С рифом связана особая ихтиофауна, очень своеобразная, совершенно не похожая на ихтиофауну пелагиали океана. Рыбы коралловых рифов окрашены ярко и пестро - красные, золотистые, синие, зеленые, желто–черные. Некоторые из них имеют мощные челюсти. Они неторопливо обкусывают тонкие ветви кораллов. Органическое вещество они усваивают, а минеральные частицы размельчают и превращают в ил. Все рыбы рифов плохие пловцы. Им не приходится проплывать большие расстояния в поисках пищи или спасаясь от врагов. Форма тела у них иная, чем у неутомимых пловцов открытого океана. Они высокие, сжатые с боков, со слабыми плавниками. Таковы рыба–бабочка, рыба–попугай, тетрадоны, рыба–ангел и др.
Рис. 7. Раковины некоторых тропических моллюсков
Большая группа коралловых рыб живет оседло, в определенном месте рифа. Они имеют жилище под коралловым кустом или в пещере, трещине. Обычно здесь обитают некрупные рыбы - рыба–бабочка, рыба–белка и др. Оседло живут и мурены. Другие рыбы, например рыбы–хирурги, спинороги, не имеют постоянных убежищ, но живут на рифе, образуя значительные стаи.
Рыбы третьей группы - карангиды, акулы, барракуды - лишь временами заходят на риф.
На рифе обитают многочисленные и разнообразные моллюски. Многие из них имеют массивные и красивые по форме и окраске раковины: из двустворчатых - жемчужницы, тридакны, из брюхоногих - стромбусы, ципреи (или каури), конусы, турбо и др. (рис. 7). Рис. 7. Раковины некоторых тропических моллюсков
Мангры. В тропических и экваториальных широтах по берегам морей и океанов широко распространен еще один своеобразный ландшафт - мангры. Мангры - это заболоченные заросли древесной и кустарниковой растительности в приливной полосе, где берег защищен от волн, особенно в устьях рек. При отливе обнажается обширное пространство топких, нередко зловонных илистых берегов. На полосе зыбкого илистого грунта, то осушающегося, то заливаемого морскими или речными водами, развивается мангровая растительность и связанная с ней фауна. Обычно это невысокие деревья с вечнозеленой блестящей листвой. У самой воды растет ризофора. Крона ее всегда на воздухе, корни во время прилива заливаются водой. Чтобы удержаться в полужидком грунте, на сильных течениях от ствола и ветвей отходит много дополнительных корней–подпорок. Семена ризофоры прорастают на материнском дереве, а затем массивный проросток падает в ил тяжелым корнем вниз и укрепляется в нем. Несколько дальше от воды, на более сухом грунте растет авиценния. Растения мангров хорошо приспособились к жизни в соленой или солоноватой воде, переносят большие колебания солености и периодические приливы и отливы. Река и океан приносят сюда много питательных веществ, здесь всегда много гниющих растительных остатков. Поэтому тут довольно богатая фауна. Корни растений покрыты крепко прицепившимися к ним моллюсками. Во время прилива они фильтруют воду, улавливая из нее мелкие организмы, а во время отлива остаются в воздухе. Они сохраняют в раковинах воду, плотно закрывая створки. По илистому грунту и корням передвигается много крабов и раков–отшельников. Здесь можно встретить интересную небольшую рыбку периофтальмуса, или илистого прыгуна. Она несколько похожа на тритона и ведет земноводный образ жизни. Во время отлива с удивительной быстротой и проворством лазает и прыгает по корням, охотясь за насекомыми. Жабры у нее раздуты: в них запас воды. При отливе периофтальмус плавает, часто вылезая на корни: долго плавать он не может. Эта рыба выносит большие колебания солености воды и температуры.
ДНО, БЕРЕГА, ОСТРОВА
Известно, что непосредственно к берегам континентов (и многих островов) прилегает их подводное продолжение - шельф, тянущийся с относительно малым углом наклона до глубин 100–200 м. Глубже, где угол наклона дна к большим глубинам заметно увеличивается, начинается континентальный склон. Шельф имеет большое значение в жизни океана, в формировании его биологических и геологических ресурсов.
В тропическом поясе шельф занимает площадь около 8 млн. км 2. 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 м 2 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.