世界首座珊瑚礁(珊瑚礁海洋建造师)
在我国南海的万顷碧波之上,镶嵌着上百个白边的“蓝宝石”,它们静卧在蔚蓝的海面之上,犹如不沉的舰船,守护着南疆国土,这就是星罗棋布在南海的诸多珊瑚岛礁、滩和沙洲。作为海洋最绚烂多彩的部分,珊瑚岛礁是价值很高的自然资源,相当于陆地上的热带雨林。而造就这些地质奇观的则是一些不太起眼的小动物—珊瑚虫。它们虽然结构简单、体态微小,却齐心协力,在漫长的时间里建造出了无数坚固的礁石和岛屿。
七连屿是西沙群岛中的7座相连的珊瑚礁岛屿,共处同一个大环礁礁盘上,堪称“七星连珠”。
珊瑚礁:小虫联手火山,造岛鬼斧神工
作为火山和珊瑚虫一起完成的杰作,珊瑚礁不仅是海面上一道亮丽的风景,也是海陆沧桑变化的见证。三沙市驻地的永兴岛,就是在前寒武纪的变质岩基底上,经过3000多万年的历史演变,发展形成的珊瑚礁岛,陆域面积为2.8平方公里,海岸线长8.12公里。其所在的南海正是地处热带,最南端已接近赤道,年平均气温26摄氏度,为全国之冠,海水的温度、盐度和透明度都很适合珊瑚的繁衍生长,因此南海是我国造礁珊瑚的重要分布区,而其中又以南沙群岛和西沙群岛的珊瑚资源最为丰富,仅西沙群岛的造礁珊瑚就有38属127种之多。
南海是我国造礁珊瑚的重要分布区,而其中又以南沙群岛和西沙群岛的珊瑚资源最为丰富。
其实不光在南海,珊瑚礁的分布范围,几乎遍及全球的所有热带浅海地区,比较知名的如红海的岸礁、澳洲的大堡礁、马尔代夫的环礁等。同时根据珊瑚礁与岸线的关系,可将其大致划分为岸礁、堡礁和环礁等种类,所以南海诸岛在归类上属于珊瑚环礁。
太平洋西部、马绍尔群岛北部的比基尼环礁,堪称大海的银项链,其珊瑚发育在火山锥之上。
环礁作为珊瑚礁岛的其中一个类别,为何会长成环形呢?难道珊瑚虫喜欢画圈圈?原来,环礁的诞生与海底火山有关。最早对此提出科学解释的,是著名的博物学家达尔文。他认为,火山喷发形成的平台或者火山岛,若满足珊瑚的生长条件,珊瑚就会围绕着火山山体,长成一圈环状的珊瑚礁。如果火山高出水面,那么这一圈珊瑚礁就像给火山套了一个“花环”。如果火山的顶峰在水面附近但没出水,珊瑚则会沿着火山口生长——由于火山口的凹陷,珊瑚也会长成环形。有些火山在喷发之后,由于地下岩浆不再补充,“肚里空空”后会发生塌陷或逐渐下沉,而珊瑚礁呢,依然会维持着原来的环形继续生长。
红珊瑚与珍珠、琥珀并列为三大有机宝石,在东方佛教中亦被列为七宝之一,自古即被视为富贵祥瑞之物。
珊瑚石:土豪斗富的珍宝,深海练出的宝石
作为由众多珊瑚虫分泌出的石灰质形成的石头,珊瑚石其实是这些石头在矿物界的名字,而在民间,它还有一个更加形象、响亮的名字—珊瑚树。西晋时的两位土豪石崇、王恺,就曾用“珊瑚树”来斗富,名噪一时。如今我们知道,珊瑚不是植物而是动物,而且是一类古老的动物,出现在距今约5亿多年前的寒武纪。它们和水母、海葵同属腔肠动物,虽然身体微小,柔弱无骨,但哪怕只有一只珊瑚虫,也能为自己建造一副坚固的石灰质外骨骼,这种主要由细小的方解石晶体组成的“珊瑚单体”。
吸附海底火山活动带来的镁元素后的珊瑚呈现纯白色,是无价之宝。
当然每种珊瑚的单体形态各不相同,通常大致像一个杯子、袋子或圆锥体,顶端开口处露出珊瑚虫的小触手。在环境适宜的热带浅海,珊瑚虫们群聚而生,世代繁衍,每一代珊瑚虫都在前辈们留下的外骨骼上继续添砖加瓦,逐渐长成了树状、扇状、鹿角状、脑状…,“珊瑚树”便这么长了出来。不过相比溶洞里的石笋和钟乳石,“珊瑚树”长得较快,营养充足的话一年能长10~26厘米。
珊瑚岛礁的岸边沙滩上,总有大量被海浪冲上岸的珊瑚碎片,质地疏松而多孔。
珊瑚礁与珊瑚石虽然都属于珊瑚虫的杰作,不过前者属于平凡的礁石,发育在水下50米左右的浅海,质地疏松而多孔,南海的西沙、南沙群岛、澳大利亚大堡礁均是珊瑚礁形成的岛屿。而后者则发育在200~1000米以下的深水区,珊瑚虽然碳酸钙成分不变,却因为受到的水压大,内部钙化成微小的针状结构,质地更加细腻、坚硬。历经几千万年,海底火山活动带来丰富的矿物元素,使珊瑚变得美丽动人:吸附铁元素为主的变成红色,吸附镁元素多、铁元素少的变成粉色,只吸附镁元素则变成纯洁的白色...。这些在深海“历练”过的珊瑚成功跻身宝石之列,珠宝界以纯正的大红色珊瑚为贵,而纯白色的珊瑚因极为稀少,更是无价之宝。
珊瑚虫通常生活在热带、亚热带水温必须在20℃以上海域,靠触手捕捉浮游生物。
珊瑚虫:海上建筑师,海下起高楼
无论是珍贵的珊瑚宝石,还是普通的珊瑚礁石,都是由属于腔肠动物门珊瑚虫纲石珊瑚目的小动物—珊瑚虫创造出来的外壳,它们通常生活在热带、亚热带海域,水温必须在20℃以上,身长仅2-3毫米,坐落在一个个碳酸钙形成的底座里,它们聚集附着在一起,靠顶端开口伸出数条柔软的触手捕捉海中的浮游生物。
虫黄藻:珊瑚虫触手上的小棕点及其放大示意图
但珊瑚虫生长需要的能量却主要靠在它们体内共生的单细胞藻类—虫黄藻提供。虫黄藻靠珊瑚虫的身体庇护,同时用宿主供给的碳、磷、氮等元素,在光合作用下为珊瑚虫提供生长所需的能量和碳酸。珊瑚虫不断地吸收海水里的钙和二氧化碳,然后从虫体的底部分泌出碳酸钙和角质层来制造骨骼,保护自己。
热带珊瑚礁的总面积约为60万平方公里,每年约堆积6.4亿吨的碳酸盐,一般位于北纬30°至南纬30°之间。
珊瑚虫死后,石灰质的躯壳便钙化成碳酸钙成分的石头,就是珊瑚石。新生的后代在祖辈们留下的躯壳残骸上,继续生长出新的外壳。就这样,在生生不息的循环中,为了更多地捕食、吸收阳光,珊瑚“高楼”越盖越高,并且还朝前后左右各个方向扩张着,远远望去就像一棵婀娜多姿的大树。
珊瑚礁养活着约25%的海洋物种,以及十亿人口,是地球生态系统必不可少的一部分。
至于连成片的珊瑚礁,通常并不是珊瑚家族独立完成的,还有许多别的生物一起出了力。一开始,珊瑚石跟海百合等带有管状硬壳的生物遗体相互缠绕,构筑起礁石的骨架。之后,礁石中生长的层孔虫、苔藓虫、海绵、藻类等生物的遗体碎屑,以及沉积下来的细砂、灰泥和方解石结晶,也慢慢在里面堆积,年深日久,使礁体不断壮大、填实,直到露出海平面,成为珊瑚岛礁。在地质学上,这类礁石称为礁灰岩。
大堡礁是世界最大最长的珊瑚礁群,纵贯于澳洲东北沿海,绵延2011公里,最宽处161公里,2900个大小珊瑚礁。
当然并不是所有的珊瑚都能形成珊瑚礁,能够营造礁石的只是一小部分,我们称之为造礁珊瑚。而且造礁珊瑚对生存环境的要求苛刻,一般只生活在水温20℃以上、盐度适中、光线充足、水质清洁、饵料和氧气充足的浅水水域,所以我们只能在热带和亚热带浅海见到珊瑚礁。珊瑚礁虽然生长较快,但每年也只能生长1~3毫米,要从50米深的海底,建造一个高出海面一两米的珊瑚岛礁,珊瑚虫需要“愚公造山”式的努力,一代代前赴后继,历经千万年的岁月来营造。
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