Rafy zimnowodne
Co to jest głęboka lub zimnowodna rafa koralowa?
Naukowcy zdefiniowali rafę jako "formacja sztywnych ram szkieletowych, która w znaczący sposób wpływa na odkładanie się osadów w jej pobliżu i jest topograficznie wyższa niż osady znajdujące się dookoła". Rafa koralowa może być również zdefiniowana jako "formacja sztywnych ram, w których głównym składnikiem są szkielety kamiennych korali". Główny składnik budulcowy - wapień oraz struktury akumulacji cząstek aktywności biologicznej (określane również jako "bioherms" czyli szczątki bezkręgowców morskich, w tym koralowców, szkarłupni, ślimaków, mięczaków, i innych oraz kopalne glony wapienne) i mniej sztywne nagromadzenia biologicznie wytworzone jako osady, nazywane są "kopcami rafowymi". Według tych definicji niektóre gatunki głębinowych koralowców tworzą rafy.
Głębokowodne rafy koralowe występują na głębokościach nawet ponad 2000 metrów, gdzie temperatura wody oscyluje w granicach 4 stopni Celsjusza. Rafy te tworzą złożoną strukturę w skład której wchodzą takie gatunki jak parzydełkowce z rodziny Cnidaria, twarde i miękkie korale gorgonians i inne.
Głębokie rafy koralowe mają wiele cech biologicznych i fizycznych podobnych do tropikalnych raf płytkich wód, jednak istnieją też pewne różnice. Jedną z nich jest fakt, iż budowa tropikalnych koralowców wymaga światła, ponieważ tkanki ich zawierają malutkie symbiotyczne organizmy fotosyntetyczne potrzebne w produkcji energii i cenne metabolity dla swojego gospodarza. Te fotosyntetyzujące symbioty jednokomórkowe to glony zooxanthellae i z tego też powodu płytkie korale tropikalne są często nazywane zooxanthellate. Natomiast tworzące głębinową rafę koralowce żyją w ciemności i ich głównym składnikiem pokarmowym jest dryfujący zooplankton. Nie zawierają fotosyntetycznych zooxantellae, stąd nazywane są azooxanthellate.
Koralowce tworzące rafę głębinową rosną bardzo wolno, jednak w tempie porównywalnym do odpowiedników tworzących rafę wód płytkich. Przyrost liniowy wzrostu gałęzi korala z rodziny Lophelia waha się między 5 a 25 mm rocznie co oznacza, że rafy których grubość szkieletu wynosi kilkadziesiąt metrów rosną tysiące a nawet dziesiątki tysięcy lat. Przykładem mogą być koralowce z przybrzeżnych wód wybrzeży Karoliny Północnej w USA. Rozległe połacie odkryto też na północno-wschodnim Atlantyku na głębokości 300 - 400 metrów, gdzie datowanie radiowęglowe korala Lophelia pertusa z fiordu Sula Ridge w Norwegii wskazuje, że rafa ta rośnie tam od około 8000 lat. Będzie jeszcze o niej mowa w dalszej części tekstu.
Kilka słów na temat korali zimnowodnych
W wodach Szwecji występuje tylko jeden gatunek koralowca zimnowodnego - Lophelia pertusa. Wymaga on środowiska o stałym, wysokim poziomie zasolenia i niskich temperatur wody przez cały rok. W Szwecji warunki te istnieją tylko w północnej części Bohuslän, gdzie głębokie wody Atlantyku przemieszczeją się wzdłuż rowu norweskiego.
Zimnowodne rafy koralowe Fotografia Liliowców (Florometra serratissima), głębinowych koralowców, rozgwiazd, mszywiołów i ukwiałów w okolicach Davidson Seamount na wodach stanu Kalifornia, USA na głębokości 2668 metrów.
Koralowce zimnowodne znane były nauce od wieków. Jednakże ostatnie badania wykazały, że występują szeroko na wodach wszystkich oceanów, od biegunów do głębokich wód tropikalnych wysp, na podwodnych górach, jak również w fiordach, podwodnych kanionach, stokach kontynentalnych i śródoceanicznych grzbietach. Żyją w wodzie o temperaturze od 4 do 13 stopni C i głębokości od 39 do 5630 metrów.
W przeciwieństwie do korali tropikalnych, te zimnowodne (nazywane również głębokimi) mogą rozwijać się bez światła słonecznego przez wychwytywanie drobnych cząstek żywności z toni. Niemniej jednak, niektóre gatunki, takie jak Lophelia pertusa, są zdolne do tworzenia rozległych i złożonych formacji, podobne jak ich kuzyni z płytkich raf tropikalnych, inne korale głębokie mogą natomiast tworzyć bujne zarośla i lasy na dnie morskim lub stokach gór podwodnych, zazwyczaj w obszarach przepływu silnych prądów.
Największą znalezioną do tej pory rafę Lophelia odkryto dopiero w 2002 roku u wybrzeży Norwegii. Rafa o nazwie Rost to 35 km długości i 3 km szerokości formacja obejmująca obszar około 100 km2 (dwukrotnie większy od Manhattanu) a jej wiek szacuje się na ponad 8000 lat. Ten koralowy ekosystem odgrywa bardzo ważną rolę w głębokiej strefie morskiej bioróżnorodności, ponieważ może on zapewnić schronienie sporej liczbie gatunków oraz być schronieniem dla narybku wielu ważnych w handlu gatunków.
Rozmieszczenie i rozwój
Występowanie koralowców zimnowodnych w dużej mierze ogranicza się do wód oceanicznych o temperaturze wahającej się pomiędzy 4 a 12 stopni C. Warunki te są powszechnie obecne w stosunkowo płytkich wodach (od 50 do 1000 metrów) na wyższych szerokościach geograficznych, natomiast na niskich szerokościach występują na większych głębokościach (do 4000 m) za sprawą ciepłych mas wodnych.
Zimnowodne rafy koralowe
Globalne rozmieszczenie korali tworzących zimnowodną rafę koralową na świecie.
Około 800 gatunków budujących rafę płytkich wód tropikalnych zostało już opisanych, natomiast przy rafach zimnowodnych poznanych jest mniej niż 10. Nieznane jest jeszcze globalne rozmieszczenie tych już poznanych, gdyż zróżnicowanie terenu i geograficzne uwarunkowania morskich głębin nie pozwalają na fachową penetrecję państwom mniej rozwiniętym. Mimo tych przeszkód, niektóre zarysy globalnej biogeografii korali wydają się być oczywiste.
Patrząc na wpływ globalnej zawartości węglanów na wodę morską, największa różnorodność gatunków zimnowodnych korali madreporowych (znanych również jako twarde korale - scleractina) występuje wokół Filipin. Ostatnie badania wykazują uderzającą zależność pomiędzy ilością korali zimnolubnych (scleractin) a głębokością i nasyceniem węglanem wapnia (CaCO3 - podstawowym składnikiem wielu minerałów). Fakt ten może pomóc w wyjaśnieniu mnogości występowania tych korali na północnym wschodzie Atlantyku, gdzie węglan wapnia występuje poniżej głębokości 2000 metrów a północnym Pacyfikiem, gdzie deficyt zauważa się już od 50 do 600 mmetrów a fauna zdominowana jest przez octokorale (klasyfikowane jako parzydełkowce z rodziny Anthozoa, nie mające galaretkowatej postaci meduzy tworzące kolonie polipów i cechujące się ośmioma mackami zakończonymi małymi frędzelkami co odróżnia je od sześcioramiennych korali twardych) i stylasterids (hydroidy znane powszechnie jako polipy tworzące kolonie i charakteryzujące się podziałem ról społecznych - jedne bronią kolonii, inne zdobywają pożywienie a jeszcze inne rozmnażają się. Przykładem może być koral ognisty - Fire Corals Millepora alcicornis albo Rose-laced coral Stylaster roseus).
Zimnowodne rafy koralowe
Oktokorale (Drifa glomerata, Paragorgia arborea i Anthelia borealis) oraz zawilce (Protanthea simplex) na szczątkach obumarłego koralowca Lophelia.
W początkowej fazie rafy koralowe rozwijają się na twardym podłożu z postaci larwalnej. Kiedy rosną, polipy w starszych częściach kolonii obumierają, a szkielet staje się coraz bardziej narażony na zachwiania (zwłaszcza gąbki z rodziny clionidae które mają zdolności do rozpuszczania jonów wapnia - muszli i martwych polipów) i uszkodzenia mechaniczne. Zerodowane pozostałości mają tendencję do pękięć co często powoduje ich odłupywanie i spadek na nowe połacie dna morza i w konsekwencji wydłuża obwód plastra rafy. Procesy te są fundamentalne w tworzeniu ram rafy, gdzie podczas erozji mobilny osad tworzy nowy podkład w postaci kopców. Warunek jest jednak taki, że koralowce muszą zdążyć wzrosnąć zanim nie przykryje ich nowa warstwa osadów. Taki przebieg rozwoju głębinowych mikrosiedlisk i kolonizacja nowych obszarów rafy może być traktowana jako proces cykliczny.
Dlaczego rafy głębinowe są tak ważne?
Gatunki zwierząt zamieszkujące głębinowe rafy koralowe różnią się od reszty fauny otaczającego morza, mają wysoką różnorodność gatunkową a czasem również wysoki poziom endemizmu.
Rafy głębinowe są schronieniem dla wielu młodych gatunków ryb o znaczeniu handlowym.
Niektóre gatunki o dużej wartości handlowej jak np. karmazyn, są związane z rafą głębinową również jako dorosłe osobniki.
Co dalej?
Podwodne badania na zasadzie teledetekcji i penetracja dna oceanicznego za pomocą robotów z kamerami odsłoniły piękno i wartość środowiskową zimnowodnych raf koralowych, jednak przy okazji odsłoniły też uszkodzenia rafy: większość raf Północnego Atlantyku jest już mocno zniszczona przez rybołówstwo, w szczególności przez trałowanie sieciami po dnie morskim. Zdjęcia zagubionych i uwikłanych w korale sieci rybackich oraz całe fragmenty gruzu rafy koralowej wywołały poruszenie i były jednocześnie punktem wyjścia do działania dla państw i organizacji międzynarodowych.
Państwa wysokorozwinięte przeznaczają coraz więcej środków w celu ochrony niektórych znanych obszarów i ogrodów raf zimnolubnych. Niemniej jednak koralowe ekosystemy u wybrzeży krajów rozwijających się oraz występujących na podwodnych wzniesieniach i górach są nadal w wielkim niebezpieczeństwie ze względu na rozszerzenie działalności człowieka na pełnym morzu.
Na podstawie:
CoRIS - noaa's coral reef information system - www.coris.noaa.gov
Reefs of the Deep: The Biology and Geology of Cold-Water Coral Ecosystems - www.sciencemag.org
J.H. Fosså, P.B. Mortensen & D.M. Furevik, The deep-water coral Lophelia pertusa in Norwegian waters: distribution and fishery impacts - www.imr.no
André Freiwald, Jan Helge Fosså, Anthony Grehan, Tony Koslow and J. Murray Roberts, Cold-water coral reefs, www.unep-wcmc.org
What Are Deep-Sea Corals and Why Do We Care? - www.oceanexplorer.noaa.gov
Hermione, Hotspot Ecosystem Research and Man's Impact On European Seas - www.eu-hermione.net/
GOBI, Global Ocean Biodiversity Initiative - www.gobi.org
DEEPREEF EXPLORER - www.deepreef.org
Alex Rogers, The Biology, Ecology and Vulnerability of Deep-Water Coral Reefs - 2004 International Union for Conservation of Nature & Natural Resources
Royal Netherlands Institute for Sea Research, Cold-Water Coral Research - wwwold.nioz.nl
OCEANA - Protecting the World's Oceans, Coldwater Corals - www.oceana.org
Woods Hole Oceanographic Institution, Deep-sea Corals - www.whoi.edu
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |
