Barriera corallina: differenze tra le versioni
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[[File:Coral reef PloS.jpg|thumb|Sono visibili le biocostruzioni coralline che costituiscono lo scheletro della barriera corallina, attorno alle quali si sviluppano abbondanti forme di vita|434x434px]]
La '''barriera corallina''' o '''scogliera corallina''' ('''''coral reef''''') è una formazione tipica dei [[mare|mari]] e [[oceano|oceani]] tropicali, composta da formazioni rocciose sottomarine biogeniche costituite e accresciute dalla [[sedimentazione (geologia)|sedimentazione]] degli scheletri [[calcare]]i dei coralli, [[animali]] [[Polipo (zoologia)|polipoidi]] facenti parte della [[classe (tassonomia)|classe]] [[Anthozoa]], [[phylum]] [[Cnidaria]]. Per questo le barriere sono uno degli organismi più importanti per la biodiversità.<ref name = Zanichelli>{{Cita web|url=//online.scuola.zanichelli.it/phelanscopriamo-files/Biologia/agenda-2030/coralli_in_bianco_scheda_42075_053SD.pdf|titolo=BIOLOGIA|accesso=20 gennaio 2021}}</ref>
Il termine si riferisce in genere alla '''barriera corallina di acque basse''', [[habitat]] ad alto irraggiamento solare tipico dei mari tropicali, ma esistono biocostruzioni analoghe anche in acque a bassa penetrazione della luce (cosiddetta [[barriera corallina mesofotica]]<ref name=Lesser2009>{{cita pubblicazione |lingua=en |autore=Lesser M.P., Slattery M., Leichter J.J. |titolo=Ecology of mesophotic coral reefs |rivista=Journal of Experimental Marine Biology and Ecology |anno=2009 |volume=375 |numero= |pagine=1–8 |url=https://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/47639854/j.jembe.2009.05.00920160730-2157-2lgtmr.pdf?response-content-disposition=inline%3B%20filename%3DEcology_of_mesophotic_coral_reefs.pdf&X-Amz-Algorithm=AWS4-HMAC-SHA256&X-Amz-Credential=AKIAIWOWYYGZ2Y53UL3A%2F20200309%2Fus-east-1%2Fs3%2Faws4_request&X-Amz-Date=20200309T113204Z&X-Amz-Expires=3600&X-Amz-SignedHeaders=host&X-Amz-Signature=03c67951a384c15984f336eaf93fcb648d83caa66c06b841366f8369fb83d9f4 |urlmorto=sì }}</ref>) o in condizioni di assenza di luce ([[barriera corallina di acque profonde]]<ref>{{Google books|id=L6X6UW7ZszIC|titolo=Cold-Water Corals: The Biology and Geology of Deep-Sea Coral Habitats|autore=Roberts J.M., Wheeler A., Freiwald A., Cairns S.|editore= Cambridge University Press|anno=2009 |isbn=9780521884853|lingua=en}}</ref>).
Questo tipo di ambiente è unico in quanto le barriere hanno creato delle [[isola|isole]] e delle [[laguna|lagune]] in mari profondi, modificando sia il fondo sia le [[costa|coste]] (ricoperte di [[sabbia]] finissima, frutto dell'[[erosione]] marina sui coralli e dell'azione di alcuni pesci che si cibano dei [[polipo (zoologia)|polipi]], meglio noti come "[[Corallivoro|corallivori]]"). La barriera corallina fa parte di una [[piattaforma carbonatica]], e generalmente ne costituisce la fascia marginale verso mare. Verso terra è spesso (ma non necessariamente) separata dalla costa da lagune molto alte. Nonostante le barriere coralline occupino solo lo 0,1% del fondo oceanico della Terra, supportano il 25% di tutte le specie marine del nostro pianeta<ref name= Nature>{{Cita web|url=https://www.nature.com/articles/d42473-019-00337-8|titolo=An interdisciplinary approach to coral reef restoration|accesso=20 gennaio 2021|autore = Frank Mars,Steve Simpson,& Joanie Kleypas}}</ref>. Il primo di [[giugno]] è la giornata mondiale dedicata alle barriere coralline.<ref>{{Cita web|url=https://worldreefday.org/|titolo= Coral reef day|accesso=1 giugno 2023}}</ref>
Come suggerisce il nome, le barriere coralline sono costituite da scheletri di corallo provenienti da colonie di corallo per lo più intatte. Man mano che altri elementi chimici presenti nei coralli vengono incorporati nei depositi di carbonato di calcio, si forma l'aragonite.
In [[Australia]], al largo delle coste del [[Queensland]], si snoda la più grande barriera corallina del mondo, la [[Grande barriera corallina|Grande Barriera Corallina australiana]] (''The Great Barrier Reef''): 2.900 barriere collegate tra loro, 900 isole, 345.000 chilometri quadrati, oltre 2.200 km di lunghezza. Ospita circa 1.500 specie di pesci.
==Descrizione==
Nell'immaginario collettivo e non solo, le barriere coralline rappresentano un mondo sommerso variopinto e altamente ricco in [[biodiversità]]. Le caratteristiche uniche dell'[[habitat]] che si crea a ridosso dei ''reefs'' (altro modo, anglosassone, per riferirsi alle barriere) sono dovute alla presenza dei coralli stessi che offrono riparo e protezione a migliaia di specie.
La parte superiore delle barriere coralline, termine oggi riservato esclusivamente a quelle di maggiori dimensioni e poste lontano dalla costa (Grande Barriera australiana, [[Belize]], ecc), fino a 5 m di profondità, è un ambiente ad alto o altissimo irraggiamento solare. Pochi cm al di sotto della superficie dell'acqua si possono raggiungere i {{Val|100000|ul=lux}}. Ma già a {{M|50|ul=cm}} di profondità, la quantità di luce si dimezza, attestandosi intorno ai {{Val|50000|-|70000|u=lux}} nella fascia dei {{val|3|–|5|u=m}}.
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A questa grande quantità di luce in natura si aggiunge un notevole idrodinamismo (movimento dell'acqua), percentuali bassissime di nutrienti in soluzione e una buona quantità di plancton.
=== Formazione delle barriere coralline ===
La maggior parte delle barriere coralline si è formata dopo l'ultimo periodo glaciale, quando lo scioglimento del ghiaccio ha causato l'innalzamento del livello del mare e l'allagamento delle piattaforme continentali. La maggior parte delle barriere coralline ha meno di 10.000 anni. Quando le comunità si sono stabilite, le barriere coralline sono cresciute verso l'alto, stimolando l'innalzamento del livello del mare. Le barriere coralline che si alzavano troppo lentamente potrebbero annegare, senza luce sufficiente. Le barriere coralline si trovano nel mare profondo lontano dalle piattaforme continentali, intorno alle isole oceaniche e agli atolli. La maggior parte di queste isole è di origine vulcanica. Altri hanno origini tettoniche in cui i movimenti delle placche hanno sollevato il fondo oceanico profondo.
In [[The Structure and Distribution of Coral Reefs|''The Structure and Distribution of Coral Reefs'']] (1842), il naturalista inglese [[Charles Darwin]] espose la sua teoria sulla formazione delle barriere coralline, un'idea che concepì durante il viaggio del Beagle. Ha teorizzato che il sollevamento e il cedimento della crosta terrestre sotto gli oceani formassero gli atolli. Darwin ha stabilito una sequenza di tre fasi nella formazione dell'atollo. Una barriera corallina si forma intorno a un'isola vulcanica estinta mentre l'isola e il fondo dell'oceano si abbassano. Mentre la subsidenza continua, la barriera corallina diventa una barriera corallina e infine un atollo.
Darwin predisse che sotto ogni laguna ci sarebbe stata una base rocciosa, i resti del vulcano originale. Ricerche successive hanno supportato questa ipotesi. La teoria di Darwin derivava dalla sua comprensione che i polipi corallini prosperano ai tropici dove l'acqua è agitata, ma possono vivere solo entro un intervallo di profondità limitato, a partire appena sotto la bassa marea. Laddove il livello della terra sottostante lo consente, i coralli crescono intorno alla costa per formare barriere coralline e alla fine possono crescere fino a diventare una barriera corallina.
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Le barriere coralline tropicali sane crescono orizzontalmente da 1 a 3 cm (da 0,39 a 1,18 pollici) all'anno e crescono verticalmente ovunque da 1 a 25 cm (da 0,39 a 9,84 pollici) all'anno; tuttavia, crescono solo a profondità inferiori a 150 m (490 piedi) a causa del loro bisogno di luce solare e non possono crescere sopra il livello del mare.
== Biologia ed ecologia dei coralli ==
[[File:Coral reef with healthy corals and corals with signs of bleaching.png|miniatura|486x486px|I [[Scleractinia|coralli duri]] o [[Scleractinia|madrepore]] sono i principali costruttori delle barriere coralline tropicali.]]
Quando sono vivi, i coralli sono colonie di piccoli animali incastonati in gusci di carbonato di calcio. Le teste di corallo sono costituite da accumuli di singoli animali chiamati polipi, disposti in forme diverse. I polipi sono generalmente piccoli, ma possono variare in dimensioni da una capocchia di spillo a 30 cm (12 pollici).
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È stato osservato che il clade D è tollerante alle alte temperature e ha un tasso di sopravvivenza più elevato rispetto ai cladi B e C durante i moderni eventi di sbiancamento.
=== Scheletro dei coralli ===
Le barriere coralline crescono mentre i polipi e altri organismi depositano carbonato di calcio, la base del corallo, come struttura scheletrica sotto e intorno a se stessi, spingendo la sommità della testa del corallo verso l'alto e verso l'esterno. Onde, pesci al pascolo (come i pesci pappagallo), ricci di mare, spugne e altre forze e organismi agiscono come bioerodori, scomponendo gli scheletri dei coralli in frammenti che si depositano negli spazi nella struttura della barriera corallina o formano fondali sabbiosi nelle lagune di barriera associate.
Le forme tipiche delle specie di corallo prendono il nome dalla loro somiglianza con oggetti terrestri come cervelli rugosi, cavoli, piani di tavoli, corna, fili e pilastri. Queste forme possono dipendere dalla storia della vita del corallo, come l'esposizione alla luce e l'azione delle onde, e da eventi come le rotture.
=== Riproduzione dei coralli ===
[[File:Coral Spawning (38797556434).jpg|miniatura|439x439px|Riproduzione dei coralli (''spawning'')]]
I coralli si riproducono sia sessualmente che asessualmente. Un singolo polipo utilizza entrambe le modalità riproduttive durante la sua vita. I coralli si riproducono sessualmente mediante fecondazione interna o esterna. Le cellule riproduttive si trovano sui mesenteri, membrane che si irradiano verso l'interno dallo strato di tessuto che riveste la cavità dello stomaco. Alcuni coralli adulti maturi sono ermafroditi; altri sono esclusivamente maschi o femmine. Alcune specie cambiano sesso man mano che crescono.
Le uova fecondate internamente si sviluppano nel polipo per un periodo che va da giorni a settimane. Lo sviluppo successivo produce una minuscola larva, nota come planula. Le uova fecondate esternamente si sviluppano durante la deposizione delle uova sincronizzata. I polipi attraverso una barriera corallina rilasciano simultaneamente uova e sperma nell'acqua in massa. Le uova si disperdono su una vasta area. La tempistica della deposizione delle uova dipende dal periodo dell'anno, dalla temperatura dell'acqua e dai cicli delle maree e della luna. La deposizione delle uova ha più successo data la piccola variazione tra l'alta e la bassa marea. Minore è il movimento dell'acqua, maggiori sono le possibilità di fertilizzazione. Il momento ideale si verifica in primavera. Il rilascio di uova o planula di solito avviene di notte ed è talvolta in fase con il ciclo lunare (da tre a sei giorni dopo la luna piena). Il periodo dal rilascio all'insediamento dura solo pochi giorni, ma alcune planule possono sopravvivere a galla per diverse settimane. Durante questo processo, le larve possono utilizzare diversi segnali per trovare un luogo adatto per l'insediamento. A lunghe distanze i suoni delle barriere esistenti sono probabilmente importanti, mentre a brevi distanze diventano importanti i composti chimici. Le larve sono vulnerabili alla predazione e alle condizioni ambientali. Le poche fortunate planule che si attaccano con successo al substrato poi competono per cibo e spazio.
== Biodiversità
[[File:Mimic goatfish coral reef Howland Island 2023.png|miniatura|435x435px|Le barriere coralline ospitano una ricchissima biodiversità
Le barriere coralline formano alcuni degli ecosistemi più produttivi del mondo, fornendo habitat marini complessi e vari che supportano un'ampia gamma di altri organismi.
Sebbene occupino solo circa l'1% dei mari e degli oceani del pianeta, le barriere coralline ospitano più del 25% della biodiversità marina globale, questo rende le barriere coralline dei veri e propri [[Punto caldo di biodiversità|''hot spot'' di biodiversità]].
La biodiversità marina delle barriere coralline è dominata dal [[benthos]], che rappresenta circa il 95% della biodiversità totale di questi ecosistemi, ma alle barriere coralline si associa anche una ricca componente del [[plancton]] e del [[necton]].
Le barriere coralline ospitano una ricchissima varietà di [[Animalia|animali]] [[Invertebrata|invertebrati]], tra cui [[Porifera|poriferi]] (spugne), [[Cnidaria|cnidari]] ([[Anthozoa|coralli]], [[Gorgonia|gorgonie]], [[Actiniaria|attinie]] o [[Actiniaria|anemomi di mare]], [[Pennatulacea|pennatule]], [[Medusa (zoologia)|meduse]]), [[Platyhelminthes|platelminti]] (vermi piatti), [[Annelida|anellidi]] (vermi segmentati), [[Mollusca|molluschi]] ([[Bivalvia|bivalvi]], [[Gastropoda|gasteropodi]], [[Cephalopoda|cefalopodi]]), [[Bryozoa|briozoi]], [[Brachiopoda|brachiopodi]], [[Nemertea|nemertini]], [[Crustacea|crostacei]] ([[Caridea|gamberetti]], [[Palinuridae|aragoste]], [[Odontodactylus scyllarus|canocchie]], [[Gambero|gamberi]], [[Brachyura|granchi]], [[Paguridae|paguri]]), [[Echinodermata|echinodermi]] ([[Echinoidea|ricci di mare]], [[Asteroidea|stelle di mare]], [[Ophiuroidea|stelle serpentine]], [[Holothuroidea|cetrioli di mare]], [[Crinoidea|gigli di mare]]), [[Ascidiacea|ascidie]].
Tra gli animali [[Vertebrata|vertebrati]], le barriere coralline ospitano una ricchissima diversità di [[Pesce|pesci]] appartenenti a diverse famiglie, sia [[Chondrichthyes|pesci cartilaginei]] sia [[Osteichthyes|pesci ossei]]. I [[Reptilia|rettili]] sono rappresentati da [[Chelonioidea|tartarughe di mare]] e [[Hydrophiinae|serpenti di mare]]. Molte specie di [[uccelli marini]] delle regioni costiere tropicali trovano nutrimento dalle barriere coralline. A parte gli esseri umani, i mammiferi sono rari sulle barriere coralline, con l'eccezione principale di [[Cetacea|cetacei]] in visita come i [[Delphinidae|delfini]].
Alcune specie si nutrono direttamente di coralli, mentre altre pascolano di alghe sulla barriera corallina. La biomassa della barriera corallina è positivamente correlata alla diversità delle specie.
Gli stessi nascondigli in una barriera corallina possono essere regolarmente abitati da specie diverse in momenti diversi della giornata. I predatori notturni come il pesce cardinale e il pesce scoiattolo si nascondono durante il giorno, mentre castagnole, pesci chirurgo, pesci balestra, labri e pesci pappagallo si nascondono da anguille e squali.
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=== Invertebrati ===
I ricci di mare, i dotidi e le lumache di mare mangiano le alghe
Un certo numero di invertebrati, chiamati collettivamente "criptofauna", abitano il substrato scheletrico del corallo stesso, perforando gli scheletri (attraverso il processo di bioerosione) o vivendo in vuoti e fessure preesistenti. Gli animali che scavano nella roccia includono spugne, molluschi bivalvi e sipunculani. Quelli che si stabiliscono sulla barriera corallina includono molte altre specie, in particolare crostacei e vermi policheti.
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[[File:Xestospongia muta 285605630.jpg|miniatura|349x349px|La gigantesca spugna a barile ''[[Xestospongia muta]]'']]
[[File:Aplysina fistularis (Yellow tube sponge).jpg|miniatura|463x463px|La spugna a canna d'organo ''[[Aplysina fistularis]]'']]
I [[Porifera|poriferi]], comunemente noti come '''spugne''', sono fondamentali per il funzionamento della barriera corallina che sistema. Alghe e coralli nelle barriere coralline producono materiale organico. Questo viene filtrato attraverso spugne che convertono questo materiale organico in piccole particelle che a loro volta vengono assorbite da alghe e coralli.
Le spugne hanno un ruolo importante nell’ecologia delle barriere coralline. Partecipano secondariamente alla biocostruzione dell’impalcatura generale dell’ambiente tridimensionale, riempiendo e cementando gli spazi, aggiungendo le spicole calcaree e tutto il materiale minerale che incorporano durante la loro crescita. In ambienti come la barriera esterna e profonda della zona caraibica e dell’Oceano Pacifico le spugne, sia strutturalmente sia anche visivamente, hanno una grande importanza, formando architetture spettacolari a barile, arborescenti ramificate o a imbuto. Queste spugne contribuiscono notevolmente ad aumentare la complessità della struttura tridimensionale delle barriere coralline. Dall’altro lato tra le spugne troviamo anche i responsabili dei maggiori fenomeni di erosione. Spugne perforanti, aiutandosi con una secrezione acida scavano gallerie all’interno delle rocce calcaree, dei coralli morti e spesso anche di quelli vivi, riducendo in sabbia il materiale che attaccano e rendendolo fragile. In altre parole polverizzano quanto era stato costruito.
Alcune spugne partecipano alla costruzione delle barriere coralline. "Sclerosponge" è il nome descrittivo di tutti i Poriferi che costruiscono scogliere. All'inizio del periodo Cambriano, le spugne di Archaeocyatha furono i primi organismi al mondo per la costruzione di scogliere e le spugne furono gli unici costruttori di scogliere fino all'Ordoviciano. Le sclerospugne aiutano ancora i coralli a costruire barriere coralline moderne, ma come le alghe coralline hanno una crescita molto più lenta dei coralli e il loro contributo è (di solito) minore.
Nell'Oceano Pacifico settentrionale le spugne delle nuvole creano ancora strutture minerali di acque profonde senza coralli, sebbene le strutture non siano riconoscibili dalla superficie come le barriere coralline tropicali. Sono gli unici organismi esistenti noti per costruire strutture simili a barriere coralline in acqua fredda.
==== Echinodermi ====
[[File:Urchin003.jpg|miniatura|390x390px|Il riccio di mare ''[[Diadema antillarum]]'']]
Alcune specie di ricci di mare, come il [[Diadema antillarum|''Diadema antillarum'']], possono svolgere un ruolo fondamentale nell'impedire alle alghe di invadere le barriere coralline. I ricercatori stanno studiando l'uso di ricci da collezione nativi, [[Tripneustes gratilla|''Tripneustes gratilla'']], per il loro potenziale come agenti di biocontrollo per mitigare la diffusione di specie di alghe invasive sulle barriere coralline.
[[File:Acanthaster_planci_-_Sirinat.jpg|miniatura|La stella corona di spine ''[[Acanthaster planci]]'', vorace corallivoro, mentre divora un corallo tropicale|390x390px]]La '''stella di mare corona di spine''' (genere ''[[Acanthaster]]'') è un vorace predatore di coralli. Sono echinodermi ricoperti da grandi e robuste spine velenose, questo fa sì che abbiano pochissimi predatori naturali. Crescite esponenziali delle popolazioni di queste stelle di mare rappresentano una minaccia per le barriere coralline perché potrebbero comportare una drastica riduzione della copertura corallina e a fenomeni di mortalità di massa dei coralli. In molte barriere coralline indo-pacifiche si sta assistendo a boom demografici di stelle corona di spine e a conseguenti morie massive di coralli.
Sebbene ancora non siano molto chiare le cause di questi fenomeni di crescita delle popolazioni di ''Acanthaster'', è molto probabile che le attività umane ne siano responsabili: sembra infatti che la pesca del mollusco gasteropode [[Charonia tritonis|''Charonia tritonis'']], uno dei pochi predatori naturali delle stelle corona di spine, comporti una crescita delle popolazioni di stelle corona di spine e, di conseguenza, a predazioni di massa da parte di queste stelle sui coralli. Il mollusco viene pescato frequentemente dalle popolazioni umane locali, che usano la sua grande conchiglia per scopi ornamentali o per venderla ai turisti, di conseguenza la crescita delle popolazioni di stella corona di spine non sono regolate dai loro predatori, e queste quindi si riproducono in gran numero e pascolano liberamente nella barriera corallina, divorando moltissimi coralli.
=== Pesci ===
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I serpenti di mare si nutrono esclusivamente di pesce e delle loro uova. Gli uccelli marini, come aironi, sule, pellicani e sule, si nutrono di pesci di barriera. Alcuni rettili terrestri si associano in modo intermittente alle barriere coralline, come i varani, il coccodrillo marino e i serpenti semiacquatici, come Laticauda colubrina. Le tartarughe marine, in particolare le tartarughe marine embricate, si nutrono di spugne.
== Ecologia dell'ecosistema della barriera corallina ==
Le barriere coralline appena sotto il livello della bassa marea hanno una relazione reciprocamente vantaggiosa con le [[Mangrovia|foreste di mangrovie]] ad alta marea e le praterie di fanerogame in mezzo: le scogliere proteggono le mangrovie e le alghe da forti correnti e onde che le danneggerebbero o eroderebbero i sedimenti in cui si trovano radicate, mentre le mangrovie e le fanerogame proteggono il corallo dai grandi afflussi di limo, acqua dolce e inquinanti. Questo livello di varietà nell'ambiente avvantaggia molti animali della barriera corallina, che, ad esempio, possono nutrirsi dell'erba marina e utilizzare le barriere coralline per la protezione o la riproduzione.
Le barriere coralline forniscono servizi ecosistemici al turismo, alla pesca e alla protezione delle coste. Il valore economico globale delle barriere coralline è stato stimato tra i 29,8 miliardi di dollari e i 375 miliardi di dollari all'anno. Circa 500 milioni di persone beneficiano dei servizi ecosistemici forniti dalle barriere coralline.
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Circa sei milioni di tonnellate di pesce vengono prelevate ogni anno dalle barriere coralline. Le barriere coralline ben gestite hanno una resa media annua di 15 tonnellate di frutti di mare per chilometro quadrato. La sola pesca della barriera corallina del sud-est asiatico produce circa 2,4 miliardi di dollari all'anno dai frutti di mare.
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Dall'identificazione da parte di Darwin delle tre formazioni di barriera classica - la barriera corallina attorno a un'isola vulcanica che diventa una barriera corallina e poi un atollo - gli scienziati hanno identificato ulteriori tipi di barriera corallina. Mentre alcune fonti ne trovano solo tre, Thomas e Goudie elencano quattro "tipi principali di barriera corallina su larga scala" - la barriera corallina, la barriera corallina, l'atollo e la barriera corallina - mentre Spalding et al. elenca cinque "tipi principali" - la barriera corallina, la barriera corallina, l'atollo, la "banca o piattaforma reef" e la barriera corallina.
=== Barriera corallina marginale (''Fringing reef'') ===
Una barriera corallina marginale, chiamata anche ''Fringing reef'', è direttamente attaccata a una riva o la confina con un canale o laguna stretto e poco profondo. È il tipo di barriera corallina più comune. Le barriere coralline marginali seguono le coste e possono estendersi per molti chilometri. Di solito sono larghe meno di 100 metri, ma alcune sono larghe centinaia di metri. Le barriere coralline marginali si formano inizialmente sulla riva al basso livello dell'acqua e si espandono verso il mare man mano che crescono di dimensioni. La larghezza finale dipende da dove il fondale inizia a scendere ripidamente. La superficie della barriera corallina rimane generalmente alla stessa altezza: appena sotto la linea di galleggiamento. Nelle barriere coralline più vecchie, le cui regioni esterne si spingono molto verso il mare, la parte interna è resa più profonda dall'erosione e alla fine forma una laguna. Le lagune della barriera corallina possono diventare larghe oltre 100 metri e profonde diversi metri. Come la stessa barriera corallina, corrono paralleli alla costa. Le barriere coralline del Mar Rosso sono "alcune delle meglio sviluppate al mondo" e si trovano lungo tutte le sue coste, tranne al largo delle baie sabbiose.
=== Barriera corallina in senso stretto (''Barrier reef'') ===
Le barriere coralline propriamente dette sono separate da una costa continentale o insulare da un profondo canale o laguna. Assomigliano alle fasi successive di una barriera corallina con la sua laguna, ma differiscono da quest'ultima principalmente per dimensioni e origine. Le loro lagune possono essere larghe diversi chilometri e profonde dai 30 ai 70 metri. Soprattutto, il bordo esterno della barriera corallina al largo si è formato in mare aperto piuttosto che vicino a una battigia. Come un atollo, si pensa che queste scogliere si formino sia quando il fondale si abbassa sia quando il livello del mare si alza. La formazione richiede molto più tempo rispetto a una barriera corallina, quindi le barriere coralline sono molto più rare.
L'esempio più noto e più grande di barriera corallina è la Grande Barriera Corallina australiana. Altri esempi importanti sono la barriera corallina del Belize e la barriera corallina della Nuova Caledonia. Barriere coralline si trovano anche sulle coste di Providencia, Mayotte, Isole Gambier, sulla costa sud-orientale del Kalimantan, su parti della costa di Sulawesi, nella Nuova Guinea sud-orientale e sulla costa meridionale dell'arcipelago della Louisiade.
=== Barriera corallina a piattaforma (''Platform reef'') ===
Le barriere coralline a piattaforma, variamente chiamate banchine o barriere da tavola, possono formarsi sulla piattaforma continentale, così come nell'oceano aperto, infatti ovunque il fondale marino si alza abbastanza vicino alla superficie dell'oceano per consentire la crescita di zooxanthemic, reef-forming coralli. Le barriere coralline si trovano nella Grande Barriera Corallina meridionale, nel gruppo Swain e Capricorn sulla piattaforma continentale, a circa 100–200 km dalla costa. Alcune scogliere di piattaforma delle Mascarene settentrionali si trovano a diverse migliaia di chilometri dalla terraferma. A differenza delle barriere coralline e frange che si estendono solo verso il mare, le barriere coralline crescono in tutte le direzioni. Sono di dimensioni variabili, da poche centinaia di metri a molti chilometri di diametro. La loro forma abituale è da ovale a allungata. Parti di queste barriere possono raggiungere la superficie e formare banchi di sabbia e piccole isole attorno alle quali possono formare barriere coralline. Una laguna può formarsi nel mezzo di una scogliera di piattaforma.
Gli scogli della piattaforma possono essere trovati all'interno degli atolli. Lì sono chiamati patch reef e possono raggiungere solo poche decine di metri di diametro. Dove le barriere coralline si formano su una struttura allungata, ad es. g. una vecchia barriera corallina erosa, possono formare una disposizione lineare. È il caso, ad esempio, della costa orientale del Mar Rosso vicino a Jeddah. Nelle vecchie scogliere di piattaforma, la parte interna può essere così pesantemente erosa da formare uno pseudo-atollo. Questi possono essere distinti dagli atolli reali solo da indagini dettagliate, possibilmente comprese le carotaggi. Alcune barriere coralline della piattaforma delle Laccadive sono a forma di U, a causa del vento e del flusso d'acqua.
=== Atolli ===
Gli [[Atollo|atolli]] o le barriere degli atolli sono una barriera corallina più o meno circolare o continua che si estende tutto intorno a una laguna senza un'isola centrale. Di solito sono formati da barriere coralline intorno alle isole vulcaniche. Nel tempo, l'isola si erode e sprofonda sotto il livello del mare. Gli atolli possono anche essere formati dall'affondamento del fondale o dall'innalzamento del livello del mare. Ne risulta un anello di scogliere che racchiudono una laguna. Gli atolli sono numerosi nel Pacifico meridionale, dove di solito si trovano in mezzo all'oceano, ad esempio nelle Isole Caroline, nelle Isole Cook, nella Polinesia francese, nelle Isole Marshall e in Micronesia.
Gli atolli si trovano nell'Oceano Indiano, ad esempio, alle Maldive, alle Isole Chagos, alle Seychelles e intorno all'isola di Cocos. L'intero arcipelago delle Maldive è composta da 26 atolli.
==== Altri tipi di varianti ====
* Apron reef – reef corto simile a un reef frangiato, ma più inclinato; estendendosi verso l'esterno e verso il basso da un punto o da una costa peninsulare. La fase iniziale di una barriera corallina.
* Barriera corallina - barriera corallina isolata e piatta più grande di una barriera corallina e di solito su regioni intermedie e di forma lineare o semicircolare; un tipo di piattaforma reef.
* Patch reef – affioramento di barriera corallina comune, isolato, relativamente piccolo, di solito all'interno di una laguna o di un bacino, spesso circolare e circondato da sabbia o alghe. Può essere considerato come un tipo di barriera corallina [chi?] O come caratteristiche di barriere coralline, atolli e barriere coralline. Le chiazze possono essere circondate da un anello di copertura ridotta di fanerogame chiamato alone di pascolo.
* Ribbon reef – reef lungo, stretto, possibilmente tortuoso, solitamente associato a una laguna di atollo. Chiamato anche reef a ridosso o sill reef.
* Habili – reef specifico del Mar Rosso; non si avvicina abbastanza alla superficie da causare risacca visibile; può essere un pericolo per le navi (dall'arabo "non nato")
* Microatollo – comunità di specie di coralli; crescita verticale limitata dall'altezza media della marea; le morfologie di crescita offrono una registrazione a bassa risoluzione dei modelli di cambiamento del livello del mare; resti fossili possono essere datati usando la datazione al carbonio radioattivo e sono stati usati per ricostruire i livelli del mare dell'Olocene
* Cays – piccole isole sabbiose di bassa quota formate sulla superficie delle barriere coralline da materiale eroso che si accumula, formando un'area sopra il livello del mare; può essere stabilizzato dalle piante per diventare abitabile; si verificano in ambienti tropicali in tutto il Pacifico, l'Oceano Atlantico e l'Oceano Indiano (compresi i Caraibi e la Grande Barriera Corallina e la barriera corallina del Belize), dove forniscono terreni abitabili e agricoli
* Seamount o guyot – si forma quando una barriera corallina su un'isola vulcanica si abbassa; le cime dei monti sottomarini sono arrotondate ei guyot piatti; le cime piatte dei guyot, o tablemount, sono dovute all'erosione delle onde, dei venti e dei processi atmosferici
== Pericoli per l'ecosistema della barriera corallina ==
[[File:Restoring a Reef - 3749301185.jpg|thumb|right|Un biologo del [[Florida Keys National Marine Sanctuary]] fotografa i danni che una barca ha causato alla barriera corallina, arenandosi su di essa]]
Purtroppo questi ecosistemi sono molto fragili e sono minacciati, direttamente o indirettamente, dall'attività umana.<ref name="Zanichelli" /> Pesca a strascico e ancore possono danneggiarle significativamente, mentre l'uso indiscriminato (fortunatamente bandito anni fa) del [[veleno]] per stordire i pesci e il commercio in [[acquariofilia]] ha causato in alcune zone una morìa a ''macchia di leopardo'' dei polipi che si trovavano nella zona.
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È recente l'allarme degli scienziati riguardo alle barriere coralline presenti nell'[[Oceano Indiano]]: qui più di ogni altra parte si registra un [[Riscaldamento globale|aumento delle temperature]]<ref name="Zanichelli" /> specialmente nelle aree interessate dal fenomeno di [[El Niño]] come le isole [[Seychelles]], presso le quali si è osservata nel [[1998]], in concomitanza al fenomeno meteorologico, la perdita del 90% dei coralli {{Senza fonte}}.
Una previsione conservativa è quella di alcuni scienziati dell'[[Università del Queensland|Università Australiana del Queensland]], che prevedono la morte della Grande Barriera Corallina entro 50 anni a causa dell'innalzamento delle temperature medie dell'acqua (previsti incrementi da 2 a 6
Uno dei problemi delle barriere coralline è il tempo che i coralli impiegano per riprendersi dai danni, infatti molti di esse crescono pochi centimetri l'anno. Alcuni ricercatori hanno trovato un modo per riparare le barriere: i coralli per ricrearsi devono essere attaccati a uno substrato solido e devono ricevere un flusso d'acqua continuo, in questo modo i ricercatori hanno costruito dei piccoli telai in acciaio a cui erano attaccati i frammenti di coralli vivi. Questi telai in acciaio, detti stelle della barriera corallina, hanno portato ad un aumento della crescita dei coralli<ref name="Nature" />.
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=== Sbiancamento dei coralli (''coral bleaching'') ===
[[File:Bleached coral reef.png|miniatura|414x414px|Sbiancamento dei coralli]]
Una delle minacce più importanti per le barriere coralline negli ultimi anni è il cosiddetto fenomeno dello '''sbiancamento dei coralli''' ('''''coral bleaching'''''), sempre più frequente e dannoso a causa dei recenti [[Cambiamento climatico|cambiamenti climatici]] globali.
[[File:Bleached coral, Acoropora sp.jpg|miniatura|416x416px|Sbiancamento nel corallo tropicale ''[[Acropora]]''
Lo sbiancamento dei coralli è un fenomeno che si verifica quando i coralli espellono le loro alghe simbionti (le zooxantelle) che vivono nei loro tessuti, facendoli apparire bianchi o molto chiari. Questo processo è spesso innescato da stress ambientali, come l'aumento della temperatura dell'acqua, l'acidifcazione dell'acqua o l'inquinamento. Questo fenomeno è quindi molto dannoso per l'ecosistema della barriera corallina, dal momento che le zooxantelle forniscono ai coralli fino al 90% del loro fabbisogno energetico attraverso la fotosintesi, e partecipano attivamente alla biocostruzione della struttura carbonatica.
[[File:Keppelbleaching.jpg|miniatura|422x422px|Un corallo sbiancato a causa delle alte temperature dell'acqua
Temperature elevate, anche di pochi gradi, possono stressare i coralli e indurli a espellere le zooxantelle. In genere il fenomeno dello sbiancamento si verifica quando la temperatura dell'acqua si mantiene a lungo oltre i 30 °C. Questo è molto preoccupante soprattutto in un'ottica di cambiamenti climatici e di riscaldamento globale: i fenomeni di sbiancamento dei coralli potrebbero aumentare sempre di più a causa del progressivo aumento delle temperature, con effetti devastanti per la biodiversità e per l'ecosistema.
[[File:NMSAS - coral bleaching (27416199680).jpg|miniatura|423x423px|Confronto tra un corallo in salute e un corallo sbiancato
L'aumento della [[Anidride carbonica|CO<small>2</small>]] nell'atmosfera porta a un'[[acidificazione degli oceani]], che può influenzare negativamente la salute dei coralli.
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L'attività umana nelle zone costiere, come la costruzione di infrastrutture o lo scarico di acque reflue, può avere un impatto negativo sulle barriere coralline.
Le conseguenze dello sbiancamento sono diverse. Innanzitutto si ha perdita di colore: i coralli perdono il loro colore vivace e appaiono bianchi o pallidi. Se lo stress persiste, i coralli possono morire di fame, poiché le zooxantelle forniscono loro gran parte dell'energia. Lo sbiancamento dei coralli può portare alla perdita di specie marine che dipendono dalle barriere coralline per il cibo e il riparo, comportando quindi un drastico calo di biodiversità. Molte comunità dipendono dalle barriere coralline per il turismo, la pesca e la protezione dalle tempeste, quindi lo sbiancamento può avere gravi conseguenze economiche e sociali.
[[File:Bleachedcoral.jpg|miniatura|423x423px|Gli effetti devastanti dello sbiancamento dei coralli nell'ecosistema della barriera corallina]][[File:Coral Bleaching in Hawaii.jpg|miniatura|425x425px|Un biologo marino studia lo sbiancamento dei coralli in immersione subacquea attraverso il metodo del visual census]]
[[File:NOAA scuba diver surveying bleached corals.jpg|miniatura|426x426px|Un biologo marino studia lo sbiancamento di un corallo in immersione subacquea attraverso il metodo del quadrato.]]L’Istituto Oceanografico del Principato di Monaco ha individuato 6 soluzioni da mettere in atto immediatamente.
* Contrastare il surriscaldamento dell’atmosfera: invertire la rotta delle emissioni per evitare non solo che l’atmosfera si riscaldi sempre di più – e con essa gli oceani – ma soprattutto diminuire la quota di CO2 aerodispersa che, inevitabilmente, entrando a contatto con le acque oceaniche vi si discioglie, acidificandoli. L’acidificazione delle acque oceaniche comporta un abbassamento del pH che, insieme allo stress da calore, causa lo sbiancamento dei coralli.
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* Creare una “banca del corallo”: proprio come per i semi delle piante, questa ha l'obiettivo di preservare i ceppi e reimpiantarli in aree devastate. Sarà anche possibile studiare la resistenza delle specie al calore e selezionare le varietà più forti, aumentando le possibilità di conservazione, ammesso che si realizzino anche tutte le soluzioni precedenti.
== Zonazione della barriera corallina ==
Gli ecosistemi della barriera corallina contengono zone distinte che ospitano diversi tipi di habitat. Di solito, vengono riconosciute tre zone principali: la barriera corallina anteriore, la cresta della barriera corallina e la barriera corallina posteriore (spesso denominata laguna della barriera corallina).
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Tuttavia, la "topografia delle barriere coralline è in continua evoluzione. Ogni barriera corallina è costituita da macchie irregolari di alghe, invertebrati sessili e roccia e sabbia nude. Le dimensioni, la forma e l'abbondanza relativa di queste macchie cambiano di anno in anno in risposta a i vari fattori che favoriscono un tipo di patch rispetto a un altro. La crescita del corallo, ad esempio, produce un cambiamento costante nella struttura fine delle barriere coralline. Su scala più ampia, le tempeste tropicali possono abbattere ampie sezioni della barriera corallina e causare lo spostamento di massi sulle aree sabbiose ."
== Distribuzione geografica delle barriere coralline ==
Si stima che le barriere coralline coprano 284.300
Sebbene i coralli esistano sia in acque temperate che tropicali, le barriere coralline di acque poco profonde si formano solo in una zona che si estende da circa 30° N a 30° S dell'equatore. I coralli tropicali non crescono a profondità superiori a 50 metri (160 piedi). La temperatura ottimale per la maggior parte delle barriere coralline è 26-27
Il corallo di acque profonde abita a profondità maggiori e temperature più fredde a latitudini molto più elevate, fino alla Norvegia settentrionale. Sebbene i coralli di acque profonde possano formare barriere coralline, si sa poco di loro.
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* La barriera corallina della Nuova Caledonia, la seconda doppia barriera corallina più lunga, che copre 1.500 chilometri (930 mi)
* La barriera corallina di Andros, Bahamas, la terza più grande, dopo la costa orientale dell'isola di Andros, Bahamas, tra Andros e Nassau
* Il Mar Rosso: include barriere coralline di 6.000 anni situate lungo una costa di 2.000
* Il Florida Reef Tract, la più grande barriera corallina continentale degli Stati Uniti e la terza più grande barriera corallina, si estende da Soldier Key, situata nella baia di Biscayne, alle Dry Tortugas nel Golfo del Messico
* Pulley Ridge: la barriera corallina fotosintetica più profonda, Florida
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L'acqua può passare attraverso le barriere coralline in vari modi, inclusi anelli di corrente, onde di superficie, onde interne e cambiamenti di marea. Il movimento è generalmente creato dalle maree e dal vento. Poiché le maree interagiscono con la batimetria variabile e il vento si mescola con l'acqua superficiale, si creano onde interne. Un'[[onda interna]] è un'[[onda di gravità]] che si muove lungo la stratificazione di densità all'interno dell'oceano. Quando una particella d'acqua incontra una densità diversa, oscilla e crea onde interne. Sebbene le onde interne abbiano generalmente una frequenza inferiore rispetto alle onde di superficie, spesso si formano come un'unica onda che si rompe in più onde quando colpisce una pendenza e si sposta verso l'alto. Questa rottura verticale delle onde interne causa un significativo rimescolamento diapicale e turbolenza. Le onde interne possono agire come pompe di nutrienti, portando in superficie plancton e acqua fresca ricca di sostanze nutritive.
La struttura irregolare caratteristica della batimetria della barriera corallina può migliorare la miscelazione e produrre sacche di acqua più fresca e contenuto variabile di nutrienti. L'arrivo di acqua fresca e ricca di sostanze nutritive dalle profondità a causa delle onde interne e dei fori di marea è stato collegato ai tassi di crescita di alimentatori in sospensione e alghe bentoniche, nonché di plancton e organismi larvali. L'alga ''Codium isthmocladum'' reagisce alle fonti di nutrienti delle acque profonde perché i loro tessuti hanno diverse concentrazioni di nutrienti a seconda della profondità. Le aggregazioni di uova, organismi larvali e plancton sulle barriere coralline rispondono alle intrusioni di acque profonde. Allo stesso modo, quando le onde interne e i fori si muovono verticalmente, gli organismi larvali che vivono in superficie vengono trasportati verso la riva. Ciò ha un'importanza biologica significativa per gli effetti a cascata delle catene alimentari negli ecosistemi delle barriere coralline e potrebbe fornire un'altra chiave per sbloccare il paradosso.
I cianobatteri forniscono nitrati solubili tramite la fissazione dell'azoto.
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