Введение
Широкая южная часть африканского континентального шельфа
Банк Агульхас (/ə/'/ɡʌ//l//ə//s/, от португальского названия мыса Агульхас, Кабо-дас-Агульхас, "Мыс Игл") – это широкая, неглубокая часть южноафриканского континентального шельфа, простирающаяся к югу от мыса Агульхас, после чего резко обрывается в абиссальную равнину. Это область океана, где встречаются теплые воды Индийского и холодные воды Атлантического океанов. Такое слияние создает опасные условия для судоходства, что привело к многочисленным кораблекрушениям в этом районе за долгие годы. Однако именно здесь, в месте встречи океанов, поддерживается цикл питательных веществ, необходимый для морской жизни, благодаря чему Банк Агульхас является одним из лучших рыболовных районов Южной Африки.
Степень и характеристики
Банк Агульхас простирается примерно вдоль африканского побережья от района полуострова Кейп (18°E) до Порт-Альфреда (26°E) и до него вглубь. Склон банка относительно круто опускается от побережья до глубины около и достигает, прежде чем резко обрываться до на его южной границе. Он полностью расположен в исключительной экономической зоне Южной Африки. Национальная оценка пространственного биоразнообразия 2004 года выделила 34 биозоны, вложенные в 9 биорегионов (четыре из которых были открытыми). Национальная оценка биоразнообразия 2011 года заменила эти экозоны и биозоны терминами экорегионы и экозоны. В 2011 году экорегион Агульхас был разделен на четыре отдельных экозоны: прибрежная Агульхас, внутренний шельф Агульхас, внешний шельф Агульхас и край шельфа Агульхас. На банке Агульхас было идентифицировано 33 различных типа бентосных местообитаний. Вдоль побережья экорегиона Агульхас расположены десятки теплых умеренных рифов, простирающихся от ниже уровня моря. Многие скалистые приливные рифы имеют эолитовое или песчаниковое происхождение, но также встречаются гранитовые, кварцитовые и алевролитовые рифы. Рифы Агульхас очень неоднородны и включают несколько возможных различных подтипов. Некоторые рифы находятся в охраняемых зонах, но лишь немногие из этих зон предусматривают защиту от рыболовства.
Океанография
Банка Агульхас — естественная граница между океаническими течениями Атлантического, Индийского и Южного океанов, что делает её воды одними из самых неспокойных в Мировом океане.
Течение Агульхаса
Течение Агульхас течет на юг вдоль восточного побережья Африки и вдоль юго-восточного края банка. Затем оно ретрофлектирует обратно в Индийский океан к юго-западу от банка. Эта ретрофлексия приводит к интенсивной вихревой активности, такой как меандры, вихри и нити. AC проходит в открытое море, и ACM может достигать берега. Когда AC извивается, его ширина увеличивается от до , а скорость уменьшается от до . ACM индуцирует сильное прибрежное противотечение. Крупномасштабные циклонические меандры, известные как Натальные импульсы, формируются, когда Течение Агульхас достигает континентального шельфа на восточном побережье Южной Африки (т.е. восточный банк Агульхаса у Натала). По мере движения этих импульсов вдоль побережья на банке Агульхаса, они склонны отделять кольца Агульхаса от Течения Агульхаса. Сброс такого кольца может быть вызван только Натальным импульсом, но иногда меандры на Возвратном Течении Агульхаса сливаются, способствуя сбросу кольца Агульхаса.
