Разнообразие ландшафтов океанических островов

Разнообразие ландшафтов  океанических островов

В.М. Литвин

Острова в океане как участки суши представляют особый интерес для изучения их природы, истории формирования и развития. Здесь отчетливо проявляются различие в геологическом строении и наличии (или отсутствии) связи с материком, сильное влияние океана на климатические условия, развитие экзогенных процессов, формирование флоры и фауны в зависимости от удаления друг от друга и от материков, появления эндемичных форм и другие особенности ландшафтов. Проблеме разнообразия природы океанических островов посвящены работы Г.Н. Григорьева, Г.М. Игнатьева, П.А. Каплина, О.К. Леонтьева, В.И. Лымарева, Л.Г. Никифорова и других отечественных ученых [2-4, 7-10]. В этих работах рассмотрено происхождение и генетическая классификация островов, формирование их биоты за счет постепенного заселения через океан, широтная климатическая зональность ландшафтов на всех островах и высотная зональность на гористых островах, особенности строения береговой зоны и литорали, коралловых островов и лагун, влияние антропогенного воздействия на островные ландшафты и другие вопросы. Тем не менее еще не все аспекты строения океанических островов и разнообразия их ландшафтов изучены в достаточной мере. Продолжающиеся исследования в различных экспедициях – как при посещении островов в рейсах научно-исследовательских судов, так и во время специальных островных экспедиций – постоянно пополняют своеобразный банк данных по этой проблеме и позволяют делать соответствующие выводы и намечать планы дальнейших работ [5-6]. 

Типизация островных ландшафтов, как и материковых, основывается в первую очередь на особенностях строения субстрата, на котором они формируются. Влияние внешней среды сказывается в разнообразии условий развития экзогенных процессов и жизнедеятельности населяющих ландшафты организмов, объединенных в сообщества – биоценозы. Субстрат островных ландшафтов представлен геологическими структурами и рельефом, на который накладывается почвенный покров. Выделяются три генетических типа островов: материковые, островные и океанические. Материковые острова представляют собой как бы обломки материков, отделенные от них проливами или даже удаленные на большие расстояния, но связанные между собой протягивающимися под водой геологическими структурами. Когда-то эти острова представляли с материком единое целое и их ландшафты развивались вместе, а затем в разное время отделились от материков в результате вертикальных движений земной коры и поднятия уровня океана. Материковые острова делятся на орогенно-платформенные, обычно крупные, сложные по строению, с сочетанием горного и равнинного рельефов, и платформенные, относительно небольшие, с равнинным рельефом. Среди последних выделяется подтип криогенных островов, сложенных вечномерзлыми грунтами и встречающихся в полярных областях. Островодужные острова приурочены к горным сооружениям островных дуг, отделяющих окраинные моря переходных зон от океана. Они возникли в зонах сочленения и взаимодействия дна океана и подводных окрани материков, имеют молодой возраст и продолжают свое развитие, о чем свидетельствуют высокая сейсмичность и активный вулканизм. Здесь выделяются довольно крупные геосинклинальные острова со сложным вулкано-тектоническим рельефом, прошедшим относительно более длительный путь формирования, и небольшие вулканические острова, представленные отдельными конусами или группами слившихся конусов андезитового вулканизма. Эти острова, следовательно, возникли недавно, и их ландшафты развивались самостоятельно, хотя близость к материкам обусловила наличие геологических и биологических связей с ними при формировании их природы. Океанические острова, напротив, возникли в пределах ложа океана на океанической земной коре и никакой связи с материками не имели. Они представлены либо вершинами поднявшихся со дна океана вулканических образований, сложенных базальтовыми лавами и туфами, либо коралловыми постройками (рифами и островами-атоллами), насаженными на вершины подводных вулканических гор.

Воздушная среда островов и климатические условия определяют разнообразие их ландшафтов и экосистем. При этом решающим фактором является широтная зональность, благодаря которой выделяются отровные ландшафты полярной, субполярной, умеренной, субтропической, тропической и экваториальной зон. Меньшее значение имеет циркумконтинентальная зональность, проявляющаяся в основном в видовом разнообразии биоценозов, населяющих острова, которое по мере удаления от материков становится все более бедными. На гористых островах, особенно со значительными высотами, четко прослеживается высотная зональность, накладывающаяся на широтную с соответствующими особенностями климатических зон. Кроме того, здесь ощущается характерный барьерный эффект, особенно при существовании преобладающих движений воздушных масс, когда на наветренных склонах осадков выпадает значительно больше, чем на подветренных, что сказывается в первую очередь на составе растительности. Несомненно, при формировании ландшафтов и биологического разнообразия биоценозов имеют значение размеры самог острова, что усиливает, с одной стороны, влияние океана на местные климатические условия и ограничивает, с другой стороны, развитие системы поверхностного стока в виде рек и ручьев. Все экзогенные процессы на островах, кроме того, обладают ясно выраженной суточной, сезонной и межгодовой ритмикой. Следовательно, островные ландшафты по своим характеристикам близки к ландшафтам приморских областей материков, хотя и отличаются ограниченностью и даже отсутствием связи с ними, что накладывает особый отпечаток на их природу [1, 5, 6].

Материковые острова располагаются либо в пределах шельфа, либо на отчлененных от материков глубокими проливами их "обломках", образующих микроконтиненты. Так или иначе, они имеют наиболее тесные с материками геологические, палеогеографические и биогеографические связи. Общая площадь островов этого типа составляет более половины площади всех островов в Мировом океане. К ним относятся шельфовые острова Канадского архипелага, Гренландия, Шпицберген, Земля Франца-Иосифа, Новая Земля, Северная Земля, Новосибирские острова, Британские острова, Индонезийский архипелаг и другие, а также микроконтиненты – Мадагаскар, Новая Зеландия, Шри-Ланка. На шельфовых островах природные черты ландшафтов очень близки к ландшафтам прилегающих участков материков в пределах своих широтных зон, так как они сравнительно недавно, во время плейстоценовых оледенений и в плиоцене, за счет снижения уровня океана соединялись вместе. На микроконтинентах, отделенных от материков значительно раньше и развивавшихся изолированно от них, наблюдаются уже значительные отличия в флоре и фауне от ландшафтов соседних участков материков.

Островные дуги представляют собой геоантиклинальные структуры кайнозойского возраста, возникшие и развивающиеся в переходных зонах, которые рассматриваются как современные геосинклинальные области. На вершинах этих структур формируются острова, которые являются, по существу, новообразованиями, а не отдельными от материков участками суши. Зрелые геосинклинальные острова – такие, как Японские, Филиппинские, Большие Антильские и другие, – возникли в конце мела и в палеогене, прошли достаточно длинный путь развития с формированием сложного вулкано-тектонического рельефа. На определенных этапах развития они могли соединиться с материками при снижении уровня океана. Молодые вулканические острова имеют малые размеры, простое строение и сформировались в неоген-четвертичное время. К ним относятся, например, Алеутские, Курильские, Маршанские, Малые Антильские, Южные Сандвичевы и другие острова. Так или иначе, островодужные острова, хотя возникли самостоятельно, располагаются вблизи материков, отделяясь от них акваториями морей переходных зон или неширокими проливами. Поэтому формирование ландшафтов этих островов происходило под сильным влиянием соседних приморских областей материков, их флоры и фауны, хотя самостоятельность возникновения и развития наложила свой отпечаток в виде довольно большого числа эндемичных форм.

Размеры океанических островов невелики, за исключением Исландии, и они удалены от материков на различные расстояния, от нескольких сот до нескольких тысяч километров. Они испытывают особенно сильное влияние океана на местный климатический режим и формирование экосистем. Вулканические острова гористые, сложены преимущественно базальтовыми лавами и туфами и, в отличие от вулканических островов островных дуг, где преобладают конусы и кальдеры, представлены щитовыми вулканами, плато и массивами. К ним относятся, например, острова Ян-Майен, Азорские, Канарские, Зеленого мыса, Св. Елены, Тристан-да-Кунья, Маврикий, Реюнион, Родригес, Гавайские, Галапагосские, Маркизские, Таити, Пасха и другие. Однообразие коренных пород определяет довольно однородную почвенную структуру, меняющуюся лишь в зависимости от широтной зоны. Возраст островов различен, от молодых в осевой зоне срединно-океанических хребтов до мелового и палеогенового в океанических котловинах. Это сказывается на процессах формирования ландшафтов и особенно биоты островов – от начальных стадий до более поздних и зрелых.

Биогенные острова встречаются только в тропической и экваториальной широтных зонах океана с теплыми водами. По составу субстрата выделяются атоллы, коралловые рифы и мангровые острова. Однако последние имеют малые размеры и очень ограниченное распространение в береговой зоне. Коралловые образования представляют собой окаймляющие рифы, протягивающиеся вдоль берегов, или барьерные рифы, расположенные на удалении от берегов и отделенные от них лагунами. Большая часть рифов находится под водой, а над уровнем океана в виде небольших островов замысловатых очертаний выступают лишь их вершины, например, на Большом Барьерном рифе у восточного берега Австралии. Атоллы в океане возникают на вершинах крупных подводных вулканических гор или в процессе длительной эволюции кольцевого окаймляющего рифа вокруг вулканических островов, впоследствии погрузившихся ниже уровня океана и перекрытых толщей коралловых известняков. В итоге образуются кольцевые низкие острова, сложенные коралловым песком – продуктом разрушения рифов, которые окружают внутреннюю мелководную лагуну, например, острова Каролинские, Маршалловы, Гильберта, Лайн, Туамоту – в Тихом океане, острова Мальвинские и Чагос – в Индийском океане, острова Альбукерке, Сен-Андрес, Ронкадор – в Атлантическом океане (Карибское море) и другие. Эти острова представляют собой молодые образования, возникшие в результате надстройки коралловых рифов в голоцене.

Биота островов зависит от их происхождения и геологической структуры и может быть по своему составу и биологическому разнообразию разделена на два типа: материковый и окнеанический. Первый тип включает тот видовой состав, который имеется на прилегающей части материка и постепенно изменяется после отделения острова и его изоляции. Второй тип представлен сообществами, возникшими на острове самостоятельно за счет поступления извне через океан семян, спор и других компонентов растений, а также представителей животного мира. В первом случае после разрыва сухопутной связи с материком биоценозы островных ландшафтов начинают обедняться за счет вымирания менее устойчивых видов или тех, численность которых была низкой, недостаточной для уверенного обеспечения их существования, а миграция видов с материка не компенсирует потери. При этом сказываются размеры острова и его удаление от материка. Чем меньше остров и чем дальше он находится от материковой суши, тем беднее видовой состав и биологическое разнообразие его ландшафта. Во втором случае острова, никогда ранее не соединявшиеся с материком, заселяются переселенцами, и здесь формируется биота океанического типа. На успешность естественной миграции организмов влияют плодовитость вида, расстояние от источника расселения, направление господствующих течений и ветров и другие факторы. При формировании биоты океанических островов виды, попавшие сюда первыми, получают преимущество в своем развитии, конкурентной борьбе и увеличении численности. В то же время на таких островах обычно бывают незаполненные экологические ниши, в которые попадают новые виды, и тогда они получают возможность успешно развиваться вплоть до появления необычных форм, как, например, гигантские черепахи Галапагосских островов [1, 4, 5].

Природное разнообразие и экологическое равновесие на островах в последнее время испытывает довольно существенное антропогенное воздействие, особенно интенсивное на небольших островах с активной хозяйственной деятельностью. Сюда входят добыча полезных ископаемых, вырубки деревьев, распашка земель, уничтожение диких животных, строительство зданий, дорог, предприятий и многое другое. Поэтому с каждым годом все более актуальной становится проблема охраны природы островов и развития системы рационального природопользования, что естественно связано с проблемой устойчивости экосистем [6]. 

На многих крупных материковых или островодужных островах, интенсивно заселенных и давно освоенных, устойчивость природы к антропогенному стрессу достаточно велика, несмотря на активное развитие промышленности и сельского хозяйства. Просто живущие на них люди уже давно поняли, что хищническое, нерациональное ведение хозяйства наносит урон не только природе, но и их собственной среде обитания. Разработаны научно обоснованные методы природоохранных мероприятий, ведется мониторинг за состоянием окружающей природной среды, ее изменениями, загрязнением и влиянием на здоровье людей. К таким островам можно отнести, например, Великобританию или Японию. В то же время на крупных островах, где природоохранная и экологическая службы организованы плохо или недостаточно, в основном из-за социально-экономических трудностей, природа в целом и среда обитания человека находится в критическом состоянии. Наглядным примером может служить остров Сахалин. На других крупных островах, где деятельность людей сильно ограничена, в первую очередь из-за суровых климатических условий, серьезных нарушений экологического равновесия в природе практически нет, и здесь на большей части территории сохраняются естественные ландшафты. К таким островам можно отнести, например, Канадский архипелаг, Гренландию, Шпицберген, Северную Землю, Новосибирские острова и в определенной степени Исландию.

Небольшие океанические острова находятся в другой ситуации. Их малые размеры, удаленность от материков, эндемичность и бедность биологического разнообразия флоры и фауны создают очень большие проблемы в случаях нерационального использования природных ресурсов, серьезных нарушений экологического равновесия и интенсивного загрязнения окружающей среды. Ведь экосистемы этих островов формировались длительное время в условиях ограниченных связей с другими островами и материком. Поэтому восстановить нарушенные экосистемы здесь весьма сложно. Особенно уязвима природа атоллов, во-первых, из-за очень малых размеров. Во-вторых, из-за нестабильности их экосистем, примитивности связей между организациями и наличия экологических ниш, позволяющих внедряться организмам, чуждым островным ландшафтам. В-третьих, из-за ограниченности на атоллах ресурсов пресной воды, что существенно лимитирует возможности хозяйственной деятельности. Поэтому большая часть атоллов заселена мало или даже не имеет постоянного населения, а используется для проведения сезонных работ на кокосовых плантациях.

Природные условия на вулканических островах в океане с их горным рельефом и большой массой слагающих пород, конечно, более благоприятны, особенно в умеренных и тропических широтах. Разнообразие среды обитания, почвенного покрова, водных ресурсов, высотная поясность дают возможность формирования довольно богатому растительному и животному миру с заметной эндемичностью видового состава. В то же время проведение интенсивных сельскохозяйственных работ, связанных с сокращением и даже уничтожением лесной растительности, что прослеживается на интенсивно заселенных островах, ведет к усилению эрозии, повышению мутности речных вод и загрязнению прибрежных водоемов. Специальные исследования в экспедициях показали, что прибрежные воды высоких вулканических островов значительно более загрязнены, чем лагуны атоллов, так как соотношение площадей прибрежных водоемов и суши у атоллов на порядок выше, чем у вулканических островов. Поэтому главным условием поддержания экологического равновесия на гористых вулканических островах умеренной и тропической зон является сохранение лесных ландшафтов, а в случае их нарушения за счет вырубок и пожаров необходимо проводить мероприятия по восстановлению лесной растительности и рекультивации ландшафтов и, естественно, должен осуществляться действенный мониторинг за состоянием природной среды. Только при таких условиях можно сохранить удивительный мир океанических островов, находящихся далеко в просторах океана, отделенных его водами от материков и в то же время связанных с материками водными и воздушными путями в единую мировую систему жизни.

Список литературы

1. Амос У.Х. Живой мир островов. – Л., 1987. – 253 с.

2. География атоллов юго-западной части Тихого океана / Ред. О.К. Леонтьев– М., 1973.-142 с.

3. География Сейшельских островов / Ред. П.А. Каплин, В.Н. Космынин, Л.Г. Никифоров– М., 1990. – 267 с.

4. Игнатьев Г.М. Тропические острова Тихого океана. – М., 1979. – 270 с.

5. Литвин В.М. Основы морского ландшафтоведения. Островные и поверхностные океанические ландшафты. – Калининград, 1994. – 60 с.

6. Литвин В.М. Острова в океане – далекие и близкие. – Калининград, 1999. – 182 с.

7. Лымарев В.И. Островное природопользование: проблемы и перспективы. – М., 1991. – 50 с.

8. Лымарев В.И. Островная земля России. – М., 1993. – 160 с.

Острова западной части Индийского океана / Ред. Л.Г. Никифоров – М., 1982. – 201 с.

Физическая география Мирового океана / Ред. К.К. Марков – Л., 1980. – 362 с.