Keinotekoiset riutat: mikä toimii ja mikä ei

keinotekoiset riutat ovat yksi monista merensuojelijoiden käyttämistä työkaluista koralli-riuttojen kunnostamiseksi ympäri maailmaa.ne on valmistettu erilaisista luonnon-tai synteettisistä materiaaleista ja niitä on lukemattomia muotoja ja tyylejä. Tavoitteena nämä keinotekoiset riutat on yleensä tarjota vakaa kasvualue koralli, ja elinympäristö kaloille ja kaikille muille eliöille, jotka löydät luonnollinen riutta. Vuosien varrella keinotekoiset riutat saavat paljon kiitosta niiden parissa työskennelleiltä, mutta paljon kritiikkiä tutkijoilta, jotka näkevät sen toimivan oireiden eikä koralli-riuttojen ongelmien parissa. New Heaven Reef Conservation Program-ohjelmassa olemme työskennelleet keinotekoisten riuttojen kanssa yli vuosikymmenen ajan, ja tässä artikkelissa aiomme tutkia keinotekoisten riuttojen historiaa ja tarkastella sitten joitakin menetelmiä, joiden olemme havainneet olevan kaikkein tai vähiten onnistuneita.

jonkin verran taustaa

Indo-Tyynenmeren alkuperäiskansojen kulttuurien tiedetään käyttäneen bambu-ja palmunlehtirakenteita kalojen houkuttelemiseen, joita kutsutaan kalojen aggregointilaitteiksi tai Muotivillityksiksi. Ei tiedetä, kuinka kauan tämä käytäntö on jatkunut, mutta voidaan varmuudella sanoa, että se on ainakin useita tuhansia vuosia vanha. Saman perinteen mukaisesti monet ensimmäisistä keinotekoisista riutoista suunniteltiin Muotivillityksiksi tai kalojen elinympäristön lisäämiseksi. Toisin kuin monet nykyajan keinotekoiset riutat, nämä ensimmäiset keinotekoiset riutat eivät olleet tarkoitettu edistämään näiden ekosysteemien kasvua, vaan niitä käytettiin työkaluna auttamaan meitä keräämään niistä enemmän. John Holbrookin vuonna 1860 kirjoittama kirja on yksi varhaisimpia julkaisuja siitä, miten voidaan suunnitella ja käyttää keinotekoisia riuttoja kalojen houkuttelemiseksi alueelle, joka on vaurioitunut maalla tapahtuvassa kehityksessä. Aiomme kuitenkin keskittyä enemmän koralli-ennallistamista varten tarkoitettuihin keinotekoisiin riuttoihin, emmekä lauhkean ilmaston riuttoihin tai kalansaaliiden lisäämiseen.

monet pitävät Charles Darwinia ensimmäisenä riuttojen restorationistina, kun hän kiinnitti irronneita koralli bambupaaluihin ja totesi niiden selviytyvän, toisin kuin ne, jotka jätettiin pyörimään hiekalle. Vaikka koralli ei ole kovin tehokas keinotekoinen riutta (bambu hajoaa vedessä nopeammin kuin koralli voi lukita sen itseensä), se on hyvä esimerkki siitä, miten keinotekoisia riuttoja voidaan käyttää tarjoamaan turvallinen ja vakaa kasvuympäristö koralleille. Vaikka se oli mielenkiintoista, se oli luultavasti sukeltajat vierailevat uponnut hylkyjä, jotka ensimmäinen todella huomannut, miten keinotekoinen alustat voidaan muuntaa kukoistava luonnollinen koralli riutta ympäristöissä. Näistä lähtökohdista syntyi ajatus, että voisimme itse asiassa parantaa ekosysteemien perimys-ja toipumisnopeutta niiden vahingoittumisen jälkeen tarjoamalla koralli-ja sienieläinten tarvitseman rakenteen sekä elinympäristön kaloille ja selkärangattomille, jotka kaikki ovat mukana pitämässä ekosysteemiä terveenä ja toimintakykyisenä.

alussa, kun 1970-1980-luvuilla alettiin käyttää keinotekoisia riuttoja koralli-ekosysteemien ennallistamiseen, upotetuista rakenteista suuri osa oli sellaisia, jotka olivat helposti saatavilla, kuten vanhoja veneitä, käytöstä poistettuja sotilasaluksia, junavaunuja, ajoneuvoja jne. Monet näistä toimivat hyvin, jos ne olivat vakaita, myrkyttömiä ja rakenteellisesti monipuolisia. Valitettavasti samaan aikaan toiset näkivät keinotekoiset riutat keinona hävittää jätteet maksamatta vaadittuja maksuja ja jopa saada jonkinlaista tunnustusta vastuullisena yrityksenä. Tällaisia esimerkkejä ovat kuivan teollisuusjätteen tai tuhkan sekoittaminen betoniin, miljoonien renkaiden heittäminen hiekkaan ja rakennusjätteen käyttö esimerkiksi Singaporessa. Nämä myöhemmät esimerkit haittaavat keinotekoisten riuttojen käyttöä monien vuosien ajan, ja tiedemiehet käyttävät niitä vielä nykyäänkin argumentoidakseen sitä vastaan, että niitä voitaisiin soveltaa merten luonnonvarojen suojeluun.

riuttojen onneksi useimmat luonnonsuojelijat kuitenkin myöntävät, että nuo huonot esimerkit ovat vain osa oppimiskäyrää ja että noista ajoista on päästy pitkälle. Nykyään useimmat keinotekoiset riutat suunnitellaan ja otetaan käyttöön tarkoituksellisesti käyttämällä kestäviä ja myrkyttömiä materiaaleja, jotka tarjoavat korkean pinnan ja rakenteen monimuotoisuuden. Nykyään tunnustamme yleisesti useita päätavoitteita keinotekoisten riuttojen:

• korvaa rakenne ja elinympäristön monimuotoisuus paikoissa, joissa se on hävinnyt (ruoppauksen, kehityksen, myrskyjen, vaalenemisen jne.vuoksi.)
• riuttojen tai käytettävissä olevien rakenteiden kasvattaminen paikallisten merien luonnonvarojen lisäämiseksi ja biologisen monimuotoisuuden parantamiseksi
• keinotekoisten sukellus – /snorklauspaikkojen luominen luonnonriuttoihin kohdistuvan turismin vähentämiseksi
• viehättävien tai taiteen innoittamien riuttojen luominen tietoisuuden lisäämiseksi ja riuttakysymysten välittämiseksi suurelle yleisölle

on tärkeää tunnustaa, että keinotekoiset riutat toimivat vain alueilla, joilla veden laatu on edelleen koralli-n kasvua edistävä. Keinotekoiset riutat ovat merivarojen hoitajien loistava työkalu, mutta se on vain yksi työkalu vyöllämme. Sitä on käytettävä yhdessä monien muiden toimien kanssa, kuten sääntöjen ja määräysten laatiminen, paikallisten maalla ja merellä esiintyvien uhkien vähentäminen, liikakalastuksen/liikakäytön vähentäminen ja muut lieventämis-tai suojelukeinot tehokkaan ja kokonaisvaltaisen koralli-riuttojen ennallistamisohjelman luomiseksi.

se mikä ei toimi

on monia tekijöitä, jotka voivat tehdä keinotekoisesta riutasta menestyksen tai epäonnistumisen, ja jopa samat tekniikat ja materiaalit voivat toimia hyvin joissakin tilanteissa, mutta eivät toisissa. Täydellinen kuvaus materiaaleista, tekniikoista ja ympäristötekijöistä on paljon enemmän kuin mahtuu yhteen artikkeliin, mikä on osasyy siihen, miksi tarjoamme pidennettyjä kursseja aiheesta. Kuitenkin, alla on joitakin tekniikoita me tai muut ovat yrittäneet, jotka ovat epäonnistuneet, ja hieman miksi. Vaikka emme toimi, näemme ihmisten toistavan näitä samoja virheitä koko ajan’ yrittäessään keksiä pyörää uudelleen’, joten tämä on tärkeä paikka aloittaa.

