Коралловые рифы: почему рифы исчезают с побережий и как сохранить морские сады для будущих поколений

Иногда их называют цветами океана, это не верно по существу, кораллы – животные, но, когда в безветренную солнечную погоду вы в маске проплываете над ними, создается иллюзия, что кто-то на глубине несколько метров, развел сады экзотических и своеобразно красивых растений.

Познакомимся с кораллами поближе

Кораллы — это колониальные морские беспозвоночные животные, относящиеся к классу коралловых полипов (Anthozoa) и подклассу шестилучевых кораллов (Hexacorallia).

Одиночный полип (основная «единица» колонии) имеет цилиндрическую, мешковидную форму, с диском на вершине.

• Размеры: от нескольких мм до ~1,5 м в поперечнике (в зависимости от вида; большинство — несколько сантиметров).
• Щупальца: венчик вокруг ротового диска, служат для захвата пищи (планктон, мелкие рачки, рыба).
• Подошва: нижняя часть, прикрепляется к субстрату/скелету колонии. У некоторых видов имеются известковые перегородки.
• Скелет: oн наружный или внутренний из карбоната кальция (известь) или рогоподобного вещества (у горгонарий и чёрных кораллов)

Отдельные полипы объединяются в колонии, имеющие общий известковый скелет. Рост колонии происходит от центра во вне. Отмершие кораллы образуют скелет, на поверхности которого постоянно образуются живые полипы.

Рост кораллового рифа

• Механизм роста: полипы секретируют скелет → колония наращивает массу, отмершие полипы становятся основой для новых поколений
• риф растёт вверх и в стороны со скоростью от нескольких мм до ~10 см в год. В результате образуются массивные структуры — коралловые рифы, которые играют ключевую роль в морских экосистемах.

Например, Большой барьерный риф имеет:

• Протяжённость: ~2 000 км (от северной до южной границы).
• Площадь: ~344 000 км² (совокупность тысяч отдельных рифов и островов).
• Состав: миллионы колоний мадрепоровых кораллов (шестилучевые), а также альционарии, горгонарии и др.
• Возраст: миллионы лет (современные структуры — последние 10 000–20 000 лет).

Происхождение и роль кораллов

Кораллы существуют на Земле миллионы лет. Первые кораллы, жившие в симбиозе с водорослями, появились около 246–229 миллионов лет назад, а мадрепоровые кораллы, существующие сегодня, возникли примерно 50 миллионов лет назад.

Кораллы играют существенную роль, формируя биоценозы, включающие не только кораллы, но и водоросли, рыб, моллюсков, ракообразных, губок, иглокожих и других организмов, выживания которые зависит от рифов. Коралловые рифы занимают менее 0,1% площади Мирового океана, но служат домом для примерно 25% всех морских видов.

Распространение

Коралловые рифы формируются преимущественно в тропических и субтропических зонах, где температура воды не ниже +20 °C, солёность нормальная, а вода прозрачная и богата растворёнными газами и планктоном. Основная масса рифов расположена:

• в морях Юго-Восточной Азии (около 45% мировой площади рифов);
• в Атлантике (около 14%)
• в Индийском океане (около 17%)
• в Тихом океане (около 18%)
• в Красном море (около 6%).

Глубина формирования рифов — обычно до 50 м, но и на глубине проникновения солнечных лучей (до 185 м) наблюдается незначительное развитие рифовых кораллов.

Однажды вечером. Санкт-Петербург

Вы листаете ленту новостей вечером после работы, прикидываете куда бы вам поехать в отпуск, чтобы опять поплавать с аквалангом и полюбоваться подводными красотами и вдруг — ролик про «побеление рифов» и фразы вроде «катастрофа неизбежна». Первая мысль: опять пугают, но что мне с этого? Вы планируете отпуск, представляете бирюзовую воду, и тут же вспоминаете кадры серых мёртвых рифов из того самого ролика. Внутри проскакивает диалог: это где-то далеко, меня не касается. Но что, если океан меняется прямо сейчас, а мы просто не видим связи? Попробуем разложим по полочкам, что правда, что миф.

