Mercan resifi

Çoğu mercan kayalığı, buzulların erimesinin deniz seviyesinin yükselmesine ve kıta sahanlığına su basmasına neden olduğu son buzul döneminden sonra oluşmuştur. Çoğu mercan kayalığı 10.000 yaşından küçüktür. Topluluklar kendilerini kurdukça, resifler yükselerek deniz seviyelerinin yükselmesine neden oldu. Çok yavaş yükselen resifler, yeterli ışık olmadan boğulabilir. Mercan kayalıkları derin denizde kıta sahanlıklarından uzakta, okyanus adaları ve atollerin çevresinde bulunur. Bu adaların çoğu volkanik kökenlidir. Diğerleri plaka hareketlerinin derin okyanus tabanını kaldırdığı tektonik kökene sahiptir.

Mercan Resiflerinin Yapısı ve Dağılımı'nda[3] Charles Darwin, Beagle'ın yolculuğu sırasında tasarladığı bir fikir olan atol resiflerinin oluşumu teorisini ortaya koydu. Okyanusların altındaki Dünya kabuğunun yükselmesi ve çöküşünün atolleri oluşturduğunu teorize etti. Darwin, atol oluşumunda üç aşamadan oluşan bir dizi hazırladı. Adanın ve okyanus tabanı azaldıkça soyu tükenmiş bir volkanik adanın etrafında saçaklı bir resif oluşur. Çökme devam ederken, saçaklı resif bir bariyer resif ve sonuçta bir atoll resif haline gelir.

Darwin'in teorisi soyu tükenmiş volkanik bir ada ile başlar

Ada ve okyanus tabanı azaldıkça, mercan büyümesi, genellikle kara ve ana resif arasında sığ bir lagün içeren saçaklı bir resif inşa eder.

Ada tabanı azalmaya devam ettikçe, saçaklı resif, kıyıdan daha büyük ve daha derin bir lagün ile bariyer resifi haline gelir.

Sonuçta, ada denizin altına düşer ve bariyer resifi açık bir lagünü çevreleyen bir atol haline gelir.

Darwin, her bir lagünün altında ana yanardağın kalıntıları olan bir ana kaya tabanı olacağını öngördü. Sonraki araştırmalar bu hipotezi destekledi. Darwin'in teorisi, mercan poliplerinin suyun ajite edildiği tropik bölgelerde geliştiğini, ancak düşük gelgitin hemen altında başlayarak sadece sınırlı bir derinlik aralığında yaşayabileceği anlayışından kaynaklandı.

Tabanın yükseldiği yerde, saçaklı resifler kıyı boyunca büyüyebilir, ancak deniz seviyesinin üzerinde yükselen mercan ölür. Arazi yavaşça azalırsa, saçaklı resifler, eski ve ölü mercanların bir tabanı üzerinde yukarı doğru büyüyerek, resif ve arazi arasında bir lagün çevreleyen bir bariyer resifi oluşturarak ayak uydurur. Bir bariyer resifi bir adayı çevreleyebilir ve ada deniz seviyesinin altına düştüğünde, kabaca dairesel bir büyüyen mercan mercanı deniz seviyesine ayak uydurmaya devam eder ve merkezi bir lagün oluşturur. Bariyer resifleri ve atoller genellikle tam daireler oluşturmaz, ancak yer yer fırtınalarla kırılır. Deniz seviyesinin yükselmesi gibi, hızla azalan bir dip mercanın boğulmasına, mercan boğulma denilen şey nedeniyle mercan ve resifin ölümüne neden olabilir. Zooxanthellae'ye dayanan mercanlar, ışığın azalmasına bağlı olarak su, simetlerinin yeterince fotosentez yapması için çok derinleştiğinde ölebilir.

Yaklaşık 20.000 yıllık Büyük Set Resifi, mercan resiflerinin kıta sahanlığında nasıl oluştuğuna dair bir örnek sunmaktadır. Deniz seviyesi daha sonra 21. yüzyıldan 120 m (390 ft) daha düşüktü. Deniz seviyesi yükseldikçe, su ve mercanlar, Avustralya kıyı ovasının tepelerinde olanları işgal etti. 13.000 yıl önce, deniz seviyesi şu andakinden 60 m (200 ft) daha alçakta yükseldi ve kıyı ovalarının birçok tepesi kıta adaları haline gelmişti. Deniz seviyesinin yükselmesi devam ederken, su kıta adalarının çoğunu doldurdu. Mercanlar daha sonra tepeleri fazla büyütebilir, cay ve resifler oluşturabilirler. Büyük Set Resifi'nde deniz seviyesi son 6.000 yılda önemli ölçüde değişmemiştir.Canlı resif yapısının yaşının 6.000 ile 8.000 arasında olduğu tahmin edilmektedir. Büyük Set Resifi, volkanik bir ada çevresinde değil, kıta sahanlığı boyunca oluşmasına rağmen, Darwin'in prensipleri geçerlidir. Avustralya'nın sular altında kalmayacağı için gelişme resif aşamasında durdu. Kıyıdan 300-1.000 m (980-3.280 ft) uzaklıkta, 2.000 km (1.200 mi) boyunca uzanan dünyanın en büyük bariyer resifini oluşturdu.

Sağlıklı tropik mercan kayalıkları yılda 1 ila 3 cm (0,39 ila 1,18 inç) yatay olarak büyür ve yılda 1 ila 25 cm (0,39 ila 9,84 inç) arasında her yerde dikey olarak büyür; bununla birlikte, güneş ışığına ihtiyaçları nedeniyle sadece 150 m'den (490 ft) daha derin derinliklerde büyürler ve deniz seviyesinin üzerinde büyüyemezler.

Darwin'in üç klasik resif oluşumunu tanımlamasından bu yana - volkanik bir ada çevresindeki saçaklı resif, daha sonra bir bariyer resifi ve ardından bir Mercan adası[5] - bilim adamları daha fazla resif türü belirlediler. Bazı kaynaklar sadece üçünü bulurken, Thomas ve Goudie dört "başlıca büyük ölçekli mercan kayalığı türü" - saçaklı resif, bariyer resifi, atol ve masa resifi listelerken Spalding ve diğerleri beş "ana tip" - saçaklı resif, bariyer resifi, atol, platform resifi ve yama resifi listelediler.[6]

Saçak resifi

İsrail'in güney ucundaki Eilat'ta saçaklı resif

Kıyı resifi olarak da adlandırılan bir saçak resifi doğrudan bir kıyıya bağlıdır veya araya giren dar, sığ bir kanal veya lagün ile sınırlar. En yaygın resif türüdür. Saçak resifleri sahilleri takip eder ve kilometrelerce uzayabilir. [Genellikle 100 metreden daha azdı. Saçak resifleri başlangıçta düşük su seviyesinde sahilde oluşur ve büyüdükçe denize doğru genişler. Son genişlik, deniz yatağının dik bir şekilde düşmeye başladığına bağlıdır. Saçak resifin yüzeyi genellikle aynı yükseklikte kalır. Dış bölgeleri denize doğru itilen eski saçaklı resiflerde iç kısım erozyonla derinleşir ve sonunda bir lagün oluşturur[7]. Saçak resif lagünleri 100 metre genişliğinde ve birkaç metre derinliğinde olabilir. Saçak resifin kendisi gibi, kıyıya paralel koşuyorlar. Kızıl Deniz'in saçaklı resifleri "dünyanın en iyi gelişmişlerinden bazıları" dır ve kumlu koylar hariç tüm kıyılarında görülür.[8]

Bariyer resifi

Bariyer Resifi

Ana karadan veya ada kıyısından derin bir kanal veya lagün ile ayrılır.[9] Lagünleri ile bir saçak resifinin sonraki aşamalarına benziyorlar, ancak ikincisinden esas olarak boyut ve kökeni farklıdır. Lagünleri birkaç kilometre genişliğinde ve 30 ila 70 metre derinliğinde olabilir. Her şeyden önce, kıyı şeridi dış resif kenarı kıyı şeridinin yanında açık suda oluşmuştur. Bir atol gibi, bu resiflerin deniz yatağı alçaldığı zaman veya deniz seviyesi yükseldikçe oluştuğu düşünülmektedir. Formasyon bir saçak resifinden çok daha uzun sürer, bu nedenle bariyer resifleri çok daha nadirdir.

Bir bariyer resifinin en iyi bilinen ve en büyük örneği Avustralya Büyük Bariyer Resifi'dir.[10] Diğer önemli örnekler Belize Bariyer Resifi ve Yeni Kaledonya Bariyer Resifi'dir. Bariyer resifleri ayrıca Providencia kıyılarında, Mayotte, Gambier Adaları, Kalimantan'ın güneydoğu kıyısında, Sulawesi sahilinin, güneydoğu Yeni Gine ve Louisiade Takımadalarının güney kıyısında bulunur.

Platform resifi

platform resifi

Çeşitli banka veya masa resifleri olarak adlandırılan platform resifleri, kıta sahanlığında ve açık okyanusta resif oluşturmanın büyümesini sağlamak için okyanusun yüzeyine yeterince yakın yükseldiği her yerde oluşabilir. Platform resifleri, güneydeki Büyük Set Resifi , Swain [11] ve Copricorn grubunda, sahile yaklaşık 100–200 km uzaklıktaki kıta sahanlığında bulunur. Kuzey Mascarenes'in bazı platform resifleri ana karadan birkaç bin kilometre uzaklıktadır. Sadece denize doğru uzanan saçak ve bariyer resiflerinden farklı olarak, platform resifleri her yöne doğru büyür[12]. Birkaç yüz metreden kilometreye kadar değişen boyutlarda değişkendir. Her zamanki şekli oval ve uzundur. Bu resiflerin bir kısmı yüzeye ulaşabilir ve etrafta saçak resifleri oluşturabilecek kumdan ve küçük adalar oluşturabilir. Platform resifinin ortasında bir lagün oluşabilir.

Platform resifleri atoller içinde bulunabilir. Orada yama resifleri denir ve sadece birkaç düzine metreye ulaşabilir. Platform resiflerinin uzun bir yapı üzerinde oluştuğu, e. g. eski, aşınmış bir bariyer resifi, onlar doğrusal bir düzenleme oluşturabilir. Örneğin, Cidde yakınlarındaki Kızıldeniz'in doğu kıyısında durum budur[13]. Eski platform resiflerde, iç kısım öylesine ağır bir şekilde aşınabilir ki sahte bir atolü oluşturur. Bunlar gerçek atollerden sadece karotlu delme de dahil olmak üzere ayrıntılı araştırmalarla ayırt edilebilir. Laccadives'ın bazı platform resifleri, rüzgar ve su akışı nedeniyle U şeklindedir.

Atoller

Maldivde bulunan küçük bir atol

Atoller veya atol resifleri, merkezi bir adası olmayan bir lagünün etrafına kadar uzanan az çok dairesel veya sürekli bir bariyer resifidir. Genellikle volkanik adaların etrafındaki saçaklı resiflerden oluşurlar. Zamanla, ada erozyona uğrar ve deniz seviyesinin altına düşer. Atoller, deniz tabanının batması veya deniz seviyesinin yükselmesi ile de oluşabilir. Bir lagünü çevreleyen bir resif halkası ortaya çıkar. Atoller Güney Pasifik'te, okyanusun ortasında, örneğin Caroline Adaları, Cook Adaları, Fransız Polinezyası, Marshall Adaları ve Mikronezya'da meydana gelmiştir.[14]

Atoller Hint Okyanusu'nda, örneğin Maldivler, Chagos Adaları, Seyşel Adaları ve Cocos Adası çevresinde bulunur. Maldivlerin tamamı 26 atolden oluşmaktadır.[15]

Bir mercan kayalığının üç ana bölgesi: ön resif, resif tepesi ve arka resif

Mercan kayalığı ekosistemleri farklı türlerde habitatlara ev sahipliği yapan farklı bölgeler içerir. Genellikle üç ana bölge tanınır: ön resif, resif kret ve arka resif (sıklıkla resif lagünü olarak adlandırılır).

Üç bölge fiziksel ve ekolojik olarak birbirine bağlıdır. Resif yaşamı ve okyanus süreçleri deniz suyu, çökeltiler, besin maddeleri ve deniz yaşamının değişimi için fırsatlar yaratır.

Çoğu mercan kayalığı 50 m'den daha derin sularda bulunur. Bazıları, Great Barrier Reef gibi serin, besin açısından zengin upwelling'in gerçekleşmediği tropik kıta raflarında yaşar. Diğerleri adaları çevreleyen derin okyanusta veya Maldivler gibi atoller olarak bulunur. Adaları çevreleyen resifler, adalar okyanusa indiğinde oluşur ve atol denizin yüzeyinin altına indiğinde atoller oluşur.

Resif yüzeyi resifin en sığ kısmıdır. Dalgalanma ve gelgitlere maruz kalır. Dalgalar sığ alanlardan geçtiğinde, bitişik diyagramda gösterildiği gibi yüzerler. Bu, suyun sıklıkla çalkalandığı anlamına gelir. Bunlar mercanların altında geliştiği kesin durumdur. Simbiyotik zooxanthellae tarafından fotosentez için ışık yeterlidir ve ajite su, mercanı beslemek için plankton getirir.[19]

Resif katı, bir resifi çevreleyen sığ deniz tabanıdır. Bu bölge kıta raflarındaki resiflerin yanında gerçekleşir. Tropik adaların ve atollerin etrafındaki resifler aniden büyük derinliklere düşer ve böyle bir zemine sahip değildir. Genellikle kumlu, zemin genellikle resif balıkları için önemli yem alanları olan deniz çayırlarını destekler.

Resif bırakma, ilk 50 metre boyunca, uçurum yüzüne sığınan ve yakınlardaki suda plankton bulan resif balıklarının yaşam alanıdır. Bırakma bölgesi esas olarak okyanus adalarını ve atollerini çevreleyen resifler için geçerlidir.

Resif yüzü resif zemininin üzerindeki veya resif bırakma bölgesidir.[19] Bu bölge genellikle resifin en çeşitli bölgesidir. Mercan ve kalkerli algler, karmaşık habitatlar ve çatlaklar ve yarıklar gibi koruma sağlayan alanlar sağlar. Omurgasızlar ve epifitik algler diğer organizmalar için yiyeceklerin çoğunu sağlar. Bu ön bölge üzerindeki ortak bir özellik, tortu aşağı eğimini taşımak için kullanılan mahmuz ve oluk oluşumlarıdır.

Resif düz, mercan parçaları içeren ana resifin arkasında olabilen kumlu tabanlı düzdür. Bu bölge bir lagünü sınırlayabilir ve koruyucu bir alan olarak hizmet edebilir veya resif ve kıyı arasında uzanabilir ve bu durumda düz, kayalık bir alandır. Balık mevcut olduğunda onu tercih etme eğilimindedir.[20]

Bu harita, kırmızı renkte yer alan alanları göstermektedir. Mercan resifleri, daha soğuk ve besin açısından zengin yer yerlerinin bulunduğu kıyı bölgelerinde bulunmaz.

20 ° C izotermler için sınır. Çoğu mercan bu sınır içinde yaşar. Afrika'nın güneybatı kıyılarında ve Peru kıyılarında yer alan soğuk sulara dikkat edin.

Mercan resiflerinin 284.300 km2 (109.800 km2), okyanusların yüzey alanının% 0.1'inin biraz altında olduğu tahmin edilmektedir. Hint-Pasifik bölgesi (Kızıldeniz, Hint Okyanusu, Güneydoğu Asya ve Pasifik dahil) bu toplamın% 91.9'unu oluşturmaktadır. Güneydoğu Asya bu rakamın% 32,3'ünü oluştururken, Avustralya dahil Pasifik% 40,8'ini oluşturmaktadır. Atlantik ve Karayip mercan kayalıkları% 7.6'lık bir paya sahiptir.[21]

Mercanlar hem ılıman hem de tropikal sularda mevcut olmasına rağmen, sığ su resifleri sadece ekvatorun yaklaşık 30 ° N ila 30 ° S'sini kapsayan bir bölgede oluşur. Tropikal mercanlar 50 metrenin (160 ft) üzerindeki derinliklerde büyümez. Çoğu mercan kayalığı için en uygun sıcaklık 26–27 °C'dir (79–81 °F) ve 18 °C'nin (64 °F) altındaki sularda az sayıda resif vardır. [50] Ancak Basra Körfezi'ndeki resifler, kışın 13 °C (55 °F) ve yaz aylarında 38 °C (100 °F) sıcaklığa adapte olmuştur. [51] 37 skleractian mercan türü Larak Adası çevresinde böyle bir ortamda yaşıyor.[22]

Derin su mercanı Norveç kadar kuzeyde çok daha yüksek enlemlerde daha fazla derinlikte ve daha soğuk sıcaklıklarda yaşar. Derin su mercanları resif oluşturabilse de, onlar hakkında çok az şey bilinmektedir.

Mercan kayalıkları Amerika ve Afrika'nın batı kıyılarında, bu bölgelerdeki (sırasıyla Peru, Benguela ve Kanarya Akıntıları) su sıcaklıklarını azaltan yükselen ve güçlü soğuk kıyı akımları nedeniyle nadirdir. Mercanlar, Hindistan'ın (Chennai) doğu ucundan Bangladeş ve Myanmar sınırlarına kadar Güney Asya'nın kıyı şeridi boyunca nadiren bulunur ve bunun yanı sıra kuzeydoğu Güney Amerika ve Bangladeş kıyıları boyunca Amazon ve Ganj Nehirlerinde de bulunur.

• Büyük Bariyer Resifi — en büyük, Queensland, Avustralya'da 2.600 kilometreden (1.600 mil) fazla uzanan 900'den fazla bireysel resif ve 900 adadan oluşur
• Mezoamerikan Bariyer Resif Sistemi - Yucatán Yarımadası'nın ucundaki Isla Contoy'dan Honduras Körfezi Adaları'na kadar 1.000 kilometre (620 mi) uzanan ikinci en büyük
• Yeni Kaledonya Bariyer Resifi — 1.500 kilometreyi (930 mi) kapsayan ikinci en uzun çift bariyer resifi
• Andros, Bahamalar Bariyer Resifi — üçüncü en büyük, Andros Adası'nın doğu kıyısında, Bahamalar, Andros ve Nassau arasında
• Kızıldeniz — 2.000 km'lik (1.240 mi) bir sahil şeridi boyunca yer alan 6.000 yıllık saçaklı resifleri içeriyor
• ABD'nin en büyük kıta resifi ve üçüncü en büyük mercan bariyer resifi olan Florida Resif Yolu, Biscayne Körfezi'nde bulunan Asker Anahtarı'ndan Meksika Körfezi'ndeki Kuru Tortugalar'a kadar uzanır.[23]
• Pulley Ridge - en derin fotosentetik merca en kuzeydeki mercan resif sistemi ile bilin kayalığı, Florida
• Maldivler çevresinde çok sayıda resif
• Güneydoğu Asya'nın ikinci büyük bölgesi olan Filipinler mercan kayalığı alanının 26.000 kilometrekare olduğu tahmin ediliyor. 12'si endemik olan 915 resif balık türü ve 400'den fazla skleractin mercan türü bulunmaktadır.
• Endonezya'nın Batı Papua eyaletindeki Raja Ampat Adaları bilinen en yüksek deniz çeşitliliğini sunuyor.[24]
• Bermuda,nir. Bu yüksek enlemde mercan resiflerinin varlığı, Körfez Deresi'nin yakınlığından kaynaklanmaktadır. Bermuda mercan türleri, büyük Karayipler'de bulunanların bir alt kümesini temsil eder.
• Dünyanın en kuzeydeki bireysel mercan kayalığı, Japonya'nın Kore Boğazı'ndaki Tsushima Adası'nın bir koyunda yer almaktadır.[25]
• Dünyanın en güneydeki mercan kayalığı, Avustralya'nın doğu kıyısındaki Pasifik Okyanusu'nda bulunan Lord Howe Adası'ndadır.

Bir mercan polip anatomisinin diyagramı

Canlı olduğunda, mercanlar kalsiyum karbonat kabuklarına gömülü küçük hayvanların kolonileridir. Mercan kafaları, çeşitli şekillerde düzenlenmiş polip adı verilen bireysel hayvanların birikimlerinden oluşur.[26] Polipler genellikle küçüktür, ancak boyut olarak bir iğne başlığından 30 cm'ye kadar değişebilirler.

Resif inşası veya hermatipik mercanlar sadece fotik bölgede (50 m'nin üzerinde) yaşar, yeterli güneş ışığının suya nüfuz ettiği derinliklerdedir.

Zooxanthellae

Mercan polipler fotosentez yapmazlar, ancak genellikle zooxanthellae olarak adlandırılan Symbiodinium cinsinin mikroskopik algleri (dinoflagellatlar) ile simbiyotik bir ilişkiye sahiptir. Bu organizmalar polip dokularında yaşar ve polipi glikoz, gliserol ve amino asitler şeklinde besleyen organik besinler sağlar.[27] Bu ilişki nedeniyle, mercan kayalıkları temiz suda daha hızlı büyür ve bu da daha fazla güneş ışığını kabul eder. Simbiyotları olmadan, mercan büyümesi önemli resif yapıları oluşturmak için çok yavaş olacaktır. Mercanlar, besin maddelerinin% 90'ına kadar simbiyotlarından alırlar.[28] Karşılığında, karşılıklılık örneği olarak, mercanlar, mercanın her santimetreküpü için bir milyon ortalama olan zooxanthellae'yi barındırır ve fotosentez için ihtiyaç duydukları karbondioksitin sürekli bir tedarikini sağlar.

Farklı zooxanthellae türlerindeki değişken pigmentler onlara genel kahverengi veya altın-kahverengi bir görünüm verir ve kahverengi mercanlara renklerini verir. Kırmızılar, maviler, yeşillikler vb. Gibi diğer pigmentler, mercan hayvanları tarafından üretilen renkli proteinlerden gelir. Zooxanthellae'nin büyük bir kısmını kaybeden mercan beyaz olur (veya bazen kendi proteinleri ile pigmentlenen mercanlarda pastel tonlar) ve ağartıldığı söylenir, düzeltilmediği sürece mercanı öldürebilir.

Mercanın içinde yaşayan mikroskobik algler olan Zooxanthellae, ona renk verir ve fotosentez yoluyla yiyecek sağlar.

Tek bir mercan dalında binlerce polip olabilir.

masa mercanı

Sekiz tane Symbiodinium filotipleri vardır. Araştırmaların çoğu A – D kladları üzerinde yapılmıştır. Her klan, kendi yararlarının yanı sıra mercan konakçılarının hayatta kalması için daha az uyumlu niteliklere katkıda bulunur. Her bir fotosentetik organizma, proteinler gibi hayatta kalmak için gerekli olan bileşiklere karşı foto hasarlara karşı belirli bir hassasiyet seviyesine sahiptir. Rejenerasyon ve replikasyon oranları organizmanın hayatta kalma yeteneğini belirler. Filotip A daha sığ sularda bulunur. UV ışınlarını absorbe etmek için bir gliserin türevi kullanarak ve daha sıcak su sıcaklıklarına daha iyi adapte olmalarını sağlayan, UV ışınlarına dayanıklı mikosporin benzeri amino asitler üretebilir. UV veya termal hasar durumunda, onarım yapılırsa ve gerçekleşirse, konakçının ve simbiytün hayatta kalma olasılığını artıracaktır. Bu, A klonunun evrimsel olarak diğer klapelerden daha UV ışınlarına ve termal olarak dirençli olduğu fikrine yol açar.

Mercanlar hayvandır, bitkil değildirler. Bitkiler gibi görünebilirler çünkü okyanusaldırlar ve okyanus tabanında kök salırlar. Ancak bitkilerden farklı olarak, mercanlar kendi yiyeceklerini yapmazlar.

B ve C klapeleri daha derin sularda daha sık bulunur, bu da artan sıcaklıklara karşı daha yüksek hassasiyetlerini açıklayabilir. Çalılarda bulundukları için daha az güneş ışığı alan karasal bitkiler B, C ve D klapelerine benzer. B ila D klapeleri daha derin derinlerde bulunduğundan, daha fazla enerji sentezleyebilmek için yüksek bir ışık emme oranı gerektirirler. . UV dalga boylarında yüksek absorpsiyon hızları ile, bu filotipler sığ kla A'ya karşı mercan ağarmasına daha yatkındır.

Clade D'nin yüksek sıcaklığa toleranslı olduğu ve modern ağartma olayları sırasında B ve C cladesinden daha yüksek bir hayatta kalma oranına sahip olduğu gözlemlenmiştir.