1. Roska ja mahdollisesti myrkylliset aineet

sen pitäisi olla itsestäänselvyys, mutta näin käy vielä tänäänkin. Jätemateriaalit ovat harvoin hyviä riuttojen rakentamiseen, koska ne ovat yleensä liian pieniä eivätkä vakaita eliöille kasvaa niillä. Ne huuhtovat usein myrkyllisiä kemikaaleja tai eivät tarjoa eliöille tarvittavaa pintamikrorakennetta. Tunnetuin esimerkki tästä on Floridassa 1970-luvun alussa rakennettu Osbornin riutta, jonka merenpohjaan heitettiin noin 2 miljoonaa vanhaa rengasta. 30 vuotta myöhemmin tutkimukset osoittivat, että alueella ei elänyt juuri lainkaan kaloja, renkaista huuhtoutui myrkyllisiä kemikaaleja, ja jokaisen myrskyn myötä ne liikkuivat pitkin merenpohjaa (joitakin löydettiin huuhtoutuneina rantaan niinkin kaukaa kuin Pohjois-Carolinasta). Samanlaisia projekteja toteutettiin myös Indonesiassa, Filippiineillä ja Australiassa 1980-luvulla

nykyisistä vastaavista rengashankkeista lienee paras esimerkki PVC: tä tai muovia hyödyntävistä hankkeista. Eri puolilla Aasiaa PVC-putkiyhtiöt usein sponsoroivat näitä hankkeita, mikä edistää niiden suosiota. Mutta kerta toisensa jälkeen näiden niin sanottujen keinotekoisten riuttojen havaitaan liikkuvan tai kaatuvan jopa valomyrskyissä, hajoavan ja lopulta alkavan hajota ja vapauttaa myrkyllisiä kemikaaleja. Lisäksi sinisellä ja vihreällä PVC: llä on sileä pinta, johon koralli ei helposti värvää eikä kiinnity, joten se ei koskaan päädy näyttämään luonnolliselta riutalta. Toinen esimerkki oli tri Laurie Raymundon tutkimus Guamissa blast Fishingin jälkeen, jossa tuhoutuneelle riutalle levitettiin PVC-verkkoa ja istutettiin siihen koralli. Tulokset näyttivät aluksi lupaavilta, mutta vuoden 2010 seurantaraportissa Tri. Raymundo näytti kuvia alueesta, ei koralli ollut kiinnittynyt ja suurimmaksi osaksi verkko sotki aluetta ja se poistettiin myöhemmin.

2. Pienet / suojaamattomat rakenteet

keinotekoisten riuttojen tärkein tavoite on luoda kiinteää rakennetta, mutta tämä tavoite näyttää eksyvän joissakin keinotekoisissa riuttaprojekteissa. Klassinen esimerkki tästä on käyttämällä rakennuspalikoita (aka breeze tai karrella lohkot), jotka on kirjaimellisesti suunniteltu kevyiksi ja helppo murtaa kahtia. Näistä ominaisuuksista huolimatta se, että ne ovat halpoja ja helposti saatavilla kaikkialla maailmassa, on tehnyt niistä suosittuja, vaikkakin suurelta osin epäonnistuneita tekniikoita. Yleensä näitä käytetään hyvin suurissa hallituksen tai yritysten hankkeissa, käyttäen vapaaehtoisia, jotka poraavat reikiä lohkoihin ja epoks koralli sirpaleita reikiin. Sukeltajat asettavat ne sitten ”matoiksi” riutalle tai hiekka-alueille. Ne näyttävät hyvältä muutamissa ensimmäisissä kuvasarjoissa, mutta ensimmäisen pienen myrsky-tai monsuunikauden jälkeen ne yleensä löytyvät riutan reunalta hajallaan tai osittain hiekkaan hautautuneina, ja koralli-palasia on enää vain vähän tai ei lainkaan elossa. On ollut joitakin hyvin luovia ja monimutkaisia yrityksiä lukita tai luoda suurempia yksiköitä pois palikoista köysien tai raudoituksen avulla, mutta vanha aksiooma ’roskat sisään, roskat ulos’ pitää yleensä paikkansa.

vaikka ei olekaan kattavaa listaa, nämä ovat joitakin suosituimpia tapoja, joilla ihmiset valitettavasti asettuvat epäonnistumaan. Mutta älä usko epäonnistuminen on kaikkialla keskuudessa keinotekoinen riutta hankkeita, koska joka vuosi uusia ja jännittäviä tekniikoita, materiaalit, ja mallit ovat tulossa ulos, jotka ovat osoittautumassa niiden sovellettavuus.

