Суточные колебания содержания кислорода и диоксида углерода в воде над рифами

Газовый режим в зоне рифов характеризуется большой амплитудой суточных колебаний концентрации кислорода и углекислоты, а также рН. Амплитуда изменений концентрации кислорода в воде достигает 5-8 мг О₂/л, что само по себе является следствием высокого уровня биогеохимических процессов отдачи и потребления кислорода сообществами обитателей рифа. Примеры суточного хода кривой изменения концентрации кислорода в воде над рифами приводятся на рис. 14.3. На рис. 14.1 представлен пример кривой интенсивности изменения концентрации кислорода (дельта О₂) в пределах часовых интервалов, на основе которых вычисляются величины фотосинтеза. На рис. 14.4 приводятся типичные результаты изменений концентрации кислорода в воде на разрезах через риф, выполненных в разное время суток.

Приведенные примеры показывают, что за считанные часы концентрация кислорода в воде над рифом может возрасти в 1,5-2 раза, несмотря на высокую температуру воды и часто возникающее в ней в дневное время перенасыщение кислородом, которое приводит к его усиленной отдаче в атмосферу, особенно в мелководных зонах рифов с высокой турбулентностью. Подробные исследования суточных изменений концентрации кислорода в воде над рифами был выполнены на атолле Херон (Kinsey а Kinsey, 1967). Ночью концентрация кислорода в воде над рифом снижалась до 30% насыщения (2,1 мг О₂/л), а в дневное — возрастала до 180% насыщения (около 11 мг О₂/л). Существенное влияние на размах концентрации кислорода в воде над рифом оказывает то обстоятельство, что во время приливов на риф снова приходит уже обеднённая(в ночное время) или обогащенная (в дневное время) кислородом вода, ушедшая ранее с рифа во время отлива. Интенсивность видимого прироста концентрации кислорода, пропорциональная чистой продукции фотосинтеза, достигает 1-2 мл О₂/л в час (средние величины 0,5—1,5 мг О₂/л). Интенсивность убьти концентрации 02 в воде над рифом ночью, пропорциональная дыханию сообщества, выражается величинами 0,2—1,5 мг О₂/л в час при средних глубинах 0,5—1,5 м. На разрезах через риф наибольшие колебания концентрации кислорода происходят над мелководными участками рифа (см. рис. 14.4).

Размах суточных колебаний щелочности в рифовых водах составляет 100-300 мк эквивалентов в литре, размах рН — 1—2 единицы (от 7,5 до 8,5—9,5). Главные причины этих колебаний — процессы фотосинтеза, дыхания, и кальцификации (Kinsey, 1972; Smith, 1974).