Коралловые рифы Тувалу состоят из трех рифовых островов и шести атоллов , [1] содержащих приблизительно 710 км 2 (270 кв. миль) рифовых платформ. [2] Острова архипелага Тувалу расположены между 5° и 10° южной широты и 176 ° и 180 ° долготы , к западу от международной линии перемены дат . [1] Острова Тувалу имеют вулканическое происхождение. На атоллах кольцевой рифовый край окружает лагуну и может включать естественные рифовые каналы. [3] Рифовые острова имеют иную структуру, чем атоллы, и описываются как рифовые платформы, поскольку они представляют собой более мелкие пластинчатые рифовые платформы, не имеющие лагуны с соленой водой , [4] хотя они могут иметь полностью закрытый край суши с остатками лагуны, которая не имеет прямого соединения с открытым морем или может высыхать. [5]
Острова архипелага Тувалу очень низменные, с самой высокой точкой в 4,6 метра (15 футов) над средним уровнем моря на Ниулаките . Атоллы и рифовые острова Тувалу были образованы из океанических вулканов , с коралловым рифом, растущим вокруг берега вулкана, а затем, в течение нескольких миллионов лет, вулкан потух, размылся и полностью погрузился под поверхность океана. Риф и небольшие коралловые островки на его вершине — это все, что осталось от первоначального острова, а место бывшего вулкана заняла лагуна. [6] Для того чтобы атолл сохранился, коралловый риф должен поддерживаться на поверхности моря, а рост кораллов должен соответствовать любому относительному изменению уровня моря (опускание острова или повышение уровня океанов). [7]
Скважины на острове Фонгафале , в месте, которое сейчас называется Darwin's Drill , являются результатом бурения, проведенного Королевским обществом Лондона с целью изучения формирования коралловых рифов , чтобы определить, можно ли найти следы мелководных организмов на глубине в кораллах тихоокеанских атоллов. Это исследование последовало за работой по структуре и распределению коралловых рифов, проведенной Чарльзом Дарвином в Тихом океане. Бурение проводилось в 1896, 1897 и 1898 годах. [8] Однако геологическая история атоллов более сложна, чем предполагали Дарвин (1842) и Дэвис (1928) [9] . [10] [11] Исследование атолла Фунафути, опубликованное в 1970 году, описывало его структуру следующим образом:
« Фунафути — это почти круглая и коническая подводная гора высотой 12 000 футов, изначально вулканического происхождения, и огромного геологического возраста, намного старше относительно молодых и активных гор Новых Гебридских и Соломоновых островов . У своего основания на дне океана она имеет ширину 30 миль в одном из исследованных направлений и 28 миль в другом. Она поднимается пологим склоном, который постепенно становится круче до точки на глубине 2400 футов ниже уровня воды, после чего она поднимается под углом 80 градусов до 840 футов ниже уровня воды. От этой точки она поднимается вертикально, как огромный столб, пока не достигает поверхности в форме рифа, окружающего лагуну нерегулярных размеров, но оконечности которой дают измерение 13,5 на 10,0 миль». [12]
Фунафути , Нанумеа , Нуи , Нукуфетау , Нукулаэлае и Ваитупу — атоллы (иногда называемые коралловыми атоллами ), имеющие коралловый риф , представляющий собой коралловый край, частично или полностью окружающий лагуну , с коралловыми островами или островками ( моту ) на ободок. [5]
Нануманга , Ниулакита и Ниутао имеют окаймляющий риф , поскольку у них либо есть неглубокая задняя рифовая зона ( лагуна ), либо ее нет вообще. Если окаймляющий риф растет прямо от береговой линии, то рифовая равнина простирается до пляжа, и задняя рифовая зона отсутствует. Хотя у них есть полностью закрытый край суши, эти рифовые острова могут иметь остатки лагун, которые не имеют связи с открытым морем и являются озерами, которые являются солоноватыми или солеными из-за некоторой связи с океаном в результате пористой природы известнякового основания островов. [5] Например, у Ниутао есть два озера, которые являются солоноватыми или солеными; и представляют собой деградировавшую лагуну в результате заполнения лагуны коралловым мусором. [13] [14]
В течение длительного периода времени рифы производят коралловый песок , который представляет собой набор частиц песка от биоэрозии известнякового скелетного материала морских организмов . [15] Одним из примеров этого процесса является зеленая горбатая рыба-попугай , таона ( Bulbometopon muricatum ) и другие виды рыб-попугаев ( ulafi, laea, kamutu ), которые откусывают куски коралла , переваривают живую ткань и выделяют неорганический компонент в виде песка. Однако термин «коралл» в коралловом песке используется в этом смысле свободно для обозначения известняка недавнего биологического происхождения; кораллы не являются основными источниками частиц песка в большинстве таких отложений. Скорее, могут преобладать остаточные фрагменты скелета фораминифер , известковых водорослей, моллюсков и ракообразных . В Тувалу песок, скопившийся в лагунах или на краях рифов, использовался для прибрежной защиты и проектов по рекультивации земель. [16] [17]
За четыре десятилетия произошло чистое увеличение площади суши всех 101 острова или островка Тувалу на 73,5 га (2,9%), хотя изменения неравномерны: 74% увеличились, а 27% уменьшились. [18] Уровень моря на уровне приливов Фунафути повышался на 3,9 мм в год, что примерно вдвое превышает средний мировой показатель. [19] Повышение уровня моря определяется как создание повышенной передачи энергии волн через поверхности рифов, что приводит к смещению песка, что приводит к нарастанию береговых линий островов. [19]
Результаты исследования Джоба и Чеккарелли 2010 года [20] были опубликованы в качестве Научного отчета о морской жизни Тувалу в 2012 году [21 ] . Они показали, что среднее покрытие твердыми кораллами Фунафути , Нанумеа и Нукулаэлаэ составило 15%, 11% и 6% соответственно. При этом на Фунафути среднее покрытие кораллами выше, что объясняется лучшим потоком воды через большие рифовые проходы ( ava ) и большим разнообразием местообитаний из-за его больших размеров. Однако покрытие кораллами на Фунафути сильно варьировалось, от 0,1% до 58%, при этом среднее покрытие составило 15% на всех обследованных участках. [20] [21]
Сообщалось, что в 2004 году живое коралловое покрытие (LCC) твердых кораллов составляло 19,5% во всех местах обитания рифов Фунафути. [22]
Исследование уровней LCC на Фунафути, Нанумеа и Нукулаэлае, проведенное Джобом и Чеккарелли в 2010 году, установило средний уровень LCC 20-30% на трех островах; по сравнению с 30-70% уровнями LCC на рифах в Кирибати , который находится к северо-западу от Тувалу. [20] [21] Стандартные критерии здоровья коралловых рифов определяют уровень LCC менее 24,5% как низкий, что указывает на то, что места обитания рифов Фунафути, Нанумеа и Нукулаэлае находятся в плохом состоянии. [20] [21] [23]
Исследования, проведенные на Фунафути , Нанумеа и Нанумаге , о которых сообщалось в 2020 году, были сосредоточены на местах, близких к основным поселениям на этих островах, поскольку исследования были связаны с предложениями по выполнению проектов по защите побережья и рекультивации земель. [24] Результаты исследования, проведенного на Нанумеа, установили, что на существующем лодочном спуске процент живого кораллового покрытия был ниже, чем на контрольном участке вдали от деревни. [24] Средний процент LCC оценивался с точки зрения рифовой отмели, рифового гребня и рифового склона. Уровни LCC для рифовой отмели на участке лодочного канала составляют 0%, на рифовом гребне — 1%, а на рифовом склоне — 12,5%. На контрольном участке уровни LCC на рифовой отмели также составляли 0%, на рифовом гребне — 10%, на рифовом склоне — 8,5%. [24]
Распределение кораллового покрытия в канале лодки Нанумага показало увеличение процента уровней LCC с увеличением расстояния от берега через рифовую равнину, рифовый гребень и рифовый склон. Только три коралла семейств ( Merulinidae , Pocilloporidae и Poritidae ) были зарегистрированы в канале лодки, в то время как в контрольном месте было зарегистрировано более семи семейств. [24] Макроводоросли (морские водоросли) не были зарегистрированы в канале лодки, но присутствовали в контрольном месте. Зарегистрированные виды макроводорослей включали красные нитчатые и коричневые корковые водоросли ( Caulerpa racemosa , Halimeda sp. , Dictyota covernosa и Padina sp .). [24]
Уровень LCC на острове Нанумеа составляет от 20 до 30%, а результаты исследований 2010 года, проведенных Джобом и Чеккарелли, показали, что на острове Нанумеа процент живых кораллов выше, чем на острове Нанумага. [21] [25] Исследование подтвердило, что на острове Нанумеа самое высокое и богатое коралловое сообщество из трех исследованных островов. Исследование также подтверждает исследования, проведенные на других атоллах, которые предполагают, что более высокие уровни питательных веществ в воде из-за сточных вод увеличивают плотность покрытия водорослями, что подавляет рост кораллов. [25] В Тувалу нет систем очистки сточных вод, поэтому сточные воды попадают в океан и лагуну напрямую или через просачивание из пресноводной линзы в результате попадания сточных вод в грунтовые воды. [25] [26]
На рифах Тувалу встречаются морские звезды «терновый венец» ( Acanthaster planci ) и другие хищники кораллов, такие как питающиеся кораллами улитки Drupella spp. , хотя никаких признаков разрушительных вспышек этих хищников на рифах не наблюдалось. [27]
Гигантские моллюски ( Tridacnidae ) сократились из-за последствий роста численности населения, загрязнения, разрушения среды обитания и сбора урожая. [27] Беспозвоночные коралловых рифов, которые либо съедобны, либо используются в ремеслах, существуют в низкой плотности, что свидетельствует о высоком уровне сбора этих видов. [28] [29] [27] Женщины Тувалу используют Cypraeidae (каури, пуле ), такие как Cypraea mauritiana , C. arabica , C. tigris , C. depressa , C. mapa , C. carneola , C. vitellus , C. lynx [28] и другие ракушки, собранные с рифов, в традиционных ремеслах , [28] которые включают создание ожерелий из ракушек ( tui misa или tui pule ) и украшение циновок, вееров и настенных украшений. [30]
Фунафути — крупнейший атолл архипелага Тувалу, состоящий из многочисленных островков вокруг центральной лагуны, которая составляет приблизительно 25,1 км (15,6 миль) (с севера на юг) на 18,4 км (11,4 миль) (с запада на восток), с центром на 179°7' в. д. и 8°30' ю. ш. Через риф проходит ряд крупных рифовых проходов ( ava ), что приводит к промыванию лагуны. [31] Исследование на южном конце острова Фонгафале в 1999 и 2000 годах зафиксировало, что живое коралловое покрытие было порядка 50+% уровней LCC на склоне рифа, с Acropora robusta в качестве доминирующей формы. [31]
В базовом отчете 2007 года по проекту восстановления кораллового рифа атолла Фунафути в лагуне у острова Фонгафале сообщалось о пересадке распространенных и локально распространенных ветвящихся кораллов Acropora spp staghorn (в основном Acropora robusta и Acropora formosa с небольшим количеством колоний Acropora grandis ) с окаймляющего рифа на открытые песчаные участки, в которых присутствовало несколько похожих естественных участков кораллов. [32] Другой распространенный вид Acropora florida также был отмечен как присутствующий на окаймляющем рифе. [32] Сообщалось, что охраняемый голубой коралл Heliopora coerulea присутствовал в мелководных местообитаниях лагуны Фунафути. [33] В базовом отчете 2007 года также было отмечено, что наиболее распространенными видами водорослей являются: Asparagopsis taxiformis ; Caulerpa sertularioides ; Caulerpa racemosa ; Халимеда cf gracilis ; Диктиота канальчатая ; виды Enteromorpha ; Микродиктион ср. umbilicatum ; и Падина святая креста . [32]
Уровни LCC, по-видимому, были стабильными на уровне в среднем 20%–30% в период с 1997 по 2004 год (Lovell et al., 2004) [33] и, как сообщалось, составляли 19,5% во всех местообитаниях рифов Фунафути в 2004 году (Sauni et al., 2008). [22] Исследования 2010 года, проведенные Джобом и Чеккарелли, выявили, что коралловое покрытие на рифах Фунафути сильно варьируется, варьируясь от 0,1% до 58% уровней LCC, при среднем покрытии 15% на всех участках. Самые высокие оценки кораллового покрытия были зафиксированы на рифовых склонах у островков Тепука (58%), Фуалефеке (35%) и Фуафату (34%). Коралловое покрытие на рифах Фунафути, по-видимому, уменьшилось с 2004 года. [33] [21] [28] [29] [27]
Исследования 2010 года, проведенные Джобом и Чеккарелли, установили, что на островках к югу от лагуны коралловый покров составлял более 50% на склоне рифа. Напротив, в лагуне, прилегающей к Фогафале, 96% площади имеют менее 1% LCC, а 3,7% имеют 1-5% LCC. [21] [31] Большинство прибрежных рифов, прилегающих к Фогафале (91%), имеют уровень LCC менее 1%, при этом 5% рифа имеют уровень LCC 1-5% и 4% - уровень LCC 5-20%. [21] [31] На атолле Фунафути риф, расположенный близко к главному поселению на островке Фонгафале , деградировал по сравнению с результатами предыдущих исследований, с более высоким уровнем водорослевого покрова в отличие от других областей лагуны Фунафути, которые имеют высокий процент живого кораллового покрова. [21] [31]
Начиная с 2011 года, неместные бурые водоросли ( Sargassum polycystum ) быстро распространились в лагуне Фунафути, особенно рядом с Фонгафале. [34] Они отреагировали на обогащение питательными веществами лагуны в районе Фофале, и их плотное покрытие уменьшило проникновение солнечного света на риф, и они вытесняют кораллы и затрудняют рыболовство. Предполагается, что они были занесены через балластную воду или на корпусах или якорях судов. [34]
Исследование, проведенное в июне 2014 года, зафиксировало, что уровни LCC на рифе у Фонгафале были значительно ниже, чем зафиксированные в предыдущих исследованиях, при уровне LCC всего около 1%, состоящем из нескольких скоплений Pocillopora damicornis , Acropora hyacinthus , Acropora cytherea , Acropora florida и некоторого количества Acropora robusta . [33] Большая часть площади рифа была покрыта торфяными водорослями, со смесью Halimeda sp ., Dictyota covernosa и Hypnea ). [33] На мелководье доминировали либо Turbinaria , либо торфяная форма Sargassum . [ 33] Резкое падение уровней LCC и доминирование разновидностей водорослей на рифовых территориях, прилегающих к Фогафале, определяется как следствие сточных вод с этого густонаселенного островка. [33] Следствием этого падения уровня LCC станет сокращение производства кораллов и фораминифер (которые создают песок) на рифе, окружающем Фогафал, с соответствующим сокращением естественных волнорезных функций рифа и транспортировки песка из океана в лагуну. [31]
В 2000 году в лагуне Фунафути наблюдалось обесцвечивание в среднем 70% кораллов рода Staghorn ( Acropora spp. ), когда температура воды составляла от 30,5 °C до 32 °C. [35] Обесцвечивание стало следствием повышения температуры океана во время Эль-Ниньо , которое наблюдалось между 1998 и 2001 годами. [36]
Обесцвечивание — это процесс, который выталкивает фотосинтезирующие водоросли из «желудков» кораллов или полипов. [37] Эти водоросли называются зооксантеллами . Они жизненно важны для жизни рифа, поскольку снабжают кораллы питательными веществами; они также отвечают за цвет. [38] Процесс называется обесцвечиванием, поскольку, когда водоросли выбрасываются из кораллового рифа, животное теряет свой пигмент. Плотность зооксантелл постоянно меняется; обесцвечивание — это экстремальный пример того, что происходит в природе. [39]
Проект по восстановлению рифов исследовал методы восстановления рифов; [29] а исследователи из Японии исследовали восстановление коралловых рифов путем внедрения фораминифер . Проект Японского агентства международного сотрудничества направлен на повышение устойчивости побережья Тувалу к повышению уровня моря посредством восстановления и регенерации экосистемы и посредством поддержки производства песка. [40]
Местные морские зоны (LMMA) были созданы на некоторых островах общественным советом, известным как Фалекаупуле (традиционное собрание старейшин). Тувалу создало десять LMMA на восьми из своих девяти островов. [27]
Рост населения на Фунафути привел к увеличению спроса на рыбные запасы в лагуне Фунафути ( Те Намо ), хотя создание Заповедной зоны Фунафути (FCA) обеспечило зону исключения для рыболовства, чтобы помочь поддержать популяцию рыб по всей лагуне Фунафути. FCA включает 20% площади рифа атолла Фунафути. [41] FCA расположен в 15 километрах (9,3 мили) через лагуну от главного острова Фонгафале. [41] Морская среда FCA включает риф, лагуну, канал и океан; и является домом для многих видов рыб, кораллов, водорослей и беспозвоночных. [28] [21] Результаты исследований, проведенных Джобом и Чеккарелли в 2010 году, показали, что коралловый покров не сильно отличался внутри и за пределами FCA, однако уровни LCC имели тенденцию быть немного выше за пределами FCA, со средними значениями 11% внутри FCA и 19% за его пределами. [21] [28] Три вида гигантских моллюсков ( Tridacnidae ) были обнаружены в лагуне Фунафути, в основном в пределах FCA: Tridacna maxima (наиболее распространенный), Tridacna squamosa и Tridacna derasa . [27]
Нанумага имеет LMMA, которая охватывает весь остров. Подводная охота также полностью запрещена на рифе, и никакая рыбалка не разрешена на рифе на западной стороне острова, за исключением подвешивания. [42]
Заповедная зона Нанумеа была создана в 2006 году как зона, свободная от рыболовства, охватывающая около 20% общей площади рифа Нанумеа. [43]
Охраняемая территория Нуи охватывает северную половину лагуны, а на остальной части лагуны и рифа установлена природоохранная зона LMMA.
На острове Ниутао действует LMMA, охватывающий весь риф; в определенных местах рифа созданы небольшие заповедные зоны.
На Нукуфетау действует охраняемая природная территория (LMMA), охватывающая большую часть лагуны; на остальной части лагуны создана заповедная зона.
Охраняемая территория Нукулаэлаэ охватывает восточную часть лагуны; с LMMA, охватывающим остальную часть лагуны. Базовое исследование морской жизни в охранной зоне было проведено Джобом и Чеккарелли в 2010 году. [21] [20]
На острове Ваитупу действует охраняемая природная территория (LMMA), охватывающая большую часть большей лагуны; природоохранные зоны созданы на оставшейся части большей лагуны и меньшей лагуне на северной оконечности острова.
{{cite report}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )на стр. 396 Макнил определяет атолл как кольцевой риф, окружающий лагуну, в котором нет никаких выступов, кроме рифов, и который состоит из рифового детрита
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite report}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite report}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )