kunstige rev er et af de mange værktøjer, der bruges af marine bevarere til at genoprette koralrev over hele kloden, de er lavet af en række naturlige eller syntetiske materialer og kommer i et uendeligt antal former og stilarter. Målet med disse kunstige rev er generelt at give et stabilt voksende område for koraller og habitat for fisk og alle de andre organismer, som du ville finde på et naturligt Rev. I årenes løb har kunstige rev meget ros fra dem, der har arbejdet med dem, men en masse kritik fra forskere, der ser det som at arbejde på symptomerne og ikke de problemer, der står over for koralrev. På det nye Heaven Reef Conservation Program, Vi har arbejdet med kunstige rev i over et årti, og i denne artikel, vi vil udforske historien om kunstige rev, og se derefter på nogle af de metoder, vi har fundet mest eller mindst succesrige.
lidt baggrund
indfødte kulturer i hele Indo-Stillehavet har været kendt for at bruge bambus-og palmebladstrukturer for at tiltrække fisk, kendt som fiskeaggregeringsanordninger eller FADs. Det vides ikke, hvor længe denne praksis har foregået, men det er sikkert at sige, at den er mindst flere tusinde år gammel. I den samme tradition blev mange af de første kunstige rev designet som FADs eller til at øge det tilgængelige fiskehabitat. I modsætning til mange moderne kunstige rev var disse første kunstige rev ikke beregnet til at fremme væksten af disse økosystemer, men blev i stedet brugt som et redskab til at hjælpe os med at høste mere af dem. En bog skrevet af John Holbrook i 1860 er en af de tidligste publikationer om, hvordan man designer og bruger kunstige rev til at tiltrække fisk i et område, der blev beskadiget af landudvikling. Vi vil dog fokusere mere på de kunstige rev til koralgenoprettelse snarere end dem i tempererede klimaer eller bruges til at øge fiskefangstraterne.
mange mennesker tilskriver Charles Darvin at være den første reef restorationist, da han vedhæftede løsrevne koraller til bambusstænger og observerede, at de var i stand til at overleve, i modsætning til dem, der blev tilbage til at rulle rundt i sandet. Selvom det ikke er et meget effektivt kunstigt rev (bambus nedbrydes hurtigere i vand, end koralen kan låse sig selv i), er det et godt eksempel på, hvordan kunstige rev kan bruges til at give et sikkert og stabilt voksende miljø for koraller. Selvom det var interessant, var det sandsynligvis dykkere, der besøgte sunkne vrag, der først virkelig bemærkede, hvordan kunstige underlag kan omdannes til blomstrende naturlige koralrevmiljøer. Fra disse rødder tog ideen fat på, at vi faktisk kunne forbedre rækkefølgen og genopretningen af økosystemer, efter at de blev beskadiget ved at give den struktur, som koraller og svampe har brug for, og habitatet for fisk og hvirvelløse dyr, som alle spiller en rolle for at holde økosystemet sundt og fungerende.
i begyndelsen, da kunstige rev først begyndte at blive brugt til restaurering af koraløkosystemer i 1970 ‘erne-1980’ erne, var mange af de strukturer, der blev sunket, dem, der var let tilgængelige, såsom gamle både, nedlagte militærskibe, togbiler, køretøjer osv. Mange af disse fungerede godt, hvis de var stabile, ikke-giftige og strukturelt forskellige. Desværre så andre på samme tid kunstige rev som en måde at bortskaffe affald uden at betale de krævede gebyrer og endda få en vis anerkendelse som en ansvarlig virksomhed. Sådanne eksempler inkluderer blanding af tørt industriaffald eller aske i beton, dumpning af millioner af dæk i sandet, og brugen af byggeaffald på steder som Singapore. Disse senere eksempler sætter området for kunstige rev tilbage i mange år, og stadig i dag bruges af forskere til at argumentere imod deres anvendelighed til beskyttelse af marine ressourcer.
heldigvis for rev men de fleste bevarere erkender, at disse dårlige eksempler kun er en del af læringskurven, og at tingene er kommet langt siden disse dage. I dag, i stedet for kun at bruge materialer af muligheder eller affald, de fleste kunstige rev er målrettet designet og implementeret ved hjælp af langvarige og ikke-giftige materialer, der giver en høj grad af overflade-og strukturel mangfoldighed. I dag anerkender vi generelt flere hovedmål for kunstige rev:
- Udskift struktur og habitatdiversitet på steder, hvor den er gået tabt (på grund af opmudring, udvikling, storme, blegning osv.)
- Forøg størrelsen på rev eller tilgængelig struktur for at forbedre lokale marine ressourcer og forbedre biodiversiteten
- Opret kunstige dykke – /snorkelsteder for at lette turismens pres på naturlige rev
- Opret attraktive eller kunstinspirerede rev for at øge bevidstheden og kommunikere revproblemer til offentligheden
det er vigtigt at erkende, at kunstige rev kun fungerer i områder, hvor vandkvaliteten stadig er befordrende for koralvækst. Kunstige rev er et godt værktøj for marine ressourceforvaltere, men det er kun et værktøj på vores bælte. Det skal bruges sammen med en lang række andre handlinger, såsom etablering af regler og forskrifter, reduktion af lokale land-og havbaserede trusler, reduktion af overfiskeri/overforbrug og andre afbødnings-eller beskyttelsesmetoder for at skabe et effektivt og holistisk koralrev restaureringsprogram.
hvad fungerer ikke
der er mange faktorer, der kan gøre et kunstigt rev til en succes eller fiasko, og selv de samme teknikker og materialer fungerer muligvis godt i nogle situationer og ikke i andre. En komplet beskrivelse af de materialer, teknikker og miljømæssige faktorer, der skal overvejes, er meget mere, end der kan passe ind i en artikel, hvilket er en del af grunden til, at vi tilbyder udvidede kurser om emnet. Imidlertid, nedenfor er nogle af de teknikker, vi eller andre har prøvet, der har fejlet, og lidt om hvorfor. På trods af at de ikke fungerer, ser vi folk gentage de samme fejl hele tiden, mens de ‘prøver at genopfinde hjulet’, så dette er et vigtigt sted at starte.
1. Affald og potentielt giftige materialer
det skal være en given, men vi ser stadig dette foregår i dag. Affaldsmaterialer er sjældent gode til at bygge rev, da de har tendens til at være for små og ikke stabile til, at organismer kan vokse på dem. De udvaskes ofte giftige kemikalier eller giver ikke den overflademikrostruktur, der er nødvendig for, at organismer kan låse sig fast. Det mest berømte eksempel på dette er Osborn reef bygget i Florida i begyndelsen af 1970 ‘ erne, som så omkring 2 millioner gamle dæk dumpet på havbunden. 30 år senere viste undersøgelser, at næsten ingen fisk boede i området, dækkene udvaskede giftige kemikalier, og med hver storm bevægede de sig over havbunden (nogle blev fundet skyllet i land så langt væk som North Carolina). Identiske projekter blev også udført i Indonesien, Filippinerne og Australien i 1980 ‘ erne
dagens ækvivalent med disse dækprojekter er sandsynligvis bedst eksemplificeret af dem, der bruger PVC eller plast. I hele SE Asien sponsorerer PVC-rørfirmaer ofte disse projekter og bidrager til deres popularitet. Imidlertid viser det sig, at disse såkaldte kunstige rev igen og igen bevæger sig eller vælter i lige lette storme, bryder fra hinanden og til sidst begynder at nedbryde og frigive giftige kemikalier. Desuden har blå og grøn PVC en glat overflade, som koraller ikke let rekrutterer eller vedhæfter, og så ender det aldrig med at ligne et naturligt Rev. Et andet eksempel var en undersøgelse af Dr. Laurie Raymundo i Guam efter eksplosionsfiskeri, hvor PVC-mesh blev lagt ud på det ødelagte rev og transplanteret med koral. Resultaterne så lovende ud i starten, men på APCR ‘ erne i 2010 Dr. Raymundo viste billeder af området, ingen koraller havde fastgjort, og for det meste lavede masken et rod i området og blev senere fjernet.
2. Små / usikrede strukturer
hovedmålet med kunstige rev er at skabe solid struktur, men dette mål ser ud til at gå tabt i nogle kunstige revprojekter. Det klassiske eksempel på dette er at bruge byggesten (aka brise eller slagger blokke), som bogstaveligt talt er designet til at være let og let at bryde i halve. På trods af disse egenskaber har det faktum, at de er billige og let tilgængelige overalt i verden, gjort dem populære, omend stort set mislykket teknik. Generelt bruges disse under meget store offentlige eller virksomhedsprojekter ved hjælp af frivillige, der borer huller i blokkene og derefter koral fragmenter i hullerne. Dykkere placerer dem derefter i ‘måtter’ på revet eller sandområderne. De ser godt ud i de første par sæt billeder, men efter den første lille storm eller monsun sæson kan de generelt findes spredt over revkanten eller delvist begravet i sand, med få til ingen af koralfragmenterne stadig i live. Der har været nogle meget kreative og udførlige forsøg på at låse op eller skabe større enheder ud af blokkene ved hjælp af reb eller armeringsjern, men det gamle aksiom af ‘garbage in, garbage out’ gælder normalt.
selvom langt fra en omfattende liste, er disse nogle af de mest populære måder, som folk desværre satte sig op for fiasko. Men tro ikke, at fiasko er allestedsnærværende blandt kunstige revprojekter, fordi der hvert år kommer nye og spændende teknikker, materialer og design, der beviser deres anvendelighed.
Så Hvad Virker?
som du sandsynligvis har samlet nu, er et ideelt kunstigt rev:
- stabil i normale til store storme
- fremstillet af langvarige, faste, ikke-giftige materialer
- designet til at have en høj overfladekompleksitet (tekstur) til rekruttering af koraller, svampe og andre organismer
- designet til at give en høj mængde strukturel kompleksitet for fisk og andre dyr
- designet til enten at blande sig med de naturligt rev, eller være designet til at skille sig ud og formidle et budskab (skulpturer og kunst)
igen overvejelser som dybde, placering, bådnavigation osv. er ikke diskuteret her, men er meget vigtige for succes. Nedenfor vil vi se på nogle eksempler på kunstige rev, vi ofte arbejder med, og kommentere lidt om, hvorfor vi kan lide disse teknikker, selvom de måske ikke opfylder alle 5 af kriterierne ovenfor.
1. Vrag og andre store stålkonstruktioner
Metal skibsvrag er nogle af de ældste og mest veludviklede kunstige rev, selv om der hvilested ikke var planlagt. Krigsskibe fra Første Verdenskrig og II giver nogle af de mest fantastiske eksempler på, hvordan havet kan kræve menneskeskabte strukturer og skabe et levende økosystem ud af et fremmed objekt. I nogle tilfælde er gamle vrag så dækket af koraller og marine liv, at de kun er blevet identificeret gennem avancerede teknologier som LIDAR eller ved et uheld under boring eller opmudring.
Koralrevorganismer vokser godt på stålkonstruktioner, på trods af nogle bekymringer om, at jern og andre begrænsende næringsstoffer vil favorisere alge-eller bakterievækst. Selvom man bruger mulighedsmaterialer, kræver målrettet sunkne vrag imidlertid miljø-og sikkerhedsforberedelser, før de indsættes. Ud over vrag, men i samme retning, er brugen af nedlagte olieplatforme som kunstige rev, forudsat at ordentlige miljøforberedelser først er afsluttet, kan disse strukturer give fantastiske ‘øer af biodiversitet’ i ellers golde seascapes.
det skal dog bemærkes, at anvendelse af blandede metallegeringer er meget mindre effektiv end stålkonstruktioner. På grund af virkningerne af elektrolytisk nedbrydning, der opstår mellem forskellige metaller, når de placeres i en saltvandsløsning, vil genstande som biler, helikoptere eller fly nedbrydes og brydes fra hinanden på kun få korte måneder.
2.Betonkonstruktioner
beton er det foretrukne materiale til brug for de fleste revledere af mange grunde. For det første er det et materiale, der er meget tæt på sammensætningen til naturlig koralkalksten, og det er også stærkt, tungt, billigt og let tilgængeligt over hele verden. Beton kan laves i næsten enhver form eller størrelse og varer lang tid under havet. Nogle kritikere hævder, at spormetaller, der findes i beton (også Portland cement), vil forårsage koralsygdom, men dette realiseres aldrig i havet, og efter vores erfaring trives koraller på disse strukturer. Det vigtigste træk ved at bruge beton er, at strukturer hurtigt kan blive for tunge til at implementere ved hjælp af de begrænsede ressourcer, som de fleste små revforvaltere har til rådighed. Nogle af vores største konkrete projekter (dvs.opdrift verden, Mini kvadrat, Dmcr terninger, etc.) har kun været muligt på grund af partnerskaber med regeringen, som har givet os adgang til store pramme.
3. Modulære enheder lavet af stål armeringsjern, Cement eller glas
nogle af vores foretrukne strukturer er mindre enheder, der let kan implementeres (let nok til at blive ført til en båd af frivillige) og derefter samlet i større strukturer under vandet. Suan Olan er et af vores bedste eksempler på dette, hvor vi har nogle strukturer lavet af præfabrikerede betondele samlet til interessante og undertiden interaktive strukturer. Vi har også mange af vores Flaskeenheder der, hvilket har været en af vores mest succesrige teknikker til dato. Enhederne består af en betonbase, i hvilken glasflasker placeres og bliver fastgørelsespunktet for koraller. Enhederne sænkes ned i sandet for at forhindre dem i at bevæge sig rundt. Endelig har vi der mange af vores metalkonstruktioner, der er lavet af armeringsjern. Forudsat at disse strukturer holdes små, stive og korrekt svejsede, gør de det rigtig godt. De giver et let sted at fastgøre koraller, har tendens til at lade bølger passere gennem dem for at forhindre væltning og vare omkring 8-10 år under vandet. Når de kollapser, er de normalt så dækket af koraller, at tingene bare fortsætter med at vokse som normalt.
4. Mineral Accretion devices
sandsynligvis den mest spændende metode til kunstig revkonstruktion er brugen af mineral accretion enheder eller elektrificerede kunstige rev (traditionelt kendt som Biorock lyrus). Disse starter ligesom vores modulære metalkonstruktioner lavet af armeringsjern, men en gang i vandet ledes lavspændingselektricitet gennem strukturen. Dette skaber en effekt kendt som elektrolyse, som giver katodisk beskyttelse til strukturen (forhindrer den i at ruste eller korrodere) og får desuden mineraler fra havvandet til at udfælde og samle sig på metallet. Denne handling skaber et gavnligt miljø for væksten af koraller og andre calciumcarbonatudskillende organismer, som har tendens til at vokse meget hurtigere på disse strukturer (op tp 3-5 gange) og overleve bedre gennem forstyrrelser såsom temperaturinduceret blegning. Traditionelt har disse enheder været meget dyre og krævet en høj mængde vedligeholdelse og ekspertise. Imidlertid, vi arbejder sammen med vores partner CoralAid for at modernisere og revolutionere denne teknologi, så flere revledere kan bruge den.
i løbet af de sidste par år er der designet mere og mere interessante eller nye metoder materialer, hvoraf nogle viser meget løfte. Disse inkluderer brugen af 3D-printere til at skabe strukturer med eksponentielt større overflade-og strukturel mangfoldighed, der kunne opnås på traditionelle måder, og den stigende brug af kunst og skulptur for at skabe mere opmærksomhed om havets situation. I årevis er kunstige rev blevet set som forkert rettet indsats eller ‘tankeløs indblanding.’Og der er mange eksempler på, hvor folk er gået efter den attraktive og mediekyndige rute med at bygge kunstige rev uden at fokusere på faktisk at løse problemerne i deres område. En sådan indsats vil altid ende i fiasko. Imidlertid viser flere og flere data og anekdotiske beviser, at kunstige rev kan og bør være en del af et integreret og holistisk revstyringsprogram.