Тропический океан

В тропическом поясе шельф занимает площадь около 8 млн. км2. Большая часть его находится в экваториальном поясе между Азией и Австралией. Относительно обширный рельеф лежит у равнинных берегов Австралии, Южной Америки, у полуострова Юкатан, Центральной Америки, Флориды, Западной Африки и Индостана. Некоторые острова и архипелаги имеют относительно обширные и мелководные подводные основания (Мальдивские острова, Чагос). У гористых берегов шельф обычно узок. До глубины порядка 50 м на шельфе обычно много живых и отмерших коралловых колоний, и микрорельеф его - сложный. Против устьев рек коралловые колонии редки, преобладают песчаные и илистые осадки.

Хозяйственное значение шельфа связано с тем, что над ним значительны скопления промысловых рыб и в грунте встречаются месторождения полезных ископаемых.

В последнее время советские исследователи Д. Е. Гершанович и П. А. Моисеев установили, что наиболее высокой биологической и промысловой продуктивностью характеризуются относительно узкие шельфы, омываемые плодородными водами с глубины.

Наоборот, над обширным шельфом воды часто мало динамичны и плодородны. Глубинные воды поднимаются лишь на его внешний край.

В тропиках по-иному развиваются береговые процессы взаимодействия океана и суши. В формировании берегов здесь принимает участие новая деятельная сила, которая почти не играет роли за пределами тропического пояса. Это - живые организмы. Построенные ими коралловые рифы окаймляют берега и принимают на себя основную часть энергии волн. Полипы извлекают из океана все новые и новые массы материала и за счет океана наращивают сушу. Поэтому в тех тропических районах, где в соответствии с законами динамики береговой зоны должно было бы происходить разрушение берега, его размыв волнами, фактически благодаря жизнедеятельности коралловых полипов и других организмов суша часто увеличивается за счет акватории.

Как определили советские ученые В. П. Зенкевич и О. К. Леонтьев, в результате разрушения (механического или при участии животных) кораллового рифа образуется большое количество чистого белого кораллового песка и ила. Этот материал передвигается волнами и течениями вдоль берега, транспортируется с рифа в лагуну и на пляж, отлагается на пляже и ниже уровня моря, особенно если там имеются заросли трав, скапливается в манграх. Большие пространства оказываются сложенными осадками морского происхождения. Возникают береговые аккумулятивные формы - пляжи, косы, острова.

Морская трава усваивает углекислый газ, растворимость углекислого кальция понижается и в зарослях травы отлагаются частицы извести, которые цементируют песок и ил и превращают их в твердые осадки. Таким образом, само море, выделяя с помощью организмов углекислый кальций, поставляет огромные количества подвижного наносного материала. Скорость отложения углекислого кальция на рифах - до 10 кг на 1 м2 в год.

Так как в тропиках химическое выветривание горных пород идет исключительно интенсивно, реки выносят в океан исходный материал для образования многих осадочных полезных ископаемых.

В мангровых зарослях создается большое количество органических веществ, которые отлагаются вместе с илом. Условия и характер отложений здесь сейчас очень близки к тем, которые имели место в отдаленные геологические эпохи, особенно в карбоне, когда формировались угленосные толщи. Растительные остатки дали начало отложениям каменного угля.

Один из важнейших элементов природы тропического океана - коралловые острова.

Геоморфология и геология различных коралловых островов имеют много общего. Обычно различаются: коралловые плато, являющиеся основанием острова, сами острова, сложенные коралловым известняком или песком, лагуна, внутрилагунные острова и рифы.

Плато сложено коралловым известняком и частично покрыто живыми колониями рифообразующих кораллов. Поверхность плато неровная, на нем много ложбин. Внешний край обычно очень крутой, наклонен под углом 25-50° и продолжается до больших глубин. Иногда верхняя часть его представляет собой отвесный обрыв. В отлив часть плато осушается, ложбины становятся протоками, по которым воды устремляются с плато. Во время отлива по этому плато можно ходить. Известняковая поверхность очень неровная, здесь множество углублений, щелей, обломков кораллов. До 25-50% объема кораллового известняка составляют различные отверстия. В углублениях задерживается вода, и там много живых организмов - моллюсков, ежей и т. д.

Коралловый остров сложен глыбами известняка и песком. Известняк - светлый, пористый, кораллового происхождения. Песок - чисто белый, мелкий; это продукт разрушения рифов. Когда остров становится настолько высок, что не затопляется в прилив, на нем появляется наземная растительность и почва.

Лагуна - более или менее замкнутый водоем, окруженный коралловыми островами и мелями. В целом лагуна похожа на очень плоскую округлую чашу или блюдце с неровными краями. Исследования показали, что дно лагун очень неровное, с мелями и островами, с глубокими ямами и ложбинами. Глубина очень разная, но в основном около 50 м, максимальная - порядка 100 м. Есть лагуны и очень мелководные, почти заполненные твердыми осадками и рифами. В лагунах много внутрилагунных рифов и отдельных коралловых колоний.

Различаются три типа коралловых построек - береговые, или окаймляющие, рифы, барьерные рифы и атоллы.

Окаймляющий риф - это коралловая отмель вдоль берега острова или континента, начинающаяся прямо от берега. При отливе он выступает из воды, у устьев рек прерывается. К океану спускается круто, иногда отвесно, на глубину несколько десятков метров.

Барьерный риф расположен несколько поодаль от берега, иногда на расстоянии нескольких десятков километров. Между берегом и рифом - пролив, обычно судоходный. Самый крупный риф этого типа - Большой Барьерный риф Австралии. (Рис. 8. Схематическая карта атолла Диего-Гарсиа, архипелаг Чагос (по О. К. Леонтьеву) Волнистая линия вдоль берега - коралловый риф)

Атоллы - кольцеобразные острова в Тихом и Индийском океанах. Они формируют множество архипелагов. Диаметр атоллов обычно до 50-60 км, форма чаще неправильная (рис. 8). Есть несколько теорий происхождения атоллов. Наиболее распространена теория Чарлза Дарвина, согласно которой атоллы и другие рифы возникают в результате медленного погружения суши. Рифы начинают расти на небольшой глубине у берега. Сначала вокруг гористого острова появляется кольцо берегового рифа. По мере погружения дна риф нарастает вверх, а между островом и рифом растет полоса воды, пролив. Риф превращается в барьерный. Когда гористый остров полностью скрывается под водой, его барьерное рифовое обрамление превращается в атолл. Постепенно прежний остров оказывается погребенным под карбонатными осадками лагуны.

Рис. 8. Схематическая карта атолла Диего-Гарсиа, архипелаг Чагос (по О. К. Леонтьеуву). Волнистая линия вдоль берега - коралловый риф

Результаты новейших бурений на атоллах Тихого океана (Бикини, Фунафути и др.) подтвердили теорию Дарвина. Мощность коралловых сооружений - сотни метров, а на такой глубине коралловые полипы не развиваются. Следовательно, имело место опускание дна. Расчет показал, что скорость опускания дна 0,023- 0,08 мм в год. Геологический возраст нижних отложений атолла Эниветок в Тихом океане около 60 млн. лет.

Кроме коралловых островов, развивающихся при медленном опускании земной коры, имеются поднятые коралловые острова высотой до нескольких десятков метров. Их средняя часть - дно бывшей лагуны (например, остров Науру). Коралловые острова похожи друг на друга. Издали виден ряд кокосовых пальм, поднимающихся над плоским берегом; под пальмами - белая полоса пляжа и буруны прибоя на краю рифа. Основание острова составляет древний массив кораллового известняка, пористый, с пустотами и пещерами, заполненными морской водой. Дождевая вода впитывается в песок и пористую породу. В результате под срединой острова, куда не проникает морская вода, под почвой образуется линза пресной воды. Она лежит на соленой воде и с ней почти не смешивается.