Донат Наумов - Мир океана. Море живет

Барьерный риф с берегом уже не связан и отделяется от него пространством воды — лагуной.

Атоллы представляют собой кольцеобразные острова кораллового происхождения.

Между типичными береговыми, барьерными рифами и атоллами известны переходные формы, что говорит о возможности превращения одного типа коралловых построек в другой. Наконец, имеются еще коралловые банки, которые возникают на отмелях, не обнажающихся во время отлива.

Кораллы задавали ученым немало загадок, часть из которых и по сей день остается нераскрытой. Долгое время считалось, что кораллы принадлежат к царству минералов и представляют собой причудливые кристаллы извести, образующиеся в тропических морях. Знаменитый систематик прошлого Карл Линней, хотя и понял, что кораллы имеют органическое происхождение, все же не решился окончательно утверждать, что это — растения или животные, и поместил их в особую группу «зоофитов», то есть «животных-растений». Первая научная попытка описать коралловые рифы и острова принадлежит уже упомянутому выше А. Шамиссо и Э. Эшшольцу — участникам русской кругосветной экспедиции на «Рюрике». Командир корабля О. Коцебу в отчете об экспедиции, опубликованном в 1821 году, указал, что атоллы «произошли от морских животных», что рифы состоят из сцементированных обломков кораллов, раковин моллюсков и скелетов других организмов и что в основании коралловых построек находятся вершины подводных гор, с которых они растут к поверхности моря. Первая убедительная и стройная теория происхождения коралловых построек была выдвинута величайшим натуралистом прошлого века Чарлзом Дарвином. В своей книге «Строение и распространение коралловых рифов», вышедшей в свет в 1842 году, Ч. Дарвин подробно описал рифы и показал, как один тип коралловых построек превращается в другой.

Атолл Улити с птичьего полета.

Странная кольцеобразная форма атоллов до Дарвина объяснялась очень просто — их считали разрастаниями кораллов по краю жерла потухшего вулкана. Никого не смущало, что у тысяч таких вулканов вершины почему-то располагаются на одном уровне — на границе моря и воздуха. Не выше, не ниже. Как будто их нарочно подровняли. Можно себе представить кратер вулкана диаметром в 1–2 километра, но таких маленьких атоллов очень немного. Зато известны огромные кольцеобразные острова. Так, овальный атолл Меншикова достигает в длину 130, а в поперечнике более 30 километров. В группе Тробрианских островов вблизи Новой Гвинеи есть атолл Люсансен размером 320 на 140 километров. Площадь его лагуны больше всего Азовского моря. Кратеры вулканов таких размеров неизвестны.

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 может совсем уйти под воду. Кораллы же кольцеобразного барьера, продолжая наращивать скелет, будут тянуться вверх, и тогда возникнет кольцо атолла с лагуной посередине.

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.