Ο Great Barrier Reef είναι το μεγαλύτερο σύστημα κοραλλιογενών υφάλων στον κόσμο, που εκτείνεται σε 2,600 km (1,600 μίλια) σε μια περιοχή περίπου 344,400 τετραγωνικών km (133,000 τετραγωνικά μίλια). Αποτελούμενος από σχεδόν 3,000 μεμονωμένους υφάλους, ο Μεγάλος Κοραλλιογενής Ύφαλος αποκαλείται μερικές φορές ο μεγαλύτερος οργανισμός του κόσμου, αλλά είναι ακριβέστερα η μεγαλύτερη δομή του κόσμου που χτίστηκε από οργανισμούς. Ο ύφαλος αποτελείται από 900 νησιά, που δημιουργούνται όταν η άμμος συγκεντρώνεται στην κορυφή των κοραλλιών ακριβώς κάτω από την επιφάνεια. Ο ύφαλος βρίσκεται ακριβώς έξω από τη βορειοανατολική ακτή της Αυστραλίας και μπορεί να δει εύκολα από τον αέρα. Μεγάλο μέρος του προστατεύεται ως μέρος του Θαλάσσιου Πάρκου Great Barrier Reef Marine Park και έχει ονομαστεί κρατική εικόνα του Queensland, της γειτονικής πολιτείας της Αυστραλίας.
Αυτός ο ύφαλος έχει δημιουργηθεί εδώ και χιλιάδες χρόνια από κοραλλιογενείς πολύποδες, στάσιμους οργανισμούς που μοιάζουν με θαλάσσια ανεμώνη που αφήνουν πίσω τους έναν σκληρό σκελετό ανθρακικού ασβεστίου όταν πεθαίνουν. Νέοι πολύποδες βασίζονται στον παλιό, δημιουργώντας έναν ατελείωτο κύκλο επέκτασης. Οι μεγάλες αποικίες των συνδεδεμένων πολυπόδων των κοραλλιών που αναπαράγονται με εκκολαπτόμενους βλαστούς είναι συχνά γενετικά πανομοιότυπες και θεωρούνται ως ένας μοναδικός οργανισμός. Τα κοράλλια αλλάζουν τη γενετική τους περιστασιακά μέσω της σεξουαλικής αναπαραγωγής με άλλα κοράλλια του ίδιου είδους, που επιτυγχάνεται με την απελευθέρωση σπέρματος στο νερό. Η επέκταση της αποικίας διατηρείται υπό έλεγχο από αρπακτικά, περιορισμούς τροφής και ισχυρές καταιγίδες, οι οποίες μπορούν να αποκόψουν μεγάλα κομμάτια του υφάλου εάν δεν είναι καλά προσκολλημένα.
Η ανάπτυξη κάθε πολύποδα κοραλλιών είναι σχετικά αργή — ένας μεμονωμένος πολύποδας μπορεί να αυξηθεί σε διάμετρο κατά 1 έως 3 cm (0.39 έως 1.2 in) το χρόνο, ενώ αυξάνεται κατακόρυφα κατά 1 έως 25 cm (0.4–12 in) το χρόνο. Ο Μεγάλος Κοραλλιογενής Ύφαλος, μαζί με όλους τους άλλους υφάλους, αναπτύσσεται σε μια σταθερή περιοχή της υφαλοκρηπίδας που διακρίνεται από μικρούς υποθαλάσσιους λόφους. Αυτά κρατούν το κοράλλι ψηλά και του δίνουν μια βάση. Υπάρχουν ενδείξεις ότι μέρος του σκελετικού υλικού στον σημερινό ύφαλο χρονολογείται πριν από 600,000 χρόνια, αν και η σημερινή δομή του ζωντανού υφάλου πιστεύεται ότι είναι ηλικίας 6,000 έως 8,000 ετών, καθιστώντας τον έναν από τους αρχαιότερους οργανισμούς του κόσμου αν θεωρηθεί ως σύνολο .
Τα κοράλλια χρειάζονται τροπικά επίπεδα ζεστασιάς για να αναπτυχθούν. Για το λόγο αυτό, πιστεύεται ότι η ανάπτυξη των κοραλλιών δεν ξεκίνησε γύρω από την περιοχή πριν από περίπου 25 εκατομμύρια χρόνια, όταν η Αυστραλία μετακόμισε στα τροπικά νερά. Από τότε, η ανάπτυξη χαρακτηρίζεται από αλλαγές στη θερμοκρασία περιβάλλοντος και στο επίπεδο της θάλασσας. Κατά τη διάρκεια του τελευταίου μέγιστου παγετώνων, όταν η στάθμη της θάλασσας ήταν 200-400 πόδια χαμηλότερα από σήμερα, πολλά τμήματα της τοποθεσίας του σημερινού Μεγάλου Κοραλλιογενούς Ύφαλου θα ήταν πάνω από το νερό ή πολύ ρηχά. Σε αντίθεση με ορισμένα άλλα συστήματα υφάλων, ο Μεγάλος Κοραλλιογενής Ύφαλος στερείται ατόλων, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη μελέτη του. Αν και η δομή ήταν γνωστή στους Αυστραλούς ιθαγενείς και στους νησιώτες του Στενού Τόρες για δεκάδες χιλιάδες χρόνια, μόλις το 1770 ανακαλύφθηκε ο ύφαλος από τον Τζέιμς Κουκ, το πλοίο του οποίου υπέστη τεράστιες ζημιές όταν προσάραξε στον ύφαλο.
Σε ορισμένα σημεία, ο ύφαλος εκτείνεται από την επιφάνεια μέχρι το βάθος των 150 m (490 πόδια), που περιορίζεται μόνο από την έλλειψη ηλιακού φωτός. Οι πολύποδες των κοραλλιών είναι cnidarians, όπως οι μέδουσες. Χρησιμοποιούν κύτταρα τσιμπήματος, που ονομάζονται νηματοκύστεις, για να πιάσουν θήραμα, που κυμαίνονται από πλαγκτόν έως μικρά ψάρια, και για να αμυνθούν ενάντια σε αρπακτικά όπως ο αστερίας. Αυτές οι νηματοκύστεις αποτελούνται από μια αιχμηρή δηλητηριώδη ράβδο που μπορεί να πυροδοτήσει έναν στόχο σε μόλις 600 νανοδευτερόλεπτα, φτάνοντας σε επιτάχυνση περίπου πέντε εκατομμυρίων G.
Τα κοράλλια, όπως αυτά που αποτελούν τον Μεγάλο Κοραλλιογενή Ύφαλο, έχουν στενή συμβιωτική σχέση με τα φύκια του γένους Symbiodinium. Αυτά τα φύκια ζουν απευθείας στην επιφάνεια των πολυπόδων των κοραλλιών, παίρνοντας ασφάλεια με αντάλλαγμα την τροφή που παρέχουν στα κοράλλια μέσω της φωτοσύνθεσης. Πολλά κοράλλια παίρνουν το ξεχωριστό όμορφο χρώμα τους από τα φύκια που τα κατοικούν. Περιστασιακά, λόγω του στρες από τα φύκια, τα κοράλλια εκτοξεύουν τον συμβιωτικό σύντροφό τους, με αποτέλεσμα την προσωρινή απώλεια του χρώματος. Όταν αυτή η διαδικασία συμβαίνει σε ευρεία κλίμακα, ονομάζεται λεύκανση κοραλλιών, λόγω της απώλειας χρώματος που τη συνοδεύει. Η μαζική λεύκανση των κοραλλιών συνέβη τα καλοκαίρια του 1998, του 2002 και του 2006, λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας του νερού από την υπερθέρμανση του πλανήτη.
Πολυάριθμα είδη κατοικούν στον ύφαλο, συμπεριλαμβανομένων τριάντα ειδών φαλαινών, δελφινιών και φώκαινων, έξι ειδών θαλάσσιας χελώνας, 125 ειδών καρχαρία, τσούχτρας, σαλάχια ή χίμαιρας, 215 είδη πουλιών, 17 είδη θαλάσσιων φιδιών, 1,500 είδη, 400 είδη, ψαριών και περισσότερα από XNUMX είδη κοραλλιών. Μερικά από αυτά τα είδη είναι ενδημικά στον Μεγάλο Κοραλλιογενή Ύφαλο και δεν βρίσκονται πουθενά αλλού. Η μεγάλη βιοποικιλότητα που βρίσκεται στον ύφαλο έχει κάνει μέρη του δημοφιλή σημεία κατάδυσης, τα οποία επισκέπτονται οι μεγαλύτεροι υποβρύχιοι φωτογράφοι στον κόσμο. Οι δύτες φορούν μερικές φορές ειδικές προστατευτικές στολές για να τους προστατεύουν από επικίνδυνες μέδουσες στην περιοχή.
Ο Μεγάλος Κοραλλιογενής Ύφαλος έχει ονομαστεί ένα από τα επτά φυσικά θαύματα του κόσμου. Είναι το δικό του οικοσύστημα, ένα βιολογικά ενεργό μέρος όπου χιλιάδες είδη φυτών και ζώων ζουν σε συνύπαρξη, φτερουγίζοντας μέσα και έξω από τις πολύπλοκες δομές που δημιουργούν οι πολύποδες των κοραλλιών. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ένα υποβρύχιο οικοσύστημα τόσο ποικιλόμορφο στα είδη του ή τόσο φανταστικό στην εμφάνιση όσο ο Μεγάλος Κοραλλιογενής Ύφαλος. Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι υπάρχουν κατά διαστήματα σε υποτροπικά και τροπικά νερά για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.
Επί του παρόντος, ο ύφαλος απειλείται από την κλιματική αλλαγή, τον τουρισμό, τη ρύπανση των υδάτων και την υπεραλίευση βασικών ειδών όπως το μαλάκιο Giant Triton. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες διαταράσσουν την πολύτιμη ισορροπία μεταξύ των κοραλλιών και των συμβιωτικών φυκών τους, προκαλώντας μαζική λεύκανση να συμβαίνουν πολύ πιο συχνά από ό,τι θα συνέβαινε διαφορετικά. Η απορροή γεωργικών λιπασμάτων από τις αυστραλιανές φάρμες προκαλεί άνθηση φυκιών, που απορροφούν θρεπτικά συστατικά και αφήνουν ελάχιστα υπολείμματα στον ζωντανό κοραλλιογενή ύφαλο και στα ζώα που τον κατοικούν. Η υπεραλίευση βασικών ειδών αναγκάζει τα αρπακτικά των κοραλλιών, όπως ο αστερίας με αγκάθια, να αναπαράγονται πολύ γρήγορα και στη συνέχεια να τρώνε πολύ περισσότερο από τα ζωντανά κοράλλια από ό,τι μπορούσαν τις προηγούμενες δεκαετίες. Η διατήρηση του Μεγάλου Κοραλλιογενούς Υφάλου για τη Γη και τις μελλοντικές γενιές θα απαιτήσει προσεκτική περιβαλλοντική διαχείριση και διατήρηση.