Утечки и кольца
Кольца Агульхас – это крупные антициклонические вихри или теплые кольца океанической воды, отрывающиеся от течения Агульхас вдоль восточного края банки Агульхас, откуда они перемещаются в Южную Атлантику. По мере того как течение Агульхас достигает восточного побережья Южной Африки, формируются крупные одиночные меандры, известные как пульсации Наталя, с нерегулярными интервалами. Через 165 дней после появления пульсации Наталя у Дурбана формируется кольцо Агульхас. Кольца Агульхас – одни из крупнейших вихрей в мире и играют важную роль в утечке Агульхас, транспортировке теплой воды из Индийского океана в Атлантический океан, что влияет на глобальный климат. Средний диаметр колец Агульхас составляет , но они могут достигать 500 км. Они простираются до дна океана, циркулируют со скоростью и перемещаются в Южную Атлантику со скоростью /день. Только половина вихрей Агульхас, покидающих бассейн Кейп-Бэсина, пересекает хребет Уолвис, и те, которые это делают, теряют половину своей энергии до достижения хребта в течение шести месяцев. Кольца Агульхас переносят около 1,5 Св (миллионов м²/с) воды из Индийского океана в Южную Атлантику. Считается, что кольца Агульхас имеют глобальное климатическое значение. Их доставка теплой воды из Индийского в Атлантический океан может контролировать скорость термохалинной циркуляции всей Атлантики. Другие факторы в различной степени способствуют межокеанскому обмену в регионе, включая нитевидные отростки от течения Агульхас и вторжения вод из Антарктиды. Холодные циклонические вихри наблюдаются в юго-западной Атлантике. На основе результатов моделирования исследователи обнаружили, что взаимодействие течения Агульхас и восточного края банки может приводить к образованию колец Агульхас. Происхождение океанических отложений можно определить, анализируя соотношения терригенных изотопов стронция в кернах глубоководных отложений. Отложения, лежащие в основании течения Агульхас и возвратного течения, имеют значительно более высокие соотношения, чем окружающие отложения. Анализ кернов в Южной Атлантике, отложенных во время последнего ледникового максимума (LGM, 20 000 лет назад), показывает, что утечка Агульхас (отрыв колец Агульхас) была значительно уменьшена. Предполагается, что это было связано с тем, что течение Агульхас было сильнее, что привело к более восточному ретрофлексии и, следовательно, к уменьшению утечки. Однако анализ подобных кернов к югу от Африки показывает, что траектория течения во время LGM была такой же, и уменьшение утечки должно объясняться более слабым течением. Следовательно, можно предположить, что усиление течения Агульхас приведет к его более восточной ретрофлексии и увеличению утечки Агульхас.
Бенгельское течение
По сравнению с течением Агульяс, течение Бенгелы на западном и юго-западном побережье Африки более интенсивное и устойчивое. Его динамичная южная система апвеллинга приводится в движение преобладающими северными ветрами, которые создают интенсивный отвод воды от берега по механизму Экмана. Большая часть этого апвеллинга сосредоточена в нескольких апвеллинговых ячейках в южной области: Намаква (30° ю.ш.), мыс Колумбайн (32,5° ю.ш.) и полуостров Кейп (34° ю.ш.). Ветер наиболее сильный с октября по февраль, а контраст температуры поверхности моря между открытым океаном и шельфом наиболее выражен летом. Из 89,5 Св, высвобождаемых из Северной Атлантики, 3,6 Св покидают Южную Атлантику к югу от банка Агульяс. Однако 0,9 Св циркулируют в бассейне к северу от хребта Уолвис в течение столетий, из которых 50–90% в конечном итоге направляются к югу от банка Агульяс в течение 300 лет, увеличивая чистый межокеанский обмен до 4,1–4,5 Св.
Альпард Бэнкс
Альфардские банки – небольшая группа давно потухших вулканических подводных гор на банке Агульхас к югу от мыса Агульхас. Они возвышаются со дна примерно на 80 м до 14 м на вершине. Это самые южные места для рекреационного дайвинга на африканском континентальном шельфе, и их редко посещают из-за удаленности от берега. Альфардские банки находятся в контролируемой пелагической зоне промысла линейных рыб комплекса морской охраняемой территории Агульхас. Среды обитания зависят от глубины и профиля: более мелкие, плоские участки вершин доминируют колючие водоросли (Ecklonia radiata) и обрастающие беспозвоночные, а более глубокие, крутые участки ниже 30 м характеризуются небольшим количеством водорослей и более вертикальным сообществом беспозвоночных.
Далглиш Банк
Банка Далглейш — относительно неглубокий участок скалистого рифа, расположенный примерно в 11 км от берега в районе Буффелсбай, или в 15,5 км (около 8,3 морских миль), на азимуте 218°T от Книсна-Хедс. Максимальная глубина в непосредственной близости составляет около 80 м, а самая мелкая часть рифа — около 29 м.
Геология
Самые старые породы, обнаруженные вдоль береговой линии Банка Агульхас, — это эвгеосинклинальные отложения группы Каайманс мощностью до [укажите толщину, если она есть в оригинале] метров, образовавшиеся во время континентального рифтинга около 900 миллионов лет назад (Мя). Прото-Южная Атлантика закрылась во время Салданийской орогенезы, образовав часть суперконтинента Гондвана (700–600 Мя). В этот период были внедрены гранитные массивы Кейпа, а породы группы Каайманс были сложены и подверглись термическому метаморфизму. Формирование основной впадины в провинции Кейп началось 570 Мя назад и продолжалось 200 Мя. Группа Столовой горы имеет мощность [укажите толщину, если она есть в оригинале] и характеризуется эрозионным несоответствием в основании, состоящим как из наземных, так и из морских отложений. Синклинали вдоль побережья южного Кейпа содержат отложения группы Бокквельд. Породы Кейпской складчатой зоны (CFB) и бассейна Кару были отложены 450 Мя назад, а Кейпская супергруппа — в период от 450 до 300 Мя назад в ходе серии циклов трансгрессии и регрессии. Панафриканские разломы были реактивированы в период от 270 до 215 Мя, что привело к образованию CFB, которая в то время являлась частью непрерывного складчатого пояса, сформировавшегося во время Гондванской орогенезы вместе с Сьерра-де-ла-Вентана (Аргентина), горами Пенсакола (Восточная Антарктида) и горами Элсворт (Западная Антарктида). В позднем карбоне и ранней юре Каруская супергруппа была отложена в бассейне Кару к северу от современного местоположения CFB, покрывая почти две трети современной территории Южной Африки.
Раскол Гондваны
Базальтовые лавы изливались 183 миллиона лет назад, формируя крупную магматическую провинцию Кару; вулканизм, вызванный горячей точкой Буве, связанной с разрывом Гондваны. Трасса горячей точки Буве простирается к юго-востоку от африканского континента, вблизи границы Южной Африки и Мозамбика, и к востоку от зоны разлома Агульхас-Фолкленд (AFFZ) до острова Буве / тройного соединения Буве в Южной Атлантике. 100 миллионов лет назад область, где располагалось тройное соединение, прошла над горячей точкой, что привело к непрерывному извержению, продолжавшемуся до примерно 94 миллионов лет назад, и к расширению морского дна, которое до сих пор разделяет Антарктиду, Африку и Южную Америку. Зона разлома Агульхас-Фолкленд (AFFZ) простирается через Южную Атлантику. Это одна из крупнейших и наиболее впечатляющих зон разломов на Земле. Она образовалась в раннем меловом периоде, когда Западная Гондвана (Южная Америка) отделилась от Африки. Для AFFZ характерна выраженная топографическая аномалия – хребет Агульхас (41° ю.ш., 16° в.д. 43° ю.ш., 9° в.д.), который поднимается более чем на 2 км над окружающим морским дном. Единственными сопоставимыми по размеру являются соседние хребет Диас и Фолклендский уступ. Хребет Агульхас уникален тем, что он не образовался во время континентального распада в меловом периоде и тем, что он разделяет океанические коры разного возраста, а не океаническую кору (толщиной около 14 км) от континентальной коры (толщиной 25 км). К северу от AFFZ расположен бассейн Аутенквиа, представляющий собой сложную систему подбассейнов, разделенных разломами и поднятиями фундамента; на севере имеется несколько меньших подбассейнов, ограниченных разломами (Бредасдорп, Инфанта, Плетмос, Гамтоос и Алгоа), а на юге – отчетливо более глубокий подбассейн, Южный бассейн Аутенквиа. Осадочный чехол этих бассейнов формировался по мере отделения северного края Фолклендского плато от южной окраины Южной Африки в начале мелового периода. Диасский краевой хребет (DMR) отделяет эти бассейны от AFFZ. DMR погребен под осадочными отложениями и осадочными породами, и этот осадочный материал представляет собой не нарушенные меловые отложения, более молодые, чем самые древние меловые осадочные породы в Южном бассейне Аутенквиа. Следовательно, DMR должен был сформироваться после первоначального распада Западной Гондваны 130–90 миллионов лет назад. DMR, вероятно, образовался, когда новая, горячая океаническая кора скользила мимо старой, холодной континентальной коры, и разница в температурах вызвала термическое поднятие. По мере того как Западная Гондвана отдалилась от Африки примерно 125 миллионов лет назад, морское дно Южной Атлантики сформировалось между ними, а магнитные аномалии к северу от AFFZ отражают фазу расширения морского дна. К югу от AFFZ можно обнаружить следы того, как Фолклендское плато и Банк Агульхас перемещались относительно друг друга. На современной карте Фолклендское плато все еще можно повернуть и сопоставить с долиной Натал в Индийском океане к востоку от Южной Африки. Плато Агульхас расположено к юго-востоку от шельфа, отделенное от него проходом Агульхас (через который протекает Течение Агульхас).
Плиоцен
В Терциарную магматическую провинцию Альфарда входят палеоценовые туфы, трахибазальты, эгирин-аугитовые трахиты и эгирин-аугитовые фонолитовые трахиты, возраст которых, по данным радиометрической датировки, составляет около 58 миллионов лет. По всей видимости, интрузии являются результатом тектонических процессов.
Эволюция человека
Анатомически современные люди эволюционировали около 200 тыс. лет назад. Генетическое разнообразие в человеческой линии относительно невелико, что указывает на одно или несколько "бутылочных горлышек" популяции на поздних этапах нашей эволюции. По оценкам, численность популяции могла быть ограничена примерно 600 особями во время ледниковой стадии MIS 6 (195–125 тыс. лет назад), одного из самых продолжительных холодных периодов в африканском плейстоцене. Технологическая и поведенческая революция, произошедшая во всем мире около 50 тыс. лет назад, привела к культурной сложности, которая в Южной Африке возникла примерно 120–70 тыс. лет назад. Капский флорaльный регион – это узкая прибрежная полоса и ботаническое "горячее пятно", которое сформировалось на стыке Бенгельского апвеллинга и Агульясского течения. Согласно "модели Капского флорaльного региона – Южного побережья", предложенной профессором Кертисом Мареаном для объяснения происхождения современных людей, ранние охотники-собиратели выживали за счет моллюсков, геофитов, тюленей, рыбы, морских птиц и выброшенных морем предметов, найденных на открытой части Агульясского банка. Банк уходит под воду, и реконструкция изменений береговой линии за последние 440 тыс. лет показывает, что в плейстоцене берег располагался на значительном расстоянии от современного побережья. Современная южноафриканская прибрежная равнина (SCP) до сих пор отделена от остальной части Африки Кейпским складчатым поясом. Во время ледниковых максимумов уровень моря понижался. Это не только обнажило значительные участки Агульясского банка, что существенно расширило площадь SCP, но и восстановило связь SCP с остальной частью Африки через мелководные шельфы, тем самым разрушив изоляцию SCP. Современные люди эволюционировали на SCP, и колебания уровня моря привели к значительным изменениям в селективном давлении. Ископаемых останков с ныне затопленного шельфа не обнаружено, однако ряд ключевых ископаемых находок вдоль прибрежной зоны современной SCP предоставляют самые ранние свидетельства существования анатомически современных людей и использования морских ресурсов.
Коммерческое значение
Южная Африка начала разведку нефти на Агульхасском банке в 1980-х годах. Из более чем 200 морских скважин в Южной Африке большинство находятся в бассейне Бредасдорпа на Агульхасском банке.
Рыболовство
Банк Агульхас также имеет важное значение для рыболовства, использующего демерсальный трал, демерсальный донный жгут и средневодный трал на банке. Также здесь ловят кальмаров и мелкую пелагическую рыбу. До введения исключительной экономической зоны (ИЭЗ) иностранные рыболовные суда использовали тралы типа "роч-хоппер" на банке. В Южной Африке относительно развитая рыболовная промышленность, в основном занимающаяся выловом пелагической кильки и анчоуса, а также демерсального мерлузы на южном и западном побережьях. Хотя на восточном побережье коммерческое рыболовство развито в меньшей степени, большая численность населения вдоль побережья привела к переэксплуатации прибрежных запасов рыб и беспозвоночных рекреационными и промысловыми рыбаками. Небольшая индустрия аквакультуры производит мидии и устрицы в открытом море. Коммерческий флот активно вылавливает несколько видов пелагических рыб: ставной невод используется для ловли сардин, анчоусов и салаки; средневодный трал – для ловли ставриды и макрели; пелагический донный жгут и удочка – для ловли тунца и рыбы-меч; в прибрежных водах для ловли кальмаров и телеостовых рыб, включая снук и геелбек, используются удочка и леска. Все эти виды относительно распространены и играют важную роль в экосистеме.
Биоразнообразие
В Южной Африке насчитывается не менее 12 914 морских видов, однако виды малых размеров изучены недостаточно, а глубоководная зона практически не исследована. Почти четверть береговой линии Южной Африки находится под охраной, не считая более глубоких вод. Рыболовство является одной из основных угроз для биоразнообразия банка Агульяс.
Рыбы
Краю шельфа вдоль южной оконечности берега подвержен спорадическому апвеллингу. На этом склоне и окружающих его подводных горах нерестятся сардины, анчоусы и ставрида. Вихри способствуют переносу воды к берегу и связывают места нереста с важными районами выведения молоди. Яйца и личинки анчоуса переносятся течением "Мыс Доброй Надежды" к юго-западному побережью Африки, где они созревают. Молодые анчоусы затем возвращаются к Агульхасскому банку для нереста. Банк является местом нереста глубоководных рифовых рыб, включая находящегося под угрозой исчезновения эндемичного красного стейнбраса (Petrus rupestris). Другие виды были переловлены, включая дагераад (Chrysoblephus cristiceps), черного мускусного окуня (Cymatoceps nasutus) и серебряного коба (Argyrosomus inodorus). У западного побережья Южной Африки зарегистрировано 57 видов акул, из которых 21 относится к отряду сквалообразных.
Птицы
Основным источником пищи для африканских пингвинов (Spheniscus demersus) являются анчоусы и сардины, которых они добывают в районе между мысом Колумбайн и центральной частью банка Агульхас. Колонии этих птиц расположены на острове Дассен, на западном побережье Южной Африки, и на острове Бёрд, на южном побережье. Африканские пингвины размножаются, ориентируясь на доступность анчоусов и сардин: с февраля по сентябрь на Западном Кейпе, а с января по июль на острове Сент-Круа у Восточного Кейпа. После периода размножения птицы уходят кормить дальше в море: от западного побережья и до районов, прилегающих к их колониям у Восточного Кейпа. Однако, начиная с 2007 года, более строгие условия выдачи разрешений для иностранных рыболовецких флотов и использование отпугивающих птиц устройств позволили снизить количество погибших птиц на 85%.
Кожаные тюлени
Кабовые тюлени встречаются вдоль побережья Южной Африки. Шерстяные тюлени находятся под охраной в Южной Африке с 1893 года, хотя небольшое их количество периодически отстреливается для защиты морских птиц. Многие тюлени попадают в рыболовные сети и лопасти судовых винтов, но их также регулярно обвиняют в воровстве рыбы у рыболовов. Акулы известны как их хищники, однако в 2012 году был зафиксирован случай, когда кабовый тюлень охотился на и съел синюю акулу среднего размера.
Киты
51 вид, или более 50%, признанных видов китообразных обитают в субрегионе Южной Африки (между экватором и антарктической ледяной кромкой), из которых 36 были зарегистрированы в водах Южной Африки и Намибии. Уязвимая популяция косаток, питающихся рыбой, встречается в открытом море у банка Агульяс. Пик наблюдений приходится на январь, в то время как в апреле и мае их наблюдается мало. Косатки перемещаются стаями по 1–14 особей и чаще всего встречаются у края шельфа вдоль юго-восточного побережья. Анализ митохондриальной ДНК косаток показал, что пик межoкеанских миграционных событий пришелся на эемский межледниковый период, 131–114 тыс. лет назад. Этот пик совпадает с периодом максимального прорыва Агульясского течения, который способствовал быстрой и эпизодической смене генетических линий косаток. В этот период косатки и другие высшие морские хищники, такие как большая белая акула, колонизировали Северную Атлантику и Средиземное море, следуя за своей добычей – голубым тунцом и рыбой-меч. Заблудившийся дельфин Коммерсона – вид с двумя изолированными популяциями, одна вдоль южного побережья Аргентины, а другая в районе островов Кергелен – был замечен у банка Агульяс в 2004 году. Неизвестно, из какой популяции происходит этот экземпляр. Острова Кергелен находятся далеко от банка Агульяс и Южной Америки, но западное направление Антарктического циркумполярного течения вынудило бы дельфина плыть против течения с островов Кергелен. Ископаемые останки клюворылых китов были извлечены тралением со дна моря у берегов Южной Африки. Выброшенные на берег карликовые кашалоты были зарегистрированы как на восточном, так и на западном побережьях Южной Африки.