Đảo san hô vòng

Phần thể của một đảo san hô hình vòng Thái Bình Dương phô bài hai đảo con nằm trên dãy đá ngầm và bị tách biệt bởi một eo nước sâu giữa đại dương và phá nước

Đảo san hô hình vòng trong tiếng Anh là atoll, xuất phát từ chữ atholhu trong tiếng Dhivehi (một loại ngôn ngữ Ấn-Aryan được nói ở Quần đảo Maldives). Lần đầu tiên từ này được ghi nhận dùng trong tiếng Anh là năm 1625. Tuy nhiên, tên gọi này được phổ biến bởi Charles Darwin. Ông cho rằng đảo san hô hình vòng là một chi hệ trong nhóm các đảo đặc biệt mà đặc tính độc đáo của nó là sự hiện diện của một loại đá hữu cơ (organic reef). Có nhiều định nghĩa nữa về "đảo san hô hình vòng" trong đó phải kể đến là từ McNeil như sau "... một dãy đá hình vòng bao quanh một phá nước (lagoon) trong đó không có các khu đất lớn nhô ra biển mà chỉ toàn là đá ngầm và các tiểu đảo bằng đá sỏi" và Fairbridge "...trong ý nghĩa hình thái học đặc biệt, nó là ...một dải đá hình vòng bao quanh một phá nước ở giữa."

Hình hoạt họa diễn tả quá trình hình thành năng động của một đảo san hô hình vòng. San hô (biểu thị bằng màu vàng nâu và tím) tích tụ và phát triển quanh một đảo đại dương rồi hình thành một dải đá viền tua. Trong những điều kiện thuận lợi, dải đá này mở rộng và đảo bên trong sẽ sụp xuống. Dần dần đảo bên trong chìm hoàn toàn xuống mặt nước để lại một vòng đai san hô đang phát triển và phá nước rộng ở giữa trung tâm.

Năm 1842 Darwin xuất bản bài giải thích về sự hình thành các đảo san hô hình vòng trong vùng Nam Thái Bình Dương dựa vào các quan sát mà ông đã thực hiện trong chuyến đi năm năm trên tàu HMS Beagle (từ 1831–1836). Lời giải thích được chấp nhận trên căn bản là đúng trong nhận xét rằng vài loại đảo nhiệt đới - từ đảo núi lửa cao, qua đảo vách đá san hô (barrier reef), đến đảo viền san hô (fringing reef) — tiêu biểu cho quá trình chìm xuống dần của những thứ gì bắt đầu từ một núi lửa đại dương. Ông lý giải rằng dải đá san hô viền tua bao quanh một đảo núi lửa trong vùng nhiệt đới sẽ phát triển cao lên khi hòn đảo bị chìm xuống, dần dần trở thành một đảo vách san hô. Dải đá san hô viền trở thành vách đá san hô với lý do là phần bên ngoài của dải đá vẫn giữ được chính nó gần mặt biển nhờ sinh vật (san hô và tảo) phát triển trong lúc phần đá bên trong với điều kiện không thuận lợi cho san hô và tảo phát triển đổ xuống trở thành phá nước. Trong lúc đảo núi lửa củ bị chìm xuống mặt đại dương thì bờ đá vách san hô vẫn tồn tại. Tới điểm này thì là lúc đảo trở thành một đảo san hô hình vòng.

Đảo san hô hình vòng là sản phẩm của sự phát triển của các loài sinh vật biển nhiệt đới như tảo và san hô, vì vậy những đảo thuộc loại này chỉ có ở những vùng nước ấm nhiệt đới. Các đảo núi lửa ở ngoài vùng nhiệt độ ấm mà cần thiết cho các loại sinh vật tạo nên đá san hô sẽ trở thành các núi ngầm (seamount) khi các núi lửa sụp xuống và bị san phẳng ngay trên mặt nước. Một hòn đảo nằm ở vùng nhiệt độ nước đại dương vừa đủ ấm cho sự phát triển dải đá san hô để giữ kịp tốc độ sụp xuống của đảo được gọi là Điểm Darwin. Các đảo càng gần địa cực hơn thì càng có chiều hướng trở thành các núi ngầm; các đảo càng gần xích đạo hơn thì có chiều hướng trở thành đảo san hô hình vòng hay còn gọi là ám tiêu rào.

Reginald Aldworth Daly đưa ra một lời giải thích khác một chút về sự hình thành đảo san hô hình vòng: các đảo, bị bào mòn vì xâm thực (erosion) suốt thời kỳ Băng hà (Ice Age) cuối cùng trong vùng biển thấp hơn mực biển hiện nay 100 mét (khoảng 300 ft), phát triển thành các đảo san hô hình vòng (hoặc các bờ đá vách, nằm trên thềm quanh một đảo núi lửa, chưa bị bào mòn hết) khi mực nước biển từ từ dâng lên vì băng hà tan. Sự khám phá ra dấu vết núi lửa ở độ sâu lớn dưới nhiều đảo san hô hình vòng (xem Đảo san hô Midway) làm sự giải thích của Darwin được chiếu cố hơn mặt dù cũng có chút hoài nghi rằng sự chênh lệch mặt nước biển cũng có ảnh hưởng đáng kể đến sự hình thành đảo san hô hình vòng và các dải đá khác.

Sự phân bố các đảo san hô hình vòng quanh thế giới thì đáng lưu ý: Đa số các đảo san hô hình vòng trên thế giới nằm trong Thái Bình Dương (tập trung trong Quần đảo Tuamotu, Quần đảo Caroline, Quần đảo Marshall, Quần đảo Biển san hô và nhóm đảo Kiribati và Tuvalu) và Ấn Độ Dương (Quần đảo Maldives, Quần đảo Laccadive, Quần đảo Chagos và Quần đảo Outer của Seychelles). Đại Tây Dương không có nhóm đảo san hô hình vòng nào lớn ngoài tám đảo san hô hình vòng phía đông Nicaragua thuộc Colombia.

Như nói ở trên, san hô tạo đá chỉ có thể sinh sôi ở vùng nhiệt đới ấm và vùng nước bán nhiệt đới của các đại dương và biển, vì vậy đảo san hô hình vòng chỉ được tìm thấy ở các vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới. Đảo san hô hình vòng ở cận bắc nhất trên thế giới là Đảo san hô Kure nằm ở vị trí 28°24' Bắc, cùng nằm dọc với các đảo san hô hình vòng khác trong Quần đảo Bắc Hawaii. Các đảo san hô hình vòng ở cận nam nhất trên thế giới là Đá Elizabeth ở 29°58' Nam và Đá Middleton ở 29°29' Nam trong Biển Tasman. Đảo san hô hình vòng phía nam kế là Đảo Ducie trong nhóm Quần đảo Pitcairn, ở 24°40' Nam. Bermuda đôi khi được xem là "đảo san hô hình vòng cận bắc nhất" ở vĩ tuyến 32°24' Bắc. Ở vĩ tuyến này thì các đá san hô hình vòng không thể phát triển được nếu như không nhờ nước ấm từ "dòng nước ấm Đại Tây Dương" (hải lưu Gulf Stream). Tuy nhiên, Bermuda còn được gán cho là "đảo san hô hình vòng giả" vì hình thể đơn giản của nó, trong lúc nó giống như một đảo san hô hình vòng nhưng có một hình thể rất khác biệt.

Các đảo san hô hình vòng lớn nhất theo diện tích toàn phần (phá cộng vách đá và vùng đất):

Một đảo san hô hình vòng trong Tây Thái Bình Dương

• Bãi Saya de Malha, Tây Đại Tây Dương (35000 km²) chìm, độ sâu ít nhứt 7 m,
• Bãi Great Chagos (12642 km², chỉ có đất 4,5 km²)
• Bãi Cỏ Rong, Quần đảo Trường Sa (8866 km²), chìm, độ sâu ít nhứt 9 m
• Bãi Macclesfield, Biển Đông (6448 km²), chìm, độ sâu ít nhứt 9,2 m
• Bãi Bắc (Bãi Ritchie, phía bắc Bãi Saya de Malha) (5800 km²), chìm, độ sâu ít nhứt <10 m
• Bãi Landsdowne, phía tây Tân Calédonie (5000 km²?), chìm, độ sâu ít nhứt 3,7 m
• Bãi Rosalind, Biển Caribbean (4500 km²), chìm, độ sâu ít nhứt 7,3 m
• Đảo Thiladhunmathi-Miladhunmadulu, Maldives, (hai tên nhưng một đảo) (3850 km², đất 51 km²)
• Đảo san hô Huvadhu, Maldives (3152 km², đất 38.5 km²)
• Kepulauan Sabalana, Indonesia (2694 km²)
• Đá Lihou, Biển San hô (2529 km², đất 1 km²)
• Phá Truk, Chuuk (2500 km²)
• Bassas de Pedro (2474,33 km²), chìm, độ sâu ít nhứt 16,4 m
• Bãi Kiệu Ngựa, Quần đảo Trường Sa (2347 km²), cồn trên phía tây?
• Kwajalein, Quần đảo Marshall (2304 km², đất 16,4 km²)
• Diamond Islets Bank, Biển San hô (2282 km², đất <1 km²)
• Đảo san hô Namonuito, Chuuk (2267 km², đất 4,4 km²)
• Đảo san hô Ari, Maldives (2252 km², đất 69 km²)
• Rangiroa, Quần đảo Tuamotu (1762 km², đất 79 km²)
• Đảo san hô Kolhumadulhu, Maldives (1617 km², đất 79 km²)
• Đảo san hô Bắc Malé, Maldives (1565 km², đất 69 km²)
• Ontong Java, Quần đảo Solomon (1500 km², đất 12 km²)

Nhiều trường hợp, phần đất của một đảo san hô hình vòng quá nhỏ so với tổng số. Theo trang mạng của "Thông tin về đảo của Thế giới", Lifou (phần đất 1146 km²) là đảo san hô hình vòng nổi lên mặt nước lớn nhất thế giới, theo sau là Đảo Rennell (660 km²). Nhiều nguồn khác thì ghi đảo san hô hình vòng lớn nhất trên thế giới theo diện tích là Kiritimati cũng là một đảo san hô hình vòng nổi (321.37 km² đất; theo nguồn khác thì là 575 km²), 160 km² là phá chính, 168 km² là những phá nhỏ hơn.