Mikä Siis Toimii?

kuten Olet luultavasti jo havainnut, ihanteellinen keinotekoinen riutta on:

• stabiili normaaleissa tai suurissa myrskyissä
• valmistettu pitkäikäisistä, kiinteistä ja myrkyttömistä aineista
• suunniteltu siten, että koralli, sienieläin ja muut organismit
• suunniteltu tarjoamaan suuri rakenteellinen monimutkaisuus kaloille ja muille eläimille
• suunniteltu joko sekoittumaan luonnollinen riutta tai suunniteltu erottumaan ja välittämään viesti (veistokset ja taide)

jälleen näkökohdat, kuten syvyys, sijoitus, veneen navigointi, jne. niistä ei keskustella täällä, mutta ne ovat elintärkeitä menestykselle. Alla tarkastelemme joitakin esimerkkejä keinotekoisista riutoista, joiden kanssa työskentelemme yleisesti, ja kommentoimme hieman, miksi pidämme näistä tekniikoista, vaikka ne eivät ehkä täytä kaikkia 5 edellä mainituista kriteereistä.

1. Hylyt ja muut suuret teräsrakenteet

Metallialusten hylyt ovat vanhimpia ja kehittyneimpiä keinotekoisia riuttoja, vaikka sinne leposijaa ei olisikaan suunniteltu. Ensimmäisen ja toisen maailmansodan sotalaivat tarjoavat upeita esimerkkejä siitä, miten valtameri voi vaatia ihmisen tekemiä rakenteita ja luoda elävän ekosysteemin vieraasta esineestä. Joissakin tapauksissa Vanhat hylyt ovat niin koralli-ja merieläinten peitossa, että ne on tunnistettu vasta LiDARin kaltaisen kehittyneen teknologian avulla tai vahingossa poraus-tai ruoppaustöiden yhteydessä.

koralli-riuttojen eliöt kasvavat hyvin teräsrakenteissa, vaikka jotkut ovat huolissaan siitä, että rauta ja muut rajoittavatravinteet suosivat levien tai bakteerien kasvua. Tarkoitushakuisesti upotetut hylyt vaativat kuitenkin ympäristö-ja turvallisuusvalmisteluja ennen käyttöönottoa. Hylkyjen lisäksi, mutta samaan tapaan, käytöstä poistettujen öljynporauslauttojen käyttö keinotekoisina riuttoina edellyttäen, että asianmukaiset ympäristövalmistelut saadaan ensin päätökseen, nämä rakenteet voivat tarjota hämmästyttäviä ”biologisen monimuotoisuuden saarekkeita” muuten karuilla merimaisemilla.

on kuitenkin huomattava, että seosmetallien käyttö on paljon tehottomampaa kuin teräsrakenteiden. Koska elektrolyyttistä hajoamista tapahtuu eri metallien välillä, kun ne asetetaan suolavesiliuokseen, autot, helikopterit tai lentokoneet hajoavat ja hajoavat vain muutamassa lyhyessä kuukaudessa.

