Людина і коралові рифи: сьогодні і завтра

В останні десятиліття коралові рифи масово деградують і гинуть. Разом з ними зникає величезна кількість різноманітних морських тварин. Швидкість деградації і загибелі коралів настільки велика, що морські біологи прогнозують можливість їх повного зникнення в найближчі 30-40 років. Чому ж це відбувається?

Коралові рифи — фантастично красиві і найбільш «густонаселені» екосистеми Світового океану. Біомаса донних безхребетних тварин і риб в них оцінюється в сотні грамів на квадратний метр морського дна. Загальна кількість біологічних видів на коралових рифах може сягати одного мільйона або навіть перевищувати цю величину.

Настільки бурхливим життям рифова екосистема зобов’язана одноклітинним водоростям (водоростям-симбіонтам), чия фотосинтетична активність не припиняється протягом усього року.

Велика кількість органічної речовини, що синтезується водоростями-симбіонтами (первинна продукція), створює енергетичну основу для формування надзвичайно різноманітних і щільних спільнот коралового рифу.

Змивається з рифу кораловий слиз служить субстратом для інтенсивного розвитку бактеріального планктону, який, у свою чергу, формує бактеріально-органічну зваженість, що служить їжею зоопланктону і донним безхребетним, а далі по харчовому ланцюгу — рибам. Тим самим коралові рифи підвищують продуктивність навколишніх морських акваторій.

Зграя білогорлих риб-хірургів (Acanthurus leucosternon). Риби-хірурги — рослинноїдні і активно виїдають водорості на рифі.

Карбонат кальцію, який інтенсивно виділяється мадрепоровими коралами, форамініферами, вапняними водоростями, йде на будівництво каркаса коралового рифу. Тому коралові спільноти вносять солідну лепту в підтримку карбонатної рівноваги морської води, виділяючи з неї до 2 млрд тонн карбонату кальцію на рік.

Хвилеспокійні рифові гряди захищають береги тропічних країн від руйнівної дії морських хвиль, запобігаючи ерозії берегів.

Місцеве рибальство в зоні рифів — найважливіше джерело живлення населення прибережних країн (наприклад, країн Океанії). Воно тисячоліттями велося в таких районах щадними, не руйнуючими рифи методами. Використовувалися гачкові снасті, пастки, мережі поза зоною рифу. Ще в 80-ті роки минулого століття рибні ресурси рифів оцінювалися в 9% від загальних світових запасів морських риб. Зараз ці запаси через інтенсифікацію лову сильно підірвані.

Мобула (Mobcethurstoni), що пливе вздовж схилу коралового рифу. Часто зустрічається поблизу рифів, де харчується зоопланктоном і дрібними зграйними рибами. Входить до числа промислових риб.

В останні роки райони, що межують з рифами, розглядаються як вельми перспективні для заняття марикультурою — вирощуванням корисних водоростей, голкошкірих, молюсків, ракоподібних і риб.

Коралові рифи — відмінні «природні лабораторії» для дослідження різноманітних аспектів обміну речовин у рифовому співтоваристві: у них знайдено специфічні біологічні активні сполуки, що мають прекрасні перспективи лікарського застосування. Слід зазначити, що промислове отримання цих сполук планується здійснювати не з рифових гідробіонтів, а генно-інженерними методами.

І нарешті, важко переоцінити роль коралових рифів у розвитку туризму — важливої статті доходу прибережних країн.

Коралові рифи зустрічаються в тропічних водах Тихого, Індійського та Атлантичного океанів, де температура зазвичай не опускається нижче 18 ° С, хоча витримують вони як короткочасне похолодання води до 16 ° С, так і короткочасний прогрів до 35 ° С (що буває, наприклад, у Перській затоці). З огляду на те що симбіотичним водоростям для фотосинтезу потрібне світло, рифоутворюючі корали віддають перевагу прозорим водам. Але навіть і там вони не зустрічаються глибше 75-80 м. Зазвичай же рифоутворюючі корали мешкають на глибинах не більше 40-60 м, а в каламутних водах з великою кількістю зважі — не глибше 10 м (деякі райони Тонкинської і Сіамської затоки Південно-Китайського моря).

На мілководдях тропічних морів корали створюють рифи, приголомшливі уяву своїми розмірами. Так, протяжність Великого Бар’єрного рифу близько 2500 км; його ширина в північній частині становить 2 км, у південній — 152 км.

На початку 1980-х років загальна площа, що займається кораловими рифами, оцінювалася приблизно в 600 тис. км². Але вже до 2000 року вона скоротилася приблизно до 250 тис. км², що становить лише 0,07% площі Світового океану, але на ній зосереджено 25% всіх видів морських риб.

Перші корали на Землі, табуляти, з’явилися в ордовікському періоді палеозойської ери приблизно 450 млн років тому. Разом зі строматопоридними губками вони створювали основу рифових будівель. Наприкінці силуру (ауд 416 млн років тому) і в девоні (ауд 416-359 млн років тому) з’явилися більш еволюційно розвинені корали ругози (чотирипроменеві корали) і рифові споруди площею в сотні квадратних кілометрів. Це був розквіт процесів рифоутворення. У середині тріасу (ауд 246-229 млн років тому) сформувалися перші корали, що містять водорості-симбіонти (зоо-ксантелли), а близько 50 млн років тому (кайнозойська ера, еоцен) виникли сучасні сімейства мадрепорових коралів *. Тоді ж почали формуватися сучасні сімейства рифових риб і виникли деякі сучасні пологи, але пройде ще не менше 35-40 млн років до появи більшості сучасних родів рифових риб.

Протягом історії свого існування корали не раз переживали періоди занепаду і масової загибелі — змінювався клімат, неодноразово підвищувався і знижувався рівень Світового океану. Останнє сильне зниження рівня океану сталося під час вюрмського (Валдайського) оледеніння 25-16 тис. років тому — тоді він опустився на 140 м нижче сучасного. Приблизно 16 тис. років тому через танення льодовиків почалося підвищення рівня океану, який досяг сучасного близько 6 тис. років тому.

Але ні мінливий клімат, ні зниження або підвищення рівня океану в попередні геологічні епохи не призводили до повної і остаточної загибелі рифоутворюючих коралів — вони пристосовувалися до нових умов. Збалансована рифова екосистема має великий відновлювальний потенціал. Це добре видно на прикладі відродження рифів після низки сильних тайфунів в Океанії в минулому столітті, коли розкидані фрагменти коралових колоній починали стійко рости відразу після проходження тайфуну, швидко консолідуючи уламковий матеріал.

Глобальна зміна клімату сьогодні супроводжується частими екстремальними явищами. Зокрема, в 1997-1998 роках відбулося аномальне підвищення температури поверхневих вод тропічної зони Світового океану, яке призвело до масової загибелі коралів на великих акваторіях Індійського і Тихого океанів. Тоді в прибережних районах Бахрейну, Мальдівських островів, Шрі-Ланки, Сінгапуру і поблизу Танзанії загинуло до 95% всіх коралів у мілководних рифових зонах. В інших прибережних зонах тропічного поясу тієї ж долі зазнало від 20 до 70% коралів. На початку 2000-х трагедія двічі повторювалася, особливо сильно торкнувшись центральної і південної частини Тихого океану, а до середини нульових років, за оцінками вчених, на Землі залишилося трохи менше половини раніше існуючих рифів.

Але не у всіх рифових районах ситуація настільки катастрофічна. Наприклад, на Мальдівських островах повністю відновилося коралове покриття за рахунок швидкого зростання акропорид (коралів-акропор), чий приріст досягає 20-25 см на рік. Справа в тому, що мальдівські рифи представляють досить збалансовані екосистеми, негативний вплив людини на які ще не дуже великий. Інша картина спостерігається в районі Бахрейну і Шрі-Ланки, де рифи перебували під дуже сильним антропогенним пресом, були значно дестабілізовані і після впливу аномально високих температур швидко деградували.

Зграя синьо-зелених риб-ластівок (Chromis viridis) на схилі рифу над ветвистими коралами-акропорами (Acropora sp.). Риби-ластівки виїдають личинок ракоподібних, що паразитують на коралах.

Таким чином, не різкі кліматичні коливання, а високий рівень антропогенного преса призводить до фатальних для цієї екосистеми наслідків. Зростаючий негативний вплив людини особливо помітний на рифах, що розташовуються в районах з високою щільністю населення, в першу чергу — в Індо-Австралійському архіпелазі, де зосереджено більше 30% коралових рифів всього Світового океану. Саме з цієї причини при гіршому сценарії до 2030 року під загрозою може виявитися існування Великого Бар’єрного рифу, розташованого в даному регіоні.

Скиди промислового виробництва і стічних вод населених пунктів, надходження у воду нафтопродуктів при морському нафтовидобутку, поява добрив у воді через інтенсивну сільськогосподарську діяльність — все це елементи найжорсткішого антропогенного пресингу на коралові екосистеми.

Повсюдна вирубка лісів у тропічній зоні призвела до масованого змиву ґрунтів під час дощів, що знижує прозорість морської води. Підвищення каламутності води укупі з добривами не дає коралам шансу вижити в конкурентній боротьбі з бурхливо розмноженими шкідливими водоростями, що заселяють поверхню коралів. Так зростання коралів пригнічується, і вони деградують.

Інтенсивний вилов риб призвів до того, що їх чисельність зменшилася в десять разів відносно нормальних для рифу значень. Від 40 до 70% всіх риб (за біомасою) на рифі — рослинноїдні. Різке зменшення їхньої щільності провокує активне зростання водоростей, що дестабілізує рифову екосистему. В результаті корали деградують і гинуть, причому весь цей процес може відбутися протягом одного року.

Особливе занепокоєння викликав риби, що практикувався в минулому, а нині заборонений промисел з використанням вибухових речовин, при якому руйнувалося коралове покриття рифу.

Через зниження запасів традиційних видів промислових риб постійно зростаюче населення в рифових районах стало використовувати в їжу нові групи рифових риб: риб-хірургів, риб-ангелів, губанів, риб-папуг…

Верхня ділянка схилу коралового рифу. На передньому плані риба-папуга (Scarus frenatus). Риби-папуги теж виїдають водорості на рифі. Останнім часом риби цієї групи масово використовуються в їжу в багатьох країнах Азії.

Промислове вирощування великих груперів і губанів, що увійшло в практику, (наприклад, риби-наполеона) не знизило обсяги їх промислу на рифах, оскільки виловлена в дикій природі риба в кілька разів дорожче, ніж марикультурна. І її вилов, і доставка в живому вигляді в ресторани азіатських країн досить вигідна справа.

В останні десятиліття ситуація ускладнюється безконтрольним виловом рифових риб для акваріумної торгівлі (див. також: Д. Фащук «Таємниці коралових рифів», «Наука і життя» № 2, 2009 р.). Замовлення на вилов акваріумних риб формують компанії розвинених країн. Саме вони пропагують морський акваріумізм серед любителів і постійно розширюють ринки збуту диких рифових риб. Мережа місцевих фірм, що виникла розгалуженою, залучає прибережне населення в «акваріумне рибальство». Торгівля морськими гідробіонтами — надприбутковий бізнес. Найчастіше місцеві рибалки отримують за улов менше 1% від кінцевої вартості товару, решта дістається комерсантам.

Щоб виловлювати великі обсяги риби, почали використовуватися засоби швидкого знедолення, в числі яких був і ціанід натрію. Зараз застосування цієї отрути заборонено, але збиток, завданий рифам за десятиліття, величезний. Однак знедолення риб при їх вилові не пішло в минуле — ціанід замінили на отрути зворотної дії, передозування яких також веде до загибелі риб. Ще один варварський спосіб лову риб — метод «муро-ами», при якому рибу женуть в мережу жердиною і камінням, руйнуючи корали.

Слід зазначити, що з більш ніж 4000 видів рифових риб в штучних умовах розводять менше 100, що пояснюється складністю їх личиночного розвитку. Тому абсолютна більшість риб для морських акваріумів відловлюється в природі. Це ж стосується і безхребетних. Наприклад, частка розлучених мадрепорових коралів в акваріумній торгівлі не досягає і 1%.

Стан коралових рифів деяких країн Південно-Східної Азії (за даними Global Coral Reef Monitoring Network) на кінець ХХ століття.

Масштаб згубного впливу харчового та акваріумного промислу риб і безхребетних на рифи наочно видно з даних Всесвітньої організації з моніторингу коралових систем — Global Coral Reef Monitoring Network, наведених для кінця ХХ століття (див. таблицю). Згідно з цими даними, в країнах, що заборонили експорт мешканців рифів, переважав хороший стан рифових екосистем, тоді як в державах, що експортували рифових гідробіонтів, в основному він був «бідним» і «стерпним». Це ще раз підтверджує, що вирішальну роль у трагедії планетарного масштабу відіграє людина.

^* Рифоутворюючі корали.