских островов, Португалии, Мадейры, Азорских островов и западного бассейна Средиземного моря. [21]
Среди наиболее исследованных глубоководных коралловых зон в Соединенном Королевстве — курганы Дарвина . Сеть охраны окружающей среды Атлантического фронтира (AFEN) обнаружила их в 1998 году во время проведения крупномасштабных региональных исследований морского дна к северу от Шотландии . Они обнаружили две области с сотнями песчаных и глубоководных коралловых курганов на глубине около 1000 метров (3300 футов) в северо-восточном углу желоба Роколл , примерно в 185 километрах (115 миль) к северо-западу от северо-западной оконечности Шотландии. Названные в честь исследовательского судна Charles Darwin, курганы Дарвина были тщательно картографированы с использованием низкочастотного гидролокатора бокового обзора. Они занимают площадь около 100 квадратных километров (39 квадратных миль) и состоят из двух основных полей — курганов Дарвина Востока, примерно с 75 курганами, и курганов Дарвина Запада, примерно с 150 курганами. Другие курганы разбросаны в соседних районах. Каждый холм имеет диаметр около 100 метров (330 футов) и высоту 5 метров (16 футов). Кораллы Lophelia и коралловый щебень покрывают вершины холмов, привлекая других морских обитателей. Холмы выглядят как «песчаные вулканы», каждый с «хвостом», длиной до нескольких сотен метров, все ориентированы вниз по течению. [21] Большие скопления Xenophyophores ( Syringammina fragilissima ), которые являются гигантскими одноклеточными организмами, которые могут вырастать до 25 сантиметров (9,8 дюйма) в диаметре, характеризуют хвосты и холмы. Ученые не уверены, почему эти организмы собираются здесь. Lophelia на курганах Дарвина растут на песке, а не на твердом субстрате, что уникально для этой области. Кораллы Lophelia также встречаются в ирландских водах. [22]
Oculina varicosa — ветвистый коралл цвета слоновой кости, образующий гигантские, но медленно растущие, кустистые заросли на вершинах высотой до 30 метров (98 футов). Отмели Окулина , названные так потому, что они в основном состоят из Oculina varicosa , находятся на глубине 50–100 метров (160–330 футов) вдоль края континентального шельфа примерно в 42–80 км (26–50 миль) от восточного побережья Флориды. Отмели Окулина тянутся на 170 километров (106 миль) от Форт-Пирса до Дейтоны. [23]
Обнаруженные в 1975 году учеными из Института океанографии Харбор-Бранч, проводившими исследования континентального шельфа, заросли окулины растут на ряде вершин и хребтов, простирающихся от Форт-Пирса до Дейтоны, Флорида [24] [25] [26] Как и заросли лофелии , банки окулины являются местом обитания широкого спектра макробеспозвоночных и рыб. Они являются важными нерестилищами для коммерчески важных пищевых видов, включая гаг , скамп , красного окуня , пятнистую лань , черного морского окуня , красного морского окуня , каменную креветку и гребешка-калико. [27]
Большинству кораллов необходимо прикрепиться к твердой поверхности, чтобы начать расти, но морские веера могут также жить на мягких отложениях. Их часто можно встретить растущими вдоль батиметрических возвышенностей, таких как подводные горы, хребты, вершины и холмы, на твердых поверхностях. Кораллы малоподвижны, поэтому они должны жить вблизи богатых питательными веществами водных течений. Глубоководные кораллы питаются зоопланктоном и полагаются на океанические течения , чтобы приносить им пищу. Течения также помогают в очистке кораллов.
Глубоководные кораллы растут медленнее, чем тропические кораллы, потому что нет зооксантелл, которые могли бы их кормить. У Lophelia линейный рост полипа составляет около 10 миллиметров (0,39 дюйма) в год. Напротив, ветвящиеся мелководные кораллы, такие как Acropora , могут превышать 10–20 см/год. Оценки роста рифовой структуры составляют около 1 миллиметра (0,039 дюйма) в год. [28] Ученые также обнаружили колонии Lophelia на нефтяных установках в Северном море. [14] Используя методы датирования возраста кораллов, ученые подсчитали, что некоторые живые глубоководные кораллы датируются как минимум 10 000 лет. [29]
Глубоководные кораллы используют нематоцисты на своих щупальцах, чтобы оглушить добычу. Глубоководные кораллы питаются зоопланктоном , ракообразными и даже крилем .
Кораллы могут размножаться половым или бесполым путем . При бесполом размножении (почковании) полип делится на две генетически идентичные части. Половое размножение требует, чтобы сперма оплодотворила яйцеклетку, которая вырастает в личинку. Затем течения разносят личинки. Рост начинается, когда личинки прикрепляются к твердому субстрату. Старый/мертвый коралл обеспечивает превосходный субстрат для этого роста, создавая все более высокие холмы кораллов. По мере того, как новый рост окружает исходный, новый коралл перехватывает как поток воды, так и сопутствующие питательные вещества, ослабляя и в конечном итоге убивая старые организмы.
Отдельные колонии Lophelia pertusa состоят либо исключительно из самок, либо из самцов.
Глубоководные коралловые колонии различаются по размеру от маленьких и одиночных до больших, ветвящихся древовидных структур. Более крупные колонии поддерживают множество форм жизни, в то время как близлежащие районы имеют гораздо меньше. Горгонария, Paragorgia arborea , может вырасти более чем на три метра. [30] Однако мало что известно об их базовой биологии, включая то, как они питаются, или их методы и сроки размножения.
Глубоководные кораллы вместе с другими организмами, образующими среду обитания, являются местом обитания богатой фауны связанных организмов. [31] Рифы Lophelia могут вмещать до 1300 видов рыб и беспозвоночных. Различные рыбы скапливаются на глубоководных рифах. Глубоководные кораллы, губки и другие животные, образующие среду обитания, обеспечивают защиту от течений и хищников, являются питомниками для молодых рыб, а также местами кормления, размножения и нереста для многочисленных видов рыб и моллюсков. В этих районах обитают морской окунь, терпуг, минтай, тихоокеанская треска, тихоокеанский палтус, угольная рыба, камбала, крабы и другие экономически важные виды в северной части Тихого океана. Восемьдесят три процента морских окуней, обнаруженных в одном исследовании, были связаны с красным древовидным кораллом. Камбала, минтай и тихоокеанская треска, по-видимому, чаще ловятся вокруг мягких кораллов. Плотные косяки самок морского окуня, полные молоди, были замечены на рифах Лофелия у берегов Норвегии, что говорит о том, что рифы являются местами размножения или питомниками для некоторых видов. Рифы Окулина являются важным местом нереста для нескольких видов груперов, а также других рыб. [23]
Основное воздействие человека на глубоководные кораллы происходит из-за глубоководного траления. Траулеры тянут сети по дну океана, нарушая осадок, ломая и уничтожая глубоководные кораллы. Кроме того, ярусный лов представляет собой еще один вредный метод.
Разведка нефти и газа также наносит ущерб глубоководным кораллам. Исследование 2015 года показало, что наблюдаемые травмы в популяциях в каньоне Миссисипи в Мексиканском заливе значительно возросли после разлива нефти Deepwater Horizon . Показатели травматизма возросли с 4 до 9 процентов до разлива и до 38–50 процентов после разлива (Etnoyer et al., 2015).
Глубоководные кораллы растут медленно, что приводит к гораздо более длительному периоду восстановления по сравнению с мелководьем, где больше питательных веществ и зооксантелл, обеспечивающих их пищей.
Другое исследование, проведенное в 2001–2003 годах, было сосредоточено на рифе Lophelia pertusa в Атлантике у берегов Канады. Это исследование показало, что кораллы часто были сломаны неестественным образом, а на дне океана были видны шрамы и перевернутые валуны от траления. [32]
Помимо управляемых давлений, таких как глубоководное траление и разведка нефти, глубоководные коралловые рифы подвержены неуправляемым давлениям, таким как закисление океана . Для защиты этих мест обитания в долгосрочной перспективе пропагандируются методы оценки относительных рисков различных давлений. [33]
Донное траление и естественные причины, такие как биоэрозия и эпизодические отмирания, превратили большую часть Окулина Бэнкс во Флориде в руины, что резко сократило некогда значительный промысел, уничтожив нерестилища. [26]
В 1980 году ученые из Института океанографии Харбор-Бранч , такие как Джон Рид, призвали к принятию защитных мер. В 1984 году Совет по управлению рыболовством в Южной Атлантике (SAFMC) выделил территорию площадью 315 квадратных километров (122 квадратных миль) в качестве особо опасной среды обитания. В 1994 году территория под названием Экспериментальный исследовательский заповедник Окулина была полностью закрыта для донного промысла. В 1996 году SAFMC запретил рыболовным судам бросать там якоря, крюки или прикреплять цепи. В 1998 году совет также выделил заповедник в качестве основного места обитания рыб. В 2000 году глубоководная охраняемая морская зона Окулина была расширена до 1029 квадратных километров (397 квадратных миль). Недавно ученые разместили бетонные рифовые шары в попытке обеспечить среду обитания для рыб и кораллов.
Ученые подсчитали, что траление повредило или уничтожило от 30 до 50 процентов коралловой зоны норвежского шельфа . Международный совет по исследованию моря , главный научный консультант Европейской комиссии по вопросам рыболовства и охраны окружающей среды в северо-восточной части Атлантического океана, рекомендует картографировать и закрыть глубоководные кораллы Европы для рыболовных траулеров. [1]
В 1999 году Министерство рыболовства Норвегии ввело закрытие на площади в 1000 квадратных километров (390 квадратных миль), которая охватывала обширный риф Сула , запретив донное траление. Впоследствии, в 2000 году, была закрыта дополнительная территория площадью около 600 квадратных километров (230 квадратных миль). Затем, в 2002 году, территория площадью около 300 квадратных километров (120 квадратных миль), окружающая риф Рёст, также была обозначена как закрытая. [1]
Европейская комиссия ввела временный запрет на траление в районе Дарвин-Маундс в августе 2003 года, за которым последовало постоянное закрытие донного траления в марте 2004 года. Европейская комиссия определила этот район как участок общественного значения в декабре 2009 года, а в декабре 2015 года правительство Великобритании присвоило ему статус Особой природоохранной зоны. [34]
