Гидрофизические факторы в экосистеме рифа

Формирование известковой конструкции рифа является результатом сложного взаимодействия биологических, гидрофизических и геологических факторов (Odum, Odum, 1955; Macintyre et аl., 1974). В их числе влияние гидрофизических факторов на экосистему рифа до сих пор остается наименее изученным. Одна из причин этого состоит в том, что воздействие гидрофизических процессов на риф носит очень сложный характер. Каждый индивидуальный риф уникален по своей морфологии и имеет свои особенности взаимодействия с физическими факторами, интенсивность который сильно варьирует в разных участках тропического шельфа. Водные потоки в зоне рифов образуют множество разнонаправленньи вихрей и круговоротов. Высота приливов и их периодичность, ветровой режим и волнение, сила и направление течений на шельфе, частота и сила тайфунов, температурный режим различны в разных географических зонах развития рифов. Так, для большинства рифов Карибского бассейна характерны небольшие по высоте приливы со смешанным суточным-полусуточным режимом, достаточно сильный и постоянный волновой стресс под воздействием пассатных ветров северо-западного направления, сменные течения на шельфе. Для района Большого австралийского барьерного рифа характерны высокие приливы с амплитудой 2-4 м, средней силы течения, достаточно большой волновой стресс под воздействием пассатов и нередких здесь тайфунов. Зона атоллов центральной части Тихого океана характеризуется средней высотой приливов, интенсивными океанскими течениями, сильные и постоянным волновым стрессом под воздействием пассатов. Именно для этих трех зон были выполнены основные исследования гидрофизических факторов и их взаимодействия с рифом.

В числе основных гидрофизических факторов, влияющих на геоморфологическую структуру рифа и на функционирование заселяющих его биологических сообществ, -приливы, волнение, течения, внутренние волны, термохалинная структура вод и их прозрачность. Первые исследования динамики вод в зоне рифов и их воздействие с геоморфологическими структурами наветренного рифа в зоне опор бьти выполнены группой американских гидрологов на Маршалловьх островах в период ядерных испытаний в 1947-1950 гг. (Arx, 1948; Munk, Sargemt, 1948). Аналогичные исследования позже были выполнены на карибских рифах (Shinn, 1963). Изучение приливно-отливных течений и водообмена в лагунах атоллов производилось на атолле Фаннинг в период экспедиции Гавайского университета (Gallagher et al., 1971), на атолле Такапото французской экспедицией (Sournia, Ricard, 197ба) и на атолле Кантон (Roberts, 1974).

Основные исследования гидрофизики карибских рифов и особенно волновых и приливных течений в их фронтальных зонах были выполнены Робертсом (Roberts, 1974; 1977; Roberts et al., 1975). Первые исследования гидрологического режима в зоне Б. барьерного рифа Австралии были выполнены в конце 20-х годов (Orr, 1933). Систематические исследования гидрологии региона были начаты в 1967-1968 гг. специалистами ORSTOM (Brandon, 1973), а затем — Австралийским институтом морских наук (Pickard et аl., 1977). В настоящее время этим институтом выполнен обширный комплекс работ, в результате которых вырисовывается достаточно полная картина поля течений, гидродинамики и водообмена на внешнем рифе, термохалинная структура и ее изменчивость под воздействием климатических факторов и приливных волн (Andrews, 1983; Wolanski, Pickard, 1985). Эти исследования внесли много нового в понимание физических механизмов поставки биогенов в воды коралловых рифов из глубин окружающих рифы вод океана (Andrews, Gentien, 1982). Гидродинамика и термодинамика вод в зонах рифов у островов Индийского океана и у побережья Вьетнама изучались во время советских экспедиций в эти регионы (Новожилов, 1980, 1987).