Искусственный риф

Искусственный риф — это объект, созданный человеком и размещённый на дне водоёма (океана, моря, озера, реки), который имитирует некоторые характеристики естественного рифа. Основная цель создания искусственных рифов — формирование устойчивого морского биоценоза, привлечение и сохранение биологического разнообразия, а также восстановление деградировавших экосистем. Искусственные рифы могут быть как целенаправленно построенными сооружениями, так и затопленными объектами, изначально не предназначенными для этой цели, например, затонувшими кораблями, железобетонными блоками или нефтяными платформами.

История

Идея создания искусственных рифов не является новой. Первые задокументированные случаи относятся к древним цивилизациям. Рыбаки в Японии и в Средиземноморье заметили, что затопленные ветки, камни и обломки керамики привлекают рыбу. В Японии с XVII века практиковалось затопление бамбуковых плотов и каменных пирамид для улучшения рыболовства. В XIX веке в США и Европе начали использовать затопленные старые деревянные суда и каменные наброски.

Массовое и научно обоснованное применение искусственных рифов началось во второй половине XX века. В 1970-х годах в США и Австралии были запущены программы по созданию рифов из старых автомобильных шин, однако этот опыт оказался неудачным из-за токсичности материалов и разрушения конструкций. В 1980-х годах внимание переключилось на более долговечные и экологически безопасные материалы, такие как бетон и сталь. В России активное изучение и создание искусственных рифов ведётся с 1990-х годов, особенно в Чёрном море, где они используются для восстановления популяций промысловых видов, таких как мидии и устрицы.

Классификация искусственных рифов

Искусственные рифы классифицируются по нескольким признакам: по назначению, по материалу, по конструкции и по месту размещения.

По назначению

• Рыбохозяйственные (промысловые) — создаются для увеличения биомассы промысловых видов рыб и беспозвоночных. Являются наиболее распространённым типом.
• Природоохранные (реставрационные) — предназначены для восстановления повреждённых экосистем, например, после дноуглубительных работ, загрязнения или разрушения коралловых рифов.
• Рекреационные — создаются для дайвинга, снорклинга и подводной фотографии. Часто размещаются вблизи туристических центров.
• Научно-исследовательские — используются для изучения процессов сукцессии, колонизации и биоразнообразия.
• Волнозащитные (берегозащитные) — устанавливаются для уменьшения энергии волн и предотвращения размыва береговой линии.

По материалу

• Бетонные — наиболее распространённый материал. Бетон устойчив к коррозии, имеет шероховатую поверхность, способствующую прикреплению организмов, и может быть отлит в любую форму.
• Металлические — из стали или алюминия. Используются для создания каркасов сложной формы (например, «рифовые шары»). Требуют защиты от коррозии.
• Каменные — наброски из природного камня (гранит, базальт). Экологичны, но трудоёмки при установке.
• Композитные — из пластика, стеклопластика или других полимеров. Лёгкие, но могут быть менее долговечными и токсичными.
• Из вторичных материалов — затопленные суда, железнодорожные вагоны, нефтяные платформы, старые шины (ныне признаны неудачным решением), бетонные блоки, трубы.

По конструкции

• Модульные — состоят из отдельных блоков, которые могут быть уложены в определённом порядке.
• Монолитные — представляют собой единую конструкцию, например, затопленный корабль.
• Каркасные — имеют открытую пространственную структуру (кубы, пирамиды, сферы), обеспечивающую множество укрытий.
• Плитные — плоские или слегка изогнутые панели, устанавливаемые на дне.

Устройство и характеристики

Искусственный риф, как правило, представляет собой трёхмерную структуру, размещённую на морском дне. Ключевые характеристики, определяющие его эффективность:

• Материал — должен быть нетоксичным, долговечным, устойчивым к солёной воде и биологическому обрастанию.
• Площадь поверхности — чем больше общая площадь поверхности, тем больше места для прикрепления организмов (водорослей, губок, мшанок, кораллов).
• Сложность структуры — наличие полостей, ниш, щелей, выступов создаёт укрытия для рыб и беспозвоночных, а также увеличивает разнообразие микроместообитаний.
• Устойчивость — конструкция должна выдерживать штормовые волны, течения и не смещаться под собственным весом.
• Глубина установки — обычно от 5 до 40 метров, в зависимости от целей. На мелководье рифы быстрее колонизируются, но более подвержены воздействию волн. На глубине они стабильнее, но процесс колонизации идёт медленнее.

Процесс колонизации

После установки искусственного рифа начинается его естественное заселение. Сначала на твёрдой поверхности появляется бактериальная плёнка. Затем её заселяют микроскопические водоросли и простейшие. В течение нескольких недель к рифу прикрепляются личинки беспозвоночных: мидий, устриц, морских желудей, губок, гидроидов. Через 1–3 года формируется устойчивое сообщество обрастателей. На этом этапе риф начинает привлекать мелких ракообразных и рыб, которые питаются обрастателями. Крупные хищные рыбы (например, окуни, тресковые, акулы) появляются через 2–5 лет. Полное формирование зрелого сообщества может занимать от 5 до 15 лет, в зависимости от условий.

Применение и значение

Восстановление экосистем

Искусственные рифы используются для восстановления деградировавших коралловых рифов, особенно в тропических регионах. На бетонные или металлические конструкции пересаживают фрагменты живых кораллов. Такие проекты реализуются в Индонезии, на Филиппинах, в Австралии и на Мальдивах. В России подобные работы ведутся в Чёрном море, где создаются рифы для восстановления популяций мидий и устриц, а также для привлечения бычков, камбалы и других видов.

Рыболовство

Искусственные рифы значительно повышают уловы в прилегающих районах. Они служат нерестилищами, убежищами и кормовыми угодьями для многих промысловых видов. В Японии, Китае, США и странах Европы существуют государственные программы по созданию таких рифов. В России искусственные рифы устанавливаются в Азовском, Чёрном, Балтийском и Японском морях.

Рекреация и туризм

Затонувшие корабли и специально построенные рифы являются популярными объектами для дайвинга. Они привлекают туристов, создавая рабочие места в прибрежных регионах. Примеры: затопленный авианосец USS Oriskany у побережья Флориды, подводный музей в Канкуне (Мексика), рифы вблизи курортов Египта и Таиланда.

Берегозащита

Волнозащитные рифы устанавливаются параллельно береговой линии и уменьшают высоту волн, что предотвращает размыв пляжей. Такие конструкции используются в Нидерландах, США, Австралии и России (например, на побережье Чёрного моря в районе Геленджика и Сочи).

Критика и проблемы

Несмотря на очевидные преимущества, создание искусственных рифов сопряжено с рядом проблем и критических замечаний:

• Экологическая безопасность материалов. Затопление старых шин, пластиковых отходов или токсичных металлов может привести к загрязнению воды и гибели организмов. В 2000-х годах во многих странах были проведены масштабные работы по удалению шинных рифов.
• Изменение естественных экосистем. Искусственный риф может привлекать рыбу из окружающих районов, что приводит к локальному перелову и нарушению естественного распределения видов. Этот эффект называется «агрегация» в отличие от «продукции» (увеличения общей биомассы).
• Биоинвазии. На искусственных рифах могут поселяться чужеродные виды, которые вытесняют местные организмы. Например, на рифах из затопленных судов в Средиземном море отмечено распространение инвазивных видов водорослей и моллюсков.
• Юридические и логистические сложности. Установка рифов требует получения разрешений, проведения экологической экспертизы и согласования с судоходными и рыболовными службами. Несанкционированное затопление объектов может быть расценено как загрязнение окружающей среды.
• Долговечность и обслуживание. Бетонные и металлические конструкции со временем разрушаются под воздействием коррозии, волн и биологического обрастания. Необходимость замены или ремонта рифов увеличивает затраты.

Интересные факты

• Крупнейшим искусственным рифом в мире считается затопленный авианосец USS Oriskany (США), который был затоплен в 2006 году у побережья Флориды на глубине 64 метра. Его длина составляет 274 метра.
• В 2010-х годах в России был реализован проект по созданию искусственных рифов из бетонных модулей в районе Новороссийска. Рифы были установлены на глубине 12–15 метров и уже через два года привлекли значительное количество мидий и бычков.
• В некоторых странах (например, в Японии и Южной Корее) искусственные рифы используются для создания подводных парков, где запрещено промышленное рыболовство, но разрешён туризм.
• Существуют проекты по созданию рифов из 3D-печатных бетонных блоков, что позволяет точно контролировать форму и структуру поверхности.

Источники

• Бакланов П. Я., Бровко П. Ф. Искусственные рифы: теория и практика. — Владивосток: Дальнаука, 2005.
• Шевченко В. Н., Ковалёв А. В. Искусственные рифы в морской аквакультуре. — М.: ВНИРО, 2012.
• Seaman W. Artificial Reefs in Fisheries Management. — CRC Press, 2007.
• Baine M. Artificial Reefs: A Review of Their Design, Application, and Management. — Ocean & Coastal Management, 2001.
• Сайт Всемирного фонда дикой природы (WWF) — раздел «Восстановление морских экосистем».