เกาะปะการังรูปวงแหวน (Atoll) เป็นแนวปะการังหรือกลุ่มเกาะที่มีรูปร่างเป็นวงแหวน ล้อมรอบทะเลสาบน้ำตื้น (lagoon) อาจล้อมรอบทั้งหมดหรือเพียงบางส่วน โครงสร้างเหล่านี้มักพบในเขตร้อนของมหาสมุทร และเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างกระบวนการทางชีววิทยา เคมี และธรณีวิทยา

เกาะปะการังประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตที่สะสมจากปะการังและสิ่งมีชีวิตทางทะเลอื่น ๆ ทำให้เป็นระบบนิเวศและโครงสร้างธรณีวิทยาที่สำคัญ บทความนี้จะสำรวจธรณีวิทยาของเกาะปะการังอย่างลึกซึ้ง โดยเน้นที่การจัดประเภท การก่อตัว และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มีผลต่อการพัฒนา รวมถึงวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาตลอดช่วงเวลาต่าง ๆ และความสำคัญในการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ ระดับน้ำทะเล และความหลากหลายทางชีวภาพทางทะเล

การก่อตัวของเกาะปะการัง

การก่อตัวของเกาะปะการังสามารถอธิบายได้ดีที่สุดโดย ทฤษฎีการทรุดตัวของดาร์วิน (Darwin’s Subsidence Theory) ซึ่งบรรยายกระบวนการตามลำดับที่เกิดขึ้นนับล้านปี ดังนี้

1) ระยะเกาะภูเขาไฟ เกาะปะการังเริ่มต้นจากการเกิดภูเขาไฟที่มีลาวาพุ่งขึ้นมาจากเปลือกโลก เกาะเหล่านี้ล้อมรอบด้วย แนวปะการังขอบฝั่ง (Fringing Reef) ที่เจริญเติบโตในน้ำตื้นและอบอุ่น

2) การทรุดตัวและการเติบโตของปะการัง เมื่อเวลาผ่านไป เกาะภูเขาไฟเริ่มกร่อนและทรุดตัวลงจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกหรือการหดตัวของเปลือกโลก ปะการังยังคงเติบโตขึ้นด้านบนเพื่อตามการทรุดตัวของแผ่นดิน

3) การเกิดแนวปะการังกั้น (Barrier Reef) เมื่อเกาะทรุดตัวลงต่อไป แนวปะการังจะขยายตัวออกด้านนอก กลายเป็นแนวปะการังกั้นที่มีทะเลสาบระหว่างแนวปะการังกับแผ่นดิน

4) การเกิดเกาะปะการังรูปวงแหวน ในที่สุดเกาะภูเขาไฟอาจจมหายไปใต้น้ำทั้งหมด เหลือไว้เพียงแนวปะการังที่มีรูปร่างเป็นวงแหวนล้อมรอบทะเลสาบกลาง

สิ่งแวดล้อมที่เอื้อต่อการก่อตัว

การเจริญเติบโตของปะการังและการก่อตัวของเกาะปะการังต้องการสภาพแวดล้อมเฉพาะ ได้แก่น้ำอุ่น อุณหภูมิน้ำที่เหมาะสมคือ 20-28°C น้ำใสและตื้น เพื่อให้แสงแดดเข้าถึงสาหร่ายซูแซนเทลลี (Zooxanthellae) ซึ่งอยู่ร่วมกับปะการัง ความเค็มคงที่ ปะการังต้องการความเค็มสูงและเสถียรตะกอนต่ำ ตะกอนมากเกินไปอาจทำให้ปะการังถูกปกคลุมและหยุดการเจริญเติบโต

การจัดประเภท

เกาะปะการังสามารถจัดประเภทได้ตามลักษณะต่าง ๆ เช่น รูปร่างทางกายภาพ ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ และประวัติวิวัฒนาการ รายละเอียดมีดังนี้

1) การจัดประเภทตามรูปร่าง การจัดประเภทตามลักษณะทางกายภาพแบ่งออกเป็น

• เกาะปะการังสมบูรณ์ มีลักษณะเป็นวงแหวนล้อมรอบทะเลสาบทั้งหมด (เช่น บิกินีอะทอลล์ ในมหาสมุทรแปซิฟิก)
• เกาะปะการังไม่สมบูรณ์ มีช่องว่างหรือรอยแตกในแนวปะการัง เกิดจากกระแสน้ำหรือพายุ
• เกาะปะการังพังทลาย เกาะปะการังที่ทรุดตัวหรือถูกกัดเซาะจนแนวปะการังบางส่วนจมหายไปใต้น้ำ

2) การจัดประเภทตามภูมิศาสตร์ เกาะปะการังกระจายตัวในเขตร้อนทั่วโลก แต่พบมากที่สุดในมหาสมุทรแปซิฟิกและอินเดีย

• แปซิฟิก มีเกาะปะการังจำนวนมากที่สุด เช่น หมู่เกาะมาร์แชล
• มหาสมุทรอินเดีย รวมถึงมัลดีฟส์และหมู่เกาะชาโกส
• แคริบเบียน พบได้น้อยและมีขนาดเล็ก เช่น Lighthouse Reef Atoll ในเบลีซ

3) การจัดประเภทตามวิวัฒนาการ การจัดประเภทตามระยะเวลาวิวัฒนาการ ได้แก่ ระยะเริ่มต้น เพิ่งเริ่มก่อตัว มีแนวปะการังและทะเลสาบตื้น ระยะเติบโตเต็มที่ มีแนวปะการังที่สมบูรณ์และระบบนิเวศหลากหลาย ระยะเสื่อมสภาพ แนวปะการังเสื่อมโทรมจากการกัดเซาะหรือการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม

มีรูป atoll ในของเก่าเพียบ

โครงสร้างทางธรณีและนิเวศวิทยา

• สันแนวปะการัง (Reef Crest) จุดสูงสุดที่ได้รับอิทธิพลจากคลื่นมากที่สุด
• แนวปะการังด้านหน้า (Fore Reef) ส่วนที่หันหน้าออกสู่ทะเล มีปะการังเจริญเติบโตหนาแน่น
• ทะเลสาบกลาง (Lagoon) บริเวณน้ำตื้นที่อยู่กลางเกาะ มีตะกอนทรายและหญ้าทะเล

ปัจจัยที่มีผลต่อการพัฒนา

ปัจจัยที่ส่งผลต่อเกาะปะการัง ได้แก่ การเคลื่อนตัวของเปลือกโลก อัตราการทรุดตัวของแผ่นดิน การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเล การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอาจทำให้แนวปะการังจม พายุและคลื่น พายุสามารถกัดเซาะแนวปะการังหรือสร้างช่องว่าง กิจกรรมมนุษย์ การพัฒนาชายฝั่ง มลพิษ และการทำประมงมากเกินไป

ความสำคัญทางวิทยาศาสตร์

• การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ เกาะปะการังมีความอ่อนไหวต่อการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลและอุณหภูมิน้ำทะเล
• ความหลากหลายทางชีวภาพ เป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด
• วัฏจักรคาร์บอน แนวปะการังมีบทบาทสำคัญในการสะสมแคลเซียมคาร์บอเนต

ความท้าทายและการอนุรักษ์

เกาะปะการังเผชิญภัยคุกคามหลายประการ เช่นโลกร้อน ทำให้ปะการังฟอกขาวและเสื่อมสภาพความเป็นกรดของมหาสมุทร ลดความสามารถในการสะสมแคลเซียมคาร์บอเนต กิจกรรมมนุษย์ การพัฒนาและมลพิษเพิ่มความเครียดให้กับแนวปะการัง

การอนุรักษ์รวมถึงการกำหนดพื้นที่คุ้มครองทางทะเล การส่งเสริมการท่องเที่ยวที่ยั่งยืน และโครงการระหว่างประเทศ เช่น Coral Triangle Initiative

สรุป เกาะปะการังรูปวงแหวนไม่เพียงแต่เป็นโครงสร้างทางธรณีวิทยาที่น่าทึ่ง แต่ยังมีความสำคัญในฐานะระบบนิเวศและตัวชี้วัดสุขภาพของสิ่งแวดล้อม การจัดประเภทตามรูปร่าง ภูมิศาสตร์ และวิวัฒนาการช่วยให้เข้าใจความหลากหลายและความซับซ้อนของเกาะปะการังมากขึ้น ในยุคที่โลกเผชิญกับปัญหาโลกร้อนและการเสื่อมโทรมของระบบนิเวศ การศึกษาและอนุรักษ์เกาะปะการังเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความหลากหลายทางชีวภาพและปกป้องชุมชนชายฝั่ง

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth