อะทอลล์ ( / ˈ æ t . ɒ l , - ɔː l , - oʊ l , ə ˈ t ɒ l , - ˈ t ɔː l , - ˈ t oʊ l / ) ^{[ 1 ]}คือเกาะรูปวงแหวน ซึ่งรวมถึง ขอบ ปะการังที่ล้อมรอบทะเลสาบอาจมีเกาะปะการังหรือเกาะเล็กๆ อยู่ บนขอบ^{[ 2 ] [ 3 ]}อะทอลล์ตั้งอยู่ในเขตร้อนหรือ กึ่งเขตร้อน ที่อบอุ่นของมหาสมุทรและทะเลซึ่งปะการังสามารถเจริญเติบโตได้ อะทอลล์ประมาณ 440 แห่งทั่วโลกส่วนใหญ่อยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิก

แบบจำลองสองแบบที่แตกต่างกันและได้รับการอ้างอิงอย่างดี ได้แก่ แบบจำลองการทรุดตัวและ แบบจำลอง คาร์สต์ ก่อนหน้า ได้ถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายการพัฒนาของอะทอลล์^{[ 4 ]}ตามแบบจำลองการทรุดตัวของชาร์ลส์ ดาร์วิน^{[ 5 ]}การก่อตัวของอะทอลล์อธิบายได้จากการจมลงของเกาะภูเขาไฟซึ่งมีแนวปะการังล้อมรอบอยู่ เมื่อเวลาผ่านไปในทางธรณีวิทยา เกาะภูเขาไฟจะดับสูญและถูกกัดเซาะจนจมลงไปใต้ผิวมหาสมุทรอย่างสมบูรณ์ เมื่อเกาะภูเขาไฟจมลง แนวปะการังจะกลายเป็นแนวปะการังกั้นที่แยกตัวออกจากเกาะ ในที่สุด แนวปะการังและเกาะปะการังเล็กๆ บนยอดแนวปะการังจะเป็นสิ่งที่เหลืออยู่ของเกาะเดิม และทะเลสาบน้ำเค็มได้เข้ามาแทนที่ภูเขาไฟเดิม ทะเลสาบน้ำเค็มนี้ไม่ใช่ปล่องภูเขาไฟเดิม เพื่อให้อะทอลล์คงอยู่ได้ แนวปะการังจะต้องคงอยู่บนผิวน้ำทะเล โดยการเจริญเติบโตของปะการังจะต้องสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเล (การจมลงของเกาะหรือการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล) ^{[ 4 ]}

แบบจำลองทางเลือกสำหรับการกำเนิดของอะทอลล์เรียกว่าแบบจำลองคาร์สต์ก่อนหน้า ในแบบจำลองคาร์สต์ก่อนหน้า ขั้นตอนแรกในการก่อตัวของอะทอลล์คือการพัฒนาแนวปะการังที่มีลักษณะเป็นเนินแบนราบในช่วงที่เกาะในมหาสมุทรซึ่งมีต้นกำเนิดจากภูเขาไฟหรือไม่ก็ตามจมลงใต้ระดับน้ำทะเล จากนั้น เมื่อระดับน้ำทะเลลดลงต่ำกว่าระดับพื้นผิวราบของแนวปะการัง แนวปะการังจะถูกเปิดเผยต่อบรรยากาศในลักษณะของเกาะที่มีลักษณะยอดแบนราบ ซึ่งจะถูกละลายโดยน้ำฝนจนเกิดเป็นหินปูนคาร์สต์เนื่องจากคุณสมบัติทางอุทกวิทยาของคาร์สต์นี้ อัตราการละลายของปะการังที่เปิดเผยจะต่ำที่สุดตามขอบ และอัตราการละลายจะเพิ่มขึ้นเข้าไปด้านในจนถึงจุดสูงสุดที่ใจกลางเกาะ ผลที่ได้คือเกาะรูปทรงจานรองที่มีขอบยกสูง เมื่อระดับน้ำทะเลลดลงจนท่วมเกาะอีกครั้ง ขอบนั้นจะกลายเป็นแกนหินที่ปะการังจะเจริญเติบโตอีกครั้งเพื่อก่อตัวเป็นเกาะของอะทอลล์ และส่วนล่างที่ถูกน้ำท่วมของจานรองจะก่อตัวเป็นทะเลสาบภายในอะทอลล์^{[ 4 ] [ 6 ]}

คำว่าatollมาจากคำในภาษาDhivehi ว่า atholhu (ในภาษา Thaana : އަތޮޅުออกเสียงว่า [ ˈat̪oɭu ] )ภาษา Dhivehi เป็นภาษาอินโด-อารยันที่พูดกันในมัลดีฟส์คำนี้ถูกถ่ายทอดไปยังภาษาฝรั่งเศสของFrançois Pyrard de Laval เป็นครั้งแรกในชื่อ atollonในปี 1625 ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจให้Charles Darwinบัญญัติและนิยามคำนี้ในงานเขียนของเขาเรื่องThe Structure and Distribution of Coral Reefsว่าเป็น "กลุ่มเกาะปะการังรูปวงกลม" ซึ่งมีความหมายเหมือนกับ "เกาะในทะเลสาบ" ^{[ 5 ] : 2} Dhivehi atholhuเป็นลูกหลานของ * sa ( ṃ ) teḷə < Insular Prakrit * sa ( ṃ ) tīṭaซึ่งสอดคล้องกับภาษาสันสกฤต ที่สร้างขึ้นใหม่ सम्तीर्थ * samtīrtha "ทางข้าม/ทางข้าม ที่เชื่อมต่อกันแบบราบ [ระหว่างเกาะ]" โดยประกอบด้วยसम्- sam - "ร่วมกัน" กับतीर्थ tīrtha "ทางข้าม" ^{[ 7 ]}

คำจำกัดความที่ทันสมัยกว่าของอะทอลล์อธิบายว่าเป็น "แนวปะการังรูปวงแหวนที่ล้อมรอบทะเลสาบซึ่งไม่มีแหลมใดนอกจากแนวปะการังและเกาะเล็ก ๆที่ประกอบด้วยเศษซาก แนวปะการัง " ^{[ 8 ]}หรือ "ในความหมายเชิงสัณฐานวิทยาโดยเฉพาะ [เช่น] แนวปะการังรูปริบบิ้นรูปวงแหวนที่ล้อมรอบทะเลสาบ" ^{[ 9 ]}

ทั่วโลกมีอะทอลล์ประมาณ 440 แห่ง^{[ 10 ]}อะทอลล์ส่วนใหญ่อยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิก (โดยกระจุกตัวอยู่ในหมู่เกาะแคโรไลน์หมู่เกาะทะเลปะการังหมู่เกาะมาร์แชลล์หมู่เกาะตูอาโมตูคิริบาติโตเก ลาว และตูวาลู ) และมหาสมุทรอินเดีย ( หมู่เกาะชากอสลักษทวีปอะทอลล์ของมัลดีฟส์และหมู่เกาะรอบนอกของเซเชลส์ ) นอกจากนี้ อินโดนีเซียยังมีอะทอลล์กระจายอยู่ทั่วหมู่เกาะ เช่น ในหมู่เกาะพันเกาะ หมู่เกาะทากาโบเนราเตและอะทอลล์ในหมู่เกาะราจาอัมปัตมหาสมุทรแอตแลนติกไม่มีกลุ่มอะทอลล์ขนาดใหญ่ ยกเว้นอะทอลล์ 8 แห่งทางตะวันออกของนิการากัวที่อยู่ในเขตซานอันเดรสของโคลอมเบียและโปรวิเดนเซียในทะเลแคริบเบียน

ปะการังที่สร้างแนวปะการังจะเจริญเติบโตได้เฉพาะใน น้ำทะเล เขต ร้อน และกึ่งเขตร้อนที่อบอุ่นเท่านั้น ดังนั้นแนวปะการังรูปวงแหวนจึงพบได้เฉพาะในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนเท่านั้น แนวปะการังรูปวงแหวนที่อยู่เหนือสุดของโลกคือแนวปะการังคูเร ที่ละติจูด 28°25′ เหนือ พร้อมกับแนวปะการังรูปวงแหวนอื่นๆ ในหมู่เกาะฮาวายตะวันตกเฉียงเหนือ แนวปะการังรูปวงแหวนที่อยู่ใต้สุดของโลกคือแนวปะการังเอลิซาเบธที่ละติจูด 29°57′ ใต้ และแนวปะการังมิดเดิลตัน ที่อยู่ใกล้เคียง ที่ละติจูด 29°27′ ใต้ ในทะเลแทสแมนซึ่งทั้งสองแห่งเป็นส่วนหนึ่งของ ดินแดน หมู่เกาะทะเลปะการัง แนวปะการังรูปวงแหวน ที่อยู่ทางใต้ถัดไปคือเกาะดูซีใน กลุ่ม หมู่เกาะพิตแคร์นที่ละติจูด 24°41′ ใต้ แนวปะการังรูปวงแหวนที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรมากที่สุดคืออะรานูกา ของประเทศคิริบาติ ปลายด้านใต้ของ อะรานูกาอยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรไปทางเหนือเพียง13 กิโลเมตร (8 ไมล์)  

บางครั้งมีการกล่าวอ้างว่า เบอร์มูดาเป็น "อะทอลล์ที่อยู่เหนือสุด" ที่ละติจูด 32°18′ เหนือ ที่ละติจูดนี้ แนวปะการังจะไม่สามารถเจริญเติบโตได้หากปราศจากน้ำอุ่นจากกระแสน้ำกัลฟ์สตรีมอย่างไรก็ตาม เบอร์มูดาถูกเรียกว่าเป็นอะทอลล์เทียมเนื่องจากรูปร่างโดยทั่วไปของมัน แม้จะคล้ายกับอะทอลล์ แต่มีต้นกำเนิดการก่อตัวที่แตกต่างกันมาก

ในกรณีส่วนใหญ่ พื้นที่ดินของอะทอลล์มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับพื้นที่ทั้งหมด เกาะอะทอลล์มีระดับต่ำ โดยมีความสูงน้อยกว่า5 เมตร (16 ฟุต)เมื่อวัดจากพื้นที่ทั้งหมดลิฟู ( 1,146 ตารางกิโลเมตร^, 442 ตารางไมล์ ) เป็นอะทอลล์ปะการังยกตัว ที่ใหญ่ที่สุด ในโลก รองลงมาคือเกาะเรนเนลล์ ( 660 ^{ตาราง}กิโลเมตร, 250 ตารางไมล์ ) ^{[ 11 ]}อย่างไรก็ตาม แหล่งข้อมูลอื่นๆ ระบุว่าคิริติมาติเป็นอะทอลล์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกในแง่ของพื้นที่ดิน นอกจากนี้ยังเป็นแนวปะการังยกตัว ( พื้นที่บนบก 321 ตารางกิโลเมตร^หรือ124 ตารางไมล์ ; ตามแหล่งข้อมูลอื่นระบุว่ามีพื้นที่ถึง575 ^{ตาราง}กิโลเมตรหรือ 222 ตารางไมล์ ) โดยมีทะเลสาบหลักขนาด¹⁶⁰ ตารางกิโลเมตร ( 62 ตาราง ไมล์ ) และทะเลสาบอื่นๆ ^ขนาด168 ตารางกิโลเมตร(65 ตารางไมล์) (ตามแหล่งข้อมูลอื่นระบุว่า มีขนาดทะเลสาบรวม 319 ตารางกิโลเมตร^หรือ123 ตารางไมล์ )                      

ลักษณะทางธรณีวิทยาที่เรียกว่าเนินปะการัง หมายถึงซากที่ยก ตัวสูงขึ้นของอะทอลล์โบราณในบริเวณหินปูน ซึ่งปรากฏเป็นเนินเขา อะทอลล์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองตามพื้นที่ดินคืออัลดาบรามีพื้นที่¹⁵⁵ ตารางกิโลเมตร(60 ตารางไมล์) อะทอลล์ฮูวาดูซึ่งตั้งอยู่ในภูมิภาคทางใต้ของมัลดีฟส์ ได้รับการยกย่องว่าเป็นอะทอลล์ที่ใหญ่ที่สุดตามจำนวนเกาะที่ประกอบขึ้น โดยมีเกาะทั้งหมด 255 เกาะ   

ในปี พ.ศ. 2385 ชาร์ลส์ ดาร์วิน^{[ 5 ]}อธิบายการก่อตัวของแนวปะการังในมหาสมุทรแปซิฟิกตอนใต้โดยอาศัยการสังเกตการณ์ระหว่างการเดินทาง 5 ปีบนเรือ HMS Beagle ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2474 ถึง พ.ศ. 2479 คำอธิบายของดาร์วินชี้ให้เห็นว่าเกาะเขตร้อนหลายประเภท ตั้งแต่เกาะภูเขาไฟสูง เกาะแนวปะการัง ไปจนถึงแนวปะการัง ล้วนแสดงถึงลำดับของการทรุดตัวลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของสิ่งที่เริ่มต้นจากภูเขาไฟในมหาสมุทร เขาให้เหตุผลว่าแนวปะการังที่ล้อมรอบเกาะภูเขาไฟในทะเลเขตร้อนจะเติบโตขึ้นเมื่อเกาะทรุดตัวลง (จมลง) กลายเป็น "เกือบจะเป็นแนวปะการัง" หรือเกาะแนวปะการัง ดังเช่นเกาะ Aitutaki ในหมู่เกาะคุก และ Bora Bora และเกาะอื่นๆ ในหมู่เกาะ Society แนวปะการังชายฝั่งกลายเป็นแนวปะการังแบบกำแพงเนื่องจากส่วนนอกของแนวปะการังยังคงอยู่ใกล้ระดับน้ำทะเลด้วยการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต ในขณะที่ส่วนในของแนวปะการังค่อยๆ ทรุดตัวลงกลายเป็นทะเลสาบน้ำเค็มเพราะสภาพแวดล้อมไม่เอื้ออำนวยต่อปะการังและสาหร่ายที่มีแคลเซียมซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการเจริญเติบโตของแนวปะการัง เมื่อเวลาผ่านไป การทรุดตัวจะพัดพาภูเขาไฟเก่าลงไปใต้ผิวมหาสมุทรและแนวปะการังแบบกำแพงก็ยังคงอยู่ ณ จุดนี้ เกาะแห่งนี้ได้กลายเป็นอะทอลล์

ตามที่ JE Hoffmeister ^{[ 14 ]} FS McNeil ^{[ 15 ]} EG Prudy ^{[ 6 ]}และคนอื่นๆ ได้กำหนดไว้ แบบจำลองคาร์สต์ก่อนหน้ากล่าวว่า อะทอลล์เป็น ลักษณะ ทางธรณีวิทยาในยุคไพลสโตซีน ซึ่งเป็นผลโดยตรงจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างการทรุดตัวและการละลายของคาร์สต์ที่เกิดขึ้นในบริเวณภายในแนวปะการังยอดแบนในช่วงที่ระดับน้ำทะเลลดลงในยุคน้ำแข็ง ขอบที่ยกสูงขึ้นตามแนวเกาะที่เกิดจากการละลายของคาร์สต์ที่เกิดขึ้นนี้ จะกลายเป็นแหล่งเจริญเติบโตของปะการังและเกาะอะทอลล์เมื่อถูกน้ำท่วมในช่วงที่ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นในยุคระหว่างน้ำแข็ง

งานวิจัยของ AW Droxler, Stéphan J Jorry และคนอื่นๆ^{[ 4 ]}สนับสนุนแบบจำลองคาร์สต์ก่อนหน้า เนื่องจากพวกเขาพบว่าสัณฐานวิทยาของอะทอลล์สมัยใหม่เป็นอิสระจากอิทธิพลใดๆ ของเกาะที่จมอยู่ใต้น้ำและถูกฝังอยู่ด้านล่าง และไม่ได้ยึดติดอยู่กับแนวปะการังชายฝั่ง/แนวปะการังกั้นเริ่มต้นที่ติดอยู่กับโครงสร้างภูเขาไฟที่ทรุดตัวลงอย่างช้าๆ อันที่จริง แนวปะการังยุคนีโอจีนที่อยู่ใต้อะทอลล์สมัยใหม่ที่ศึกษานั้นทับซ้อนและฝังเกาะที่ทรุดตัวลงอย่างสมบูรณ์ ซึ่งทั้งหมดเป็นแนวปะการังแบบยอดแบนที่ไม่ใช่อะทอลล์ อันที่จริง พวกเขาพบว่าอะทอลล์ไม่ได้ก่อตัวขึ้นเนื่องจากการทรุดตัวของเกาะจนกระทั่ง MIS-11, Mid-Brunhes ซึ่งเป็นเวลานานหลังจากที่เกาะเดิมจำนวนมากจมอยู่ใต้น้ำและถูกฝังโดยแนวปะการังแบบยอดแบนอย่างสมบูรณ์ในช่วงยุคนีโอจีน

อะทอลล์เป็นผลผลิตจากการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเลเขตร้อน ดังนั้นเกาะเหล่านี้จึงพบได้เฉพาะในน่านน้ำเขตร้อนที่อบอุ่นเท่านั้น เกาะภูเขาไฟที่อยู่นอกเหนืออุณหภูมิน้ำที่อบอุ่นซึ่งเป็นที่ต้องการของสิ่งมีชีวิตที่สร้างแนวปะการัง จะกลาย เป็นภูเขาใต้ทะเลเมื่อจมลง และถูกกัดเซาะที่ผิวน้ำ เกาะที่ตั้งอยู่ในบริเวณที่อุณหภูมิน้ำทะเลอบอุ่นเพียงพอสำหรับการเจริญเติบโตของแนวปะการังขึ้นไปให้ทันกับอัตราการจมลงเรียกว่าจุดดาร์วินเกาะในบริเวณที่เย็นกว่าและอยู่ใกล้ขั้วโลกจะพัฒนาไปเป็นภูเขาใต้ทะเลหรือกายอต ในขณะ ที่เกาะที่อบอุ่นกว่าและอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรจะพัฒนาไปเป็นอะทอลล์ เช่นอะทอลล์คูเรอย่างไรก็ตาม อะทอลล์โบราณในช่วงยุค มีโซโซอิก ดูเหมือนจะแสดงรูปแบบการเจริญเติบโตและวิวัฒนาการที่แตกต่างกัน^{[ 16 ] [ 17 ]}

• 
  ทฤษฎีของดาร์วินเริ่มต้นด้วยเกาะภูเขาไฟที่สูญพันธุ์ไปในที่สุด
• 
  เมื่อเกาะและพื้นมหาสมุทรทรุดตัวลง ปะการังจะเจริญเติบโตและสร้างแนวปะการังชายฝั่งซึ่งมักจะมีทะเลสาบน้ำตื้นอยู่ระหว่างแผ่นดินและแนวปะการังหลัก
• 
  เมื่อการทรุดตัวดำเนินต่อไป แนวปะการังชายฝั่งจะกลายเป็นแนวปะการังขนาดใหญ่ขึ้นที่อยู่ห่างจากชายฝั่ง โดยมีทะเลสาบน้ำเค็ม ขนาดใหญ่และลึกกว่าเดิม อยู่ภายใน
• 
  ในที่สุดเกาะก็จมลงสู่ใต้ทะเล และแนวปะการังก็กลายเป็นอะทอลล์ที่ล้อมรอบทะเลสาบเปิดโล่ง

แนวปะการังอะทอลล์มีความสำคัญในฐานะแหล่งที่ เกิด กระบวนการโดโลไมต์ของแคลไซต์ มีการเสนอแบบจำลองหลายแบบสำหรับกระบวนการโดโลไมต์ของแคลไซต์และอาราโกไนต์ภายในแนวปะการังอะทอลล์ ได้แก่ แบบจำลองการระเหย การซึม-การไหลย้อนกลับ เขตผสม การฝัง และน้ำทะเล แม้ว่าต้นกำเนิดของโดโลไมต์ ที่เกิดจากการแทนที่ ยังคงเป็นปัญหาและเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่โดยทั่วไปแล้วเป็นที่ยอมรับกันว่าน้ำทะเลเป็นแหล่งของแมกนีเซียมสำหรับกระบวนการโดโลไมต์ และเป็นของเหลวที่แคลไซต์ถูกเปลี่ยนเป็นโดโลไมต์เพื่อสร้างโดโลไมต์ที่พบในแนวปะการังอะทอลล์ มีกระบวนการต่างๆ มากมายที่ถูกนำมากล่าวถึงเพื่อผลักดันน้ำทะเลปริมาณมากผ่านแนวปะการังอะทอลล์เพื่อให้เกิดกระบวนการโดโลไมต์^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

ในปี ค.ศ. 1896, 1897 และ 1898 ราชสมาคมแห่งลอนดอนได้ทำการเจาะสำรวจที่ อะทอลล์ ฟูนาฟูติในประเทศตูวาลูเพื่อศึกษาการก่อตัวของแนวปะการังพวกเขาต้องการตรวจสอบว่าสามารถพบร่องรอยของสิ่งมีชีวิตในน้ำตื้นที่ระดับความลึกในปะการังของอะทอลล์ในมหาสมุทรแปซิฟิกได้หรือไม่ การสำรวจครั้งนี้เป็นการต่อยอดจากงานวิจัยเกี่ยวกับโครงสร้างและการกระจายตัวของแนวปะการัง ที่ ชาร์ลส์ ดาร์วินได้ทำการศึกษาในมหาสมุทรแปซิฟิก

การสำรวจครั้งแรกในปี พ.ศ. 2449 นำโดยวิลเลียม จอห์นสัน โซลลาสจากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด นักธรณีวิทยารวมถึงวอลเตอร์ จอร์จ วูลนอฟและเอ็ดจ์เวิร์ธ เดวิดจากมหาวิทยาลัยซิดนีย์เดวิดเป็นผู้นำการสำรวจในปี พ.ศ. 2440 ^{[ 21 ]}การสำรวจครั้งที่สามในปี พ.ศ. 2441 นำโดยอัลเฟรด เอ็ดมันด์ ฟิงค์^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}

• หินปูนบาราตัลบางครั้งถูกกล่าวว่าเป็นอะทอลล์ที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่รู้จัก
• เกาะปะการัง