Причины гибели морских кораллов. Юго-Восточная Азия.

Естественные враги кораллов:

• Морская звезда «терновый венец» (Acanthaster planci). Поедает коралловые полипы, выдавливая свой желудок на риф и используя ферменты для переваривания тканей. Вспышки численности таких звёзд могут опустошать рифы.
• Некоторые виды рыб. Например, рыбы-попугаи и рыбы-бабочки могут повреждать кораллы механически или поедать их.
• Морские ежи и моллюски. Могут повреждать кораллы или конкурировать с ними за пространство.

Рифы гибнут также под воздействием природных факторов:

• Эль-Ниньо (название течения у берегов южной Америки в Атлантике, которое периодически меняет направление) и другие климатические феномены. Эти явления могут вызывать резкие перепады температур и другие аномалии, которые негативно сказываются на кораллах. Например, во время Эль-Ниньо 2015–2016 годов в некоторых регионах погибли до 50% кораллов.
• Экстремальные погодные явления. Ураганы, циклоны и сильные штормы разрушают коралловые структуры механически: волны срезают колонии, переворачивают их и повреждают рифы. Например, тропический циклон «Ивор» в 1990 году нанёс значительный ущерб Большому Барьерному рифу.
• Изменения течений и уровня моря. Смещение течений может нарушить поставки питательных веществ, а повышение уровня моря уменьшает количество солнечного света, доступного для фотосинтеза водорослей, что замедляет рост кораллов.
• Красные приливы. Массовое развитие микроскопических водорослей (например, гимнодиниум) может привести к отравлению и гибели кораллов и других морских организмов.
• Карстовые явления и растворение известняка. Воздействие не насыщенных по отношению к кальциту морских вод может разрушать коралловый известняк.
• Сильные отливы. Вовремя необычно сильных отливов морское дно обнажается ниже нормального уровня, что приводит к гибели кораллов.
• Землетрясения и извержения вулканов. Эти события могут физически разрушать рифы и изменять условия их обитания.

Антропогенные факторы

- Глобальное потепление и изменение климата. Повышение концентрации парниковых газов в атмосфере приводит к потеплению океана, что вызывает обесцвечивание кораллов.

Из-за увеличения уровня CO₂ происходит закисление океана: снижается pH воды, что затрудняет накопление солей кальция у кораллов, делает их скелеты более хрупкими и замедляет рост.

Переход на водородное топливо позволит существенно снизить выбросы CO₂ в атмосферу.

- Загрязнение. Сточные воды, сельскохозяйственные удобрения, промышленные выбросы, нефтепродукты и другие загрязнители попадают в океан через речной сток или напрямую. Избыток питательных веществ (азота, фосфора) способствует бурному росту водорослей и патогенных микроорганизмов, которые вытесняют кораллы и повышают их уязвимость к болезням. Тяжёлые металлы (свинец, медь, ртуть) и некоторые химические вещества из солнцезащитных кремов (оксибензон, метилпарабен) нарушают рост и размножение кораллов.

- Чрезмерное рыболовство и деструктивные методы ловли. Перелов рыб нарушает пищевые цепи и баланс экосистемы. Например, сокращение численности растительноядных рыб приводит к разрастанию водорослей, которые заглушают кораллы. Взрывное рыболовство (использование динамита) и цианидное рыболовство (использование цианида для оглушения рыбы) разрушают коралловые структуры и убивают полипы. Дноуглубительные работы и траление также физически повреждают рифы.

-Развитие прибрежных зон. Строительство, добыча песка и другие виды деятельности приводят к эрозии почв и поступлению взвеси в океан. Осадок оседает на кораллах, затрудняя их рост и размножение, снижает прозрачность воды и доступ солнечного света.

- Морская добыча полезных ископаемых и судоходство. Добыча коралла для строительства, а также повреждения от якорей судов и аварий кораблей наносят прямой ущерб рифам.

- Неконтролируемый туризм. Неаккуратные дайверы могут вытаптывать кораллы, а морской мусор (например, брошенные рыболовные сети или пластиковые пакеты) запутывается в них и душит.

- Инвазивные виды и болезни. Антропогенное воздействие может способствовать распространению патогенов и инвазивных видов, которые поражают кораллы. Например, бактерия Serratia marcescens, обитающая в кишечнике человека, является возбудителем «белой оспы» кораллов.

Эти факторы часто действуют совместно, усиливая друг друга. Например, потепление океана повышает уязвимость кораллов к болезням и загрязнению.

Поэтому, для сохранения коралловых рифов необходимы комплексные общепланетарные меры, включающие совместные действие многих (желательно всех) государств мира, направленные на сокращение выбросов парниковых газов, регулирование рыболовства, охрану прибрежных зон и борьбу с глобальным загрязнением.

Основные общепланетарные меры по защите коралловых рифов.

Правовая и территориальная защита

1. Создание морских охраняемых территорий (МОТ). В таких зонах ограничивают или запрещают рыболовство, судоходство, прибрежное строительство. Пример — морской национальный парк Большого Барьерного рифа (Австралия), включённый в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.

2. Законодательные ограничения. Запрет на:

• добычу кораллов для строительства и сувениров;
• использование разрушительных методов рыболовства (динамит, цианид);
• сброс сточных вод и промышленных отходов в прибрежные зоны.

Восстановление повреждённых рифов

1. Создание коралловые питомники (морские и наземные):

• в морских — фрагменты кораллов прикрепляют к стальным конструкциям, выращивают 6–12 месяцев, затем переносят на повреждённые рифыв наземных — используют бассейны с циркулирующей морской водой, что ускоряет рост и защищает от хищников и температурных перепадов.

2. Микрофрагментация (метод Д. Воана, 2006 г.):

• создание фрагментов кораллов размером >1 см из материнской колонии
• прикрепление к керамическим или цементным основаниямускоренный рост массивных рифообразующих кораллов.

3. Технология минерального аккреционного воздействия (MAT):

• низковольтный электролиз стимулирует накопление карбоната кальция
• ускоряет формирование скелетной структуры кораллов.

4. 3D‑печать рифовых конструкций:

• искусственные модули из переработанного бетона, пляжного песка и других экологически чистых материалов
• адаптация под конкретные виды кораллов и условия дна.

5. ЭКО кораллы:

• сбор икры со здоровых рифов
• выращивание миллионов личинок в плавучих бассейнах
• пересадка зрелых кораллов на повреждённые участки.

Снижение антропогенного воздействия

1. Управление судоходством:

• картографирование рифов для избежания повреждений судами
• использование стояночных буёв вместо якорей (якорь опускают на песчаное дно)
• запрет на плавание и рыбалку вблизи рифов.

2. Регулирование туризма:

• обучение дайверов и сноркелистов правилам поведения (не касаться кораллов, не взбивать песок)
• запрет на сбор фрагментов кораллов
• ограничение числа посетителей в уязвимых зонах
• отказ от солнцезащитных кремов с вредными компонентами (оксибензон, метилпарабен).

3. Контроль загрязнения:

• сокращение сброса сельскохозяйственных удобрений (азот, фосфор)
• использование органических удобрений вместо химических
• очистка сточных вод перед сбросом в океан
• борьба с морским мусором (сети, пластик).

4. Устойчивое рыболовство:

• квоты на вылов
• запрет на перелов и деструктивные методы
• защита растительноядных рыб (предотвращает разрастание водорослей).

Эти мероприятия, направленные на борьбу с глобальным загрязнением Земли и снижением теплового нагрева атмосферы и, в конечном исходе, на защиту «кораллового достояния» океанов в настоящее время осуществляются в виде международного сотрудничества и глобальных инициатив.

Международное сотрудничество

• International Coral Reef Initiative (ICRI) — координация мониторинга и охраны рифов.
• Глобальный фонд для коралловых рифов (GFCR) — финансирование проектов в >20 странах (устойчивое рыболовство, экотуризм, восстановление).
• UNESCO — разработка стратегий управления рифовыми экосистемами.
• Парижское соглашение — снижение выбросов CO₂ (борьба с потеплением и закислением океана).

Глобальные инициативы

1. Десятилетие океана (UNESCO) — интеграция науки, финансирования и политики для защиты рифов.

2. Проект Seatrees (в партнёрстве с Samsung):

• использование смартфонов для мониторинга кораллов
• восстановление >10 000 м² рифов в Фиджи, Индонезии, Флориде
• удаление >2 300 хищных морских звёзд.

3. Программа «Восстановление рифов 2030» (Фонд Большого Барьерного рифа):

• участие 350+ учёных
• разработка методов массового посева личинок кораллов.

Но этого явно недостаточно для спасения кораллов.

Необходимо активное участие общественных территориальных организаций и объединений по направлениям:

• Защита и восстановление кораллов. Местные органы власти, поддержка инициатив населения в части:

1. участие в посадке кораллов и мониторинге зон с кораллами
2. удаление инвазивных видов (например, морских звёзд)
3. фотограмметрия и отчётность о состоянии рифов
4. организация экотуризма
5. трудоустройство местных жителей в охранных проектах
6. образовательные программы о ценности рифов
7. поддержка отелей с экологическими стандартами

А теперь главное!

Предлагаю попробовать вместе с вами определить перечень (список) повседневных действий (мероприятий), выполнение которых не требует непосильных усилий, а лишь желания и контроля, а с другой стороны, снижающие вред окружающей среде, например, снижающие выброс тепла, углекислого газа, продуктов сгорания бензина в атмосферу и, таким образом, общее неблагоприятное антропогенной воздействие на кораллы.

Личные действия по защите рифов

1. Снижение теплового воздействия на систему океан-атмосфера:

• использование велосипеда вместо авто при поездках на работу

Лично я знаю только трех человек, из всего нашего многочисленного коллектива, которые отважно используют велосипед для таких поездок. СПб явно непригоден для этого, но, если ввести в городе еще несколько «разумных» ограничений, а именно: существенно ограничить (запретить) поездки и парковку частным авто в центр города и по ряду ключевых магистралей (например, Невский проспект) и т.п., обстановка кардинально измениться в сторону велосипедистов и пешеходов (автомобили – основной источник загрязнения приземного слоя воздуха).

• экономия воды за счет поддержания в исправном состоянии водопровода и канализации
• экономия электроэнергии за счет отключения лишних лампочек. Подогревать в электрочайнике только необходимое количество воды, а не полный чайник. Подогревать необходимое количество пищи в микроволновке, а не на электрической (газовой – экономия газа) плите
• отказ от использования одноразовых сумок, пакетов, стаканчиков, тарелок и прочих предметов в повседневной деятельности
• использование экологически чистых и/или состоящие из легко разлагающихся на незагрязняющие составляющие веществ в повседневной деятельности, например, кремов для загара, шампуней и др.

2. Ответственный потребительский выбор:

- отказ от сувениров из природных кораллов;

3. Участие в волонтерских экологических мероприятиях:

• сбор мусора на пляжах
• поддержка организаций по очистке морей.

Эти меры требуют комплексного подхода: сочетание технологических инноваций, строгого регулирования, международного сотрудничества и вовлечённости местного населения.

Некоторые пункты безусловно вызовут у вас вопросы и сомнения. Давайте обсудим их вместе. Я понимаю, что очень многие вопросы я даже не затронул.

С нетерпением жду ваших комментариев.

Только так можно замедлить деградацию рифов и обеспечить их восстановление.