Как видно из табл. 7.4, интенсивность дыхания микрофлоры однотипных донных осадков, скажем кораллового песка, по результатам его измерения разными методами в целом имеет близкие значения. В наиболее распространенных на рифах осадках -коралловых песках — она выражается величинами 0,05-0,6 мг О2/Г в сутки. Это означает, что 10-20 г кораллового песка из верхнего его слоя могут за сутки полностью поглотить кислород из 1 л воды. В расчете на 1 м2 поверхности дна суточная величина дыхания донной микрофлоры коралловых песков колеблется в пределах от 0,7 до 8 г O2/м2 в сутки, причем 60-70% этой величины, как уже отмечалось выше, приходится на бактериальное их население. Средние величины суточного дыхания бактерий кораллового песка можно оценить в 0,1—0,3 мг О2/г, или 1,5—5,0 г О2/м2 в сутки. Сходные величины были получены при определении дыхания с помощью установки колпаков и измерения таким путем потребления кислорода ненарушенной поверхностью донных осадков. При средней глубине водной толщи над осадком 2-4 см только за счет ночного дыхания донной микрофлоры содержание кислорода в воде может снижаться на 10—20%.
Интенсивное потребление кислорода в верхнем слое донных осадков рифа приводит к появлению анаэробных условий в толще осадка (рис. 7.2, 7.3). Уже на глубине 2—4 см под поверхностью осадка даже в условиях воздействия волнения возникает анаэробиоз и развивается сопутствующий ему процесс бактериального восстановления сульфатов до сероводорода. Возможность возникновения процесса сульфатредукции в мелководных донных осадках коралловых рифов была впервые отмечена нами в заливе Канеохе в 1970 г. Свидетельством наличия этого процесса в толще кораллового песка был чёрный цвет кучек грунта, выбрасываемых олигохетами. Анализы осадков выявили в них активную сульфатредукцию. На глубине 3-8 см в толще кораллового песка редокс-потенциал снижался до 150-200 мВ и в массе появлялись сульфатредуцирующие бактерии. Их численность достигала 20-70 тыс./ч. Коралловый песок в этом слое имел черно-серый оттенок из-за присутствия в нем сульфида железа. Содержание в осадке сульфидной серы и сероводорода составляло 100—300 мг/л сырого осадка (Sorokin, 1978). При этом максимальная концентрация сульфидов была найдена нами в центре лагуны, куда производился сброс сточных вод г. Канеохе и военной базы на о-ве Макапу. В этой зоне все кораллы были мертвы, а слой сульфатредукции доходил почти до поверхности осадка. Опытами с применением С1 4 было показано также, что над слоем активной сульфатредукции в толще кораллового песка находится слой максимальной активности тионовых бактерий, которые окисляют восстановленные соединения серы и тем самым способствуют снижению сероводородного заражения грунтов.
Как показали наши наблюдения в заливе Канеохе, на атолле Маджуро (Сорокин, 1973б) и на рифах Вьетнама (Сорокин и др., 1990), сульфатредукция в донных осадках рифов интенсифицируется в зонах антропогенного загрязнения и терригенного стока. Любопытно, что в толще "слизистых" коралловых песков, отлагающихся под кораллами в затишной зоне подветренного рифа на атолле Маджуро вне зоны антропогенного загрязнения, сульфатредукция отсутствовала, хотя в толще этих осадков снижалась до 100 мВ уже на глубине 2-4 см под их поверхностью. В зоне же загрязнения, вблизи поселка на мелководных участках лагуны, в коралловом песке шла интенсивная сульфатредукция (Сорокин, 1973).
Процесс сульфатредукции широко распространен в донных осадках приконтинентальньк рифов, находящихся под влиянием антропогенного загрязнения и терригенного стока. Примером таких рифов могут служить рифы у побережья Центрального Вьетнама. Процесс сульфатредукции развит здесь в большинстве донных осадков, отлагающихся на глубине 5-8 м. Он активно протекает в 1-3 см под поверхностью осадка, причем не только в карбонатных илах, но и в заиленных и незаиленных коралловьк песках, особенно тех участках, где дно покрыто детритным наилком и где донные биотопы защищены от волнения. В этих участках дна процесс сульфатредукции до сероводорода является важным экологическим фактором. Постоянное накопление сероводорода в донных осадках и диффузия его из осадков в толщу воды ухудшают кислородный режим придонного слоя воды и верхние слои грунта, а также оказывают токсическое воздействие на бентофауну. В частности можно полагать, что относительная бедность бентофауны в высокопродуктивных донных биотопах прибрежных рифов Центрального Вьетнама связана с развитием в них процесса (сульфатредукции (Сорокин и др., 1990).
Процессы сульфатредукции Gьmи подробно изучены в лагуне Большого барьерного рифа у о-ва Лизард, также подверженной влиянию терригенного стока (Barnes et al, 1976; Skyring, Chambers, 1976). Оказалось, что сульфиды встречаются в толще кораллового песка уже начиная с глубины 1 см под поверхностью осадка. Максимум их концентрации в толще осадка отмечен в слое 3-4 см под поверхностью грунта. Интенсивность сульфатредукции, измеренная с помощью радиоизотопа серы S3 5 оказалась максимальной на глубинах 2-3 см под поверхностью грунта. Она составляла здесь около 3 мкг/г сухого осадка в сутки (Skyring, 1983, 1985) .
В свете данных об активности сульфатредукции в донных осадках рифа и о стимулирующем влиянии на него антропогенного воздействия следует подчеркнуть важность предотвращения загрязнения зоны коралловых рифов, ибо даже небольшое загрязнение стимулирует образование сероводорода в донных осадках рифа. Это наносит ущерб фауне рифа и тем самым подрывает его самоочистительную способность.
