MAGAZYN BRANŻY GEMMOLOGICZNEJ I JUBILERSKIEJ

ARTYKUŁY

Artykuły » Gems & Jewelry Numer 1 » Rafy koralowe – GINĄCE EKOSYSTEMY

GINĄCE EKOSYSTEMY

Tomasz Sobczak, Nikodem Sobczak

Koralowce jubilerskie towarzyszą człowiekowi już od przeszło 25 tys. lat. Nadal jednak są cenną i pożądaną przez płeć piękną ozdobą. Niestety działalność człowieka degradującego środowisko naturalne ( zanieczyszczanie mórz i oceanów ściekami, szybki rozwój turystyki podwodnej, rabunkowa gospodarka połowowa ) prowadzi nieuchronnie do zagłady tych niezwykłych ekosystemów.

SYSTEMATYKA KORALOWCÓW

W przeszłości koralowce uważano za skamieniałe rośliny. Dopiero w XVIII w., dzięki badaniom francuskiego botanika i biologa A. Peyssonel’a (1694-1759) uznano, iż są to zwierzęta i nadano im miano Anthozoa – „kwiatozwierzy” (z gr. anthos – kwiat i zoon – zwierzę). Zaliczane są do jednego z dwóch podrzędów jamochłonów (Coelenterata), zwanych parzydełkowcami (Cnidaria, z gr. kinide – pokrzywa).

Jamochłony, a więc i parzydełkowce to zwierzęta wielotkankowe, dwuwarstwowe o promienistej symetrii ciała. Żyją samotnie lub tworzą kolonie, zamieszkują wyłącznie środowiska wodne, słone, czyste i silnie natlenione. Parzydełkowce występują w dwóch dorosłych postaciach: meduzy i polipa. Nie mają układów: krążenia, oddechowego i wydalniczego, a wymiana gazowa i osmoregulacja następuje przez całą powierzchnię ciała. Żywią się zawiesiną organiczną i planktonem, a u gatunków, które potrafią polować na większe zwierzęta, występuje specyficzne zjawisko podwójnego trawienia. Gromada koralowców (Anthozoa) składa się z trzech podgromad, dwunastu rzędów i ok. 6,5 tysiąca gatunków.

KLASYFIKACJA KORALOWCÓW JAKO SUROWCA ZDOBNICZEGO

Wiele koralowców ma znaczenie zdobnicze. Najcenniejszą koralowinę dają koralowce sześciopromienne, w tym zwłaszcza kolczniki (Antipatharia) i ośmiopromienne gąścioły (Gorgonacea) oraz zdobnice (Helioporacea). Wytwarzają one koralowinę o intensywnej barwie czerwonej, karminowej, łososiowej i różowej. Najbardziej znanym jest koral czerwony, zwany też koralem szlachetnym należącym do rodzaju Corallium.

Systematykę tych koralowców podano niżej:

  • typ – Coelenterata,
  • klasa – Anthozoa,
  • podklasa – Alcyonaria,
  • rząd – Gorgonacea,
  • podrząd – Seleraxonia,
  • rodzina – Corallidae,
  • rodzaj – Corallium,
  • gatunek – Corallium rubrum (fig. 1), Corallium elatius i in.

Do gatunków zdobniczo (jubilersko) najcenniejszych należą: Corallium rubrum ( pozyskiwane od wieków z Morza Śródziemnego), Corallium elatius, Corallium japonicum i Corallium konojoi z Zachodniego Pacyfiku oraz Corallium secundum i Corallium spec. nov. z archipelagu hawajskiego.

Wysoko cenione są też koralowce (gąsiały) Gorgonacea o barwie złotej, należące do rodziny Primnoidae z Alaski oraz Parazoathus sp. z gatunku Gerardia (fig. 2), pozyskiwane z archipelagu hawajskiego, żyjące w symbiozie z Corallium secundum; także koralowce czarne (kolczniki) należące do rzędu Antipatharia (fig. 3), głównie Antipathes.

Znacznie niżej cenione są koralowce: niebieskie (Helioporacea) (fig. 4), bambusowe (Isididae, Lepidisidae) (fig. 5), piankowe (gąbkowe) (Milleporidae) (fig. 6), koronkowce (Stylasteridae) (fig. 7), koralowce rurkowate zwane „organkowcami” (Tubiporidae) (fig. 8), także wiele gatunków gorgonii (Gorgonacea). Te ostatnie ze względu na pospolitość występowania, dużą porowatość i kruchość stosowane są do wyrobu taniej biżuterii srebrnej lub galanteryjnej.

Znane są również w zdobnictwie niskiej jakości tzw. koralowce twarde (Madreporaria) (fig. 9), oferowane turystom w postaci okazów przyrodniczych, jako elementy dekoracyjne bądź znajdują zastosowanie w akwarystyce.

WŁAŚCIWOŚCI KORALOWCÓW

Wszystkie koralowce, w tym także ozdobne, wykazują duże zróżnicowanie składu chemicznego i własności fizycznych (głównie optycznych), nawet w obrębie tego samego gatunku. Powoduje to, że większość autorów w publikacjach na temat koralowców podaje różne dane.

Skład chemiczny – przybliżony dla korala czerwonego:

  • węglan wapnia (CaCO3) – 83-87%;;
  • węglan magnezu (MgCO3) – 6,5-7,0%;
  • związki żelaza (Fe2O3) – 0,75-2,0%;
  • siarczan wapnia (CaSO4) – 1,25-1,5%;
  • substancje organiczne (głównie kreatyna i kolagen) – 1,25-3,0%;
  • inne – niewielkie ilości pierwiastków śladowych, głównie baru (Ba), strontu (Sr) i sodu (Na) oraz fosforanów (PO43-), chlorków (Cl-) i jodków (J-).

Wieloletnie obserwacje wykazały, że o składzie chemicznym koralowca (każdego gatunku), a także jego własnościach fizycznych i cechach jakościowych decyduje wiele czynników, jak: wiek szkieletu koralowego tworzącego kolonię, warunki i szybkość wzrostu pnia koralowego, stan zdrowotny polipów oraz stan środowiska naturalnego. Wiek koralowca wpływa na zmianę zawartości węglanu magnezu (MgCO3). W koralach czerwonych najniższą zawartość MgCO3 wykazują osobniki młode (ok. 1%); w miarę starzenia się kolonii, udział MgCO3 w składzie podstawowym może dochodzić do 40%. Wraz z wiekiem zmienia się także zawartość związków żelaza, która niekiedy u korali starszych może dochodzić do 4%. Szybkość wzrostu zależy od gatunku koralowca. Najszybciej rosną korale z gatunku Corallium rubrum (ok. 3 cm/rok). One też wykazują najniższą zawartość fosforanów, siarczanu sodu, chlorku magnezu i jodu. Warunki wzrostu – umiejscowienie kolonii, szybkość prądów, temperatura, głębokość położenia kolonii oraz czystość wody określają warunki wzrostu i możliwości fotosyntezy, wpływają na skład chemiczny i procentowy udział wielu pierwiastków śladowych. Zdrowotność kolonii – tylko zdrowe organizmy koralowców (polipów) są zdolne do tworzenia szkieletów zwartych, dobrze wykształconych, o małej zawartości krzemionki i podwyższonej zawartości pierwiastków śladowych, głównie Ba, Sr i Na.

Stan środowiska warunkuje całość procesów biologicznych. Przy znanym obecnie zanieczyszczeniu środowiska pogarsza się zdrowotność polipów, zmniejsza obfitość pokarmu, pogarszają możliwości fotosyntezy i in.

TYPY RAF KORALOWYCH

Rafa jest nagromadzeniem szkieletów organizmów morskich, które są utwardzane przez zawarte w wodzie sole mineralne, tworzące wyraźnie zaznaczający się w morfologii podwodny wał lub grzbiet tak masywny i duży, że jest zdolny do przeciwstawienia się niszczącemu wpływowi fal. Najczęściej współczesne rafy zbudowane są ze szkieletów korali, dlatego mówi się o rafach koralowych, jednakże w ich tworzeniu biorą udział także inne morskie organizmy rafotwórcze (skałotwórcze), m.in. mszywioły, mięczaki, otwornice, pierścienice, a także glony wapienne oraz wrośnięte cząstki kostne innych organizmów morskich, żwiru, piasku i mułu wapiennego.

Teorię powstawania raf koralowych, które występują niemal na całym świecie przedstawił w 1842 r. Charles Darwin w pracy The Structure and Distribution of Coral Reefs. Jej początkiem jest powstawanie wysp wulkanicznych w wyniku podwodnej erupcji wulkanów (fig. 10 a). Po zastygnięciu lawy wyspy obrastane są przez koralowce, tworzące wokół nich oraz pomiędzy nimi a lądem rafy przybrzeżne i płytkie laguny (fig. 10 b). Postępujący wzrost prowadzi do powstania masywnych raf koralowych ciągnących się wzdłuż brzegu (fig. 10 c) lub wynurzonych z wody koralowych pierścieni, wewnątrz których znajdują się płytkie laguny (fig. 10 d).Polipy koralowców (jamochłony) tworzą rafy, pobierając z otaczającej je wody węglan wapnia, z którego budują szkielet. Początkowo rosną pojedynczo na dnie, ale z czasem młode osobniki porastają twarde szkielety martwych koralowców, budują podwodne wzniesienia, które łączą się i tworzą fragment rafy. Rozmnażanie polipów prowadzi do wzrostu rafy w górę i wszerz. Silne ruchy wody od strony morza przynoszą tlen i pokarm w postaci planktonu i usuwają produkty przemiany materii. Od tej strony korale szybko rosną, natomiast od strony lądu powoli obumierają. Ich szkielety zamieniają się w koralowy piasek, tworząc pomiędzy brzegiem a rafą zamkniętą lagunę. Rafa koralowa przestaje rosnąc w kierunku morza, gdy jej podstawa osiągnie głębokość, na której koralowcom brakuje światła potrzebnego do wzrostu.

Wyróżnia się cztery podstawowe typy raf koralowych (fig. 11):

  1. rafy przybrzeżne – leżące przy samej linii brzegowej (fig. 11 a);
  2. rafy barierowe – ciągnące się równolegle do brzegu, ale w pewnej od niego odległości (fig. 11 b);
  3. atole – wynurzone z wody koralowe pierścienie lądu, wewnątrz których znajdują się płytkie laguny, będące odciętymi od pełnego morza „jeziorami” słonej wody (fig. 11 c);
  4. rafy platformowe – płaskie wyspy, które mogą być całkowicie zanurzone, o owalnym lub okrągłym kształcie (fig. 11 d).

Rafy koralowe pokrywają ok. 284 300 km2, co stanowi ok. 0,1% powierzchni mórz i oceanów, z czego 91,9% ich powierzchni występuje w rejonie Morza Czerwonego, Oceanu Indyjskiego, południowych wybrzeży Azji, Pacyfiku i wybrzeży Karaibów (fig. 12).

Rafy powstające najczęściej u wybrzeży w strefie szelfu kontynentalnego potrzebują ciepłej wody o temperaturze od 18 do 27 °C, dlatego nie spotyka się ich powyżej 30-35° szerokości geograficznej północnej i południowej. Woda wokół rafy musi być dość ruchliwa ( tak by do organizmów docierało pożywienie) i o zasoleniu od 27 do 40%.

Rafy koralowe nie występują wzdłuż zachodnich wybrzeży obu Ameryk i Afryki ze względu na występowanie silnych i zimnych prądów morskich (fig. 13). Rzadko występują również wzdłuż południowych wybrzeży Azji (wschodnie wybrzeża Indii) i południowo-wschodnich wybrzeży Ameryki Południowej, czego przyczyną są wielkie ilości słodkiej wody z wpadających do oceanów rzek, odpowiednio Gangesu i Amazonki.

Rafy koralowe występują w ponad 100 państwach. Najbliższe rafy są w Morzu Czerwonym (rafy najdalej wysunięte na północ), natomiast najpiękniejsze i największe w Australii, do których należy Wielka Rafa Koralowa, zwana również Wielką Rafą Barierową.

WIELKA RAFA KORALOWA

Wielka Rafa Koralowa jest największą na świecie rafą koralową i największą na Ziemi pojedynczą strukturą wytworzoną przez organizmy żywe, widoczną nawet z kosmosu (biała smuga na tle błękitnego oceanu) (fig. 14). Wiek rafy ocenia się na ok. 20 mln lat, a niektóre jej części nawet na 45,5 mln lat. W obecnej fazie rozwoju, która trwa już od 8 tysięcy lat, budowane są nowe warstwy na „starych” fundamentach. Bariera leży w różnych odległościach od brzegów, wahających się od 15 do 200 km, i rozciąga się na powierzchni ponad 344 tysięcy km². Wielka Rafa Koralowa obejmuje około 3000 pojedynczych raf i ponad 900 wysp, które otoczone są rafami tworzącymi przybrzeżne wyspy. Szerokość rafy wynosi od 2 do 150 km, a grubość tworzącej ją warstwy koralowca przekracza 500 m. Między Wielką Rafą Koralową i wybrzeżem rozciągają się laguny. Ten obszar płycizn (ok. 100 m głębokości) pokrywa zamuloną warstwę chronioną przez przybrzeżne rafy. Od strony morza zbocze rafy opadające stromo w głąb morza jest narażone na działanie fal i wiatrów. W tym miejscu wzrost koralowców jest najszybszy, jednak w miejscach, gdzie fale i temperatury są ekstremalne, rafy tracą największe ilości budulca. Duża część luźnego materiału zostaje ponownie związana i tworzy „nowe skały”. Rafa poddana jest w ten sposób stałemu procesowi niszczenia i odbudowy. Wielka Rafa Koralowa jest pełna różnych gatunków fauny i flory, na której żyje ok. 1500 gatunków ryb, ponad 5000 gatunków mięczaków oraz 400 gatunków koralowców i 500 gatunków wodorostów (fig. 15). Od 26 października 1981 r. jako park morski (Great Barrier Reef Marine Park) o powierzchni 346 tys. km2 jest objęta ochroną i wpisana na Listę Światowego Dziedzictwa Kulturalnego i Przyrodniczego UNESCO.

ZAGROŻENIA RAF KORALOWYCH

Zagrożeniem dla raf koralowych jest najczęściej działalność człowieka lub zmiany w warunkach naturalnych koralowców, na przykład szczególnie nasilone ataki huraganów mogą spowodować nieodwracalne szkody w środowisku raf koralowych. Ten delikatny ekosystem narażony jest na wiele innych niebezpieczeństw, bowiem rafy koralowe drążone są przez gąbki, robaki, muszle, jeże morskie, ryby (nagozęby) i ślimaki żywiące się koralowcami. Koralowce są zagrożone również przez gwałtownie wzrastająca populację rozgwiazd (korona cierniowa) żerujących na koralowcach (w latach 80. XX w. zdewastowały Wielką Rafę Koralową) (fig. 16).

Działalność człowieka stanowi najpoważniejsze zagrożenie dla raf koralowych. Erozja gleby na lądzie i dewastacja lasów namorzynowych na wybrzeżu powoduje coraz większe zamulenie wód przybrzeżnych, a następnie obumieranie polipów. Koralowce zabijają wycieki ropy naftowej, zanieczyszczenie wody ściekami komunalnymi i przemysłowymi, pogłębianie dna na szlakach morskich, szybki rozwój turystyki podwodnej (fig. 17), rabunkowa gospodarka połowowa koralowców oraz barbarzyńska metoda połowu ryb na morzach koralowych poprzez detonowanie materiałów wybuchowych pod wodą.

Innym źródłem zagrożeń jest zjawisko tzw. wybielania, związane najprawdopodobniej z globalnym ociepleniem klimatu. Zjawisko to polega na tym, że kiedy temperatura wody wzrasta powyżej pewnego poziomu, polipy koralowca „eksmitują” porastające je glony, które nie tylko zapewniały im odpowiednią ilość tlenu i cukrów, ale też zdobiły bajecznymi kolorami. Wszystko to sprawia, że 19% raf koralowych na świecie zostało już bezpowrotnie zniszczonych. Szacuje się, że w ciągu następnych 100 lat może ulec zagładzie kolejne 70%, dlatego też podejmowane są szerokie działania zmierzające do uratowania tych niezwykłych ekosystemów.

MAGAZYN