2.Betonirakenteet

betoni on useimpien riuttojen hoitajien suosikkimateriaali monestakin syystä. Ensinnäkin se on koostumukseltaan hyvin lähellä luonnollista koralli kalkkikiveä, ja se on myös vahva, raskas, halpa ja helposti saatavilla kaikkialla maailmassa. Betonista voidaan tehdä lähes minkä muotoisia tai kokoisia tahansa, ja se kestää pitkään meren alla. Jotkut koralli-kriitikot väittävät, että betonista (eli portlandsementistä) löydetyt metallijäljet aiheuttavat korallitauteja, mutta tämä ei koskaan toteudu meressä, ja kokemuksemme mukaan koralli viihtyy näissä rakenteissa. Tärkein veto takaisin betonin käyttöön on, että rakenteet voivat nopeasti tulla liian raskas ottaa käyttöön käyttämällä rajalliset resurssit, että useimmat pienet riutta hoitajat ovat käytettävissä. Osa suurimmista betoniprojekteistamme (esim. kelluva maailma, Mininaukio, DMCR-kuutiot jne.) on ollut mahdollista vain hallituksen kanssa solmittujen kumppanuuksien ansiosta, mikä on mahdollistanut pääsyn suuriin proomuihin.

3. Modulaariset yksiköt, jotka on valmistettu terästangosta, sementistä tai lasista

jotkut suosikkirakenteistamme ovat pienempiä yksiköitä, jotka on helppo ottaa käyttöön (tarpeeksi kevyitä, jotta ne voidaan kuljettaa veneeseen vapaaehtoisten voimin) ja koota sitten suuremmiksi rakenteiksi veden alla. Suan Olan on yksi parhaista esimerkeistämme, jos meillä on joitakin tehdasvalmisteisista betoniosista tehtyjä rakenteita koottuina mielenkiintoisiksi ja joskus interaktiivisiksi rakenteiksi. Meillä on myös monia Pulloyksikköjämme siellä, mikä on ollut yksi menestyksekkäimmistä tekniikoistamme tähän mennessä. Yksiköt koostuvat betonipohjasta,johon lasipullot sijoitetaan ja josta tulee koralli. Yksiköt upotetaan hiekkaan estämään niiden liikkuminen. Lopuksi meillä on siellä monia metallirakenteita, jotka on valmistettu raudoituksesta. Jos nämä rakenteet pidetään pieninä, jäykkinä ja oikein hitsattuina, niin ne tekevät todella hyvin. Ne tarjoavat helpon paikan koralli kiinnittämiseen, antavat aaltojen kulkea niiden läpi estääkseen kaatumisen ja kestävät noin 8-10 vuotta veden alla. Kun ne romahtavat, ne ovat yleensä niin koralli peitossa, että asiat vain kasvavat normaalisti.

4. Mineral Accretion devices

luultavasti jännittävin keinoriutan rakentamistapa on mineral accretion devices eli sähköistetyt keinotekoiset riutat (tunnetaan perinteisesti nimellä Biorock™). Nämä alkavat aivan kuten modulaariset metallirakenteet, jotka on tehty raudoituksesta, mutta kun vedessä matalajännitteinen sähkö johdetaan rakenteen läpi. Tämä aiheuttaa elektrolyysiksi kutsutun vaikutuksen, joka antaa rakenteelle katodisen suojan (estää sitä ruostumasta tai syöpymästä) ja aiheuttaa lisäksi merivedestä peräisin olevien mineraalien saostumista ja keräämistä metalliin. Tämä toiminta luo suotuisan ympäristön koralli-ja muiden kalsiumkarbonaattia erittävien organismien kasvulle, jotka yleensä kasvavat paljon nopeammin näissä rakenteissa (jopa tp 3-5 kertaa) ja selviävät paremmin häiriöistä, kuten lämpötilan aiheuttama valkaisu. Perinteisesti nämä yksiköt ovat olleet erittäin kalliita ja vaatineet paljon huoltoa ja osaamista. Teemme kuitenkin yhteistyötä kumppanimme Coralaidin kanssa modernisoidaksemme ja mullistaaksemme tämän teknologian, jotta useammat riuttojen hoitajat voivat hyödyntää sitä.

viime vuosien aikana on kehitetty yhä mielenkiintoisempia tai uudenlaisia metodimateriaaleja, joista osa on lupaavia. Näitä ovat esimerkiksi 3D-tulostimien käyttö sellaisten rakenteiden luomiseksi, joiden pinta-ja rakenteellinen monimuotoisuus on eksponentiaalisesti suurempi ja jotka voitaisiin saavuttaa perinteisin keinoin, sekä taiteen ja kuvanveiston kasvava käyttö tietoisuuden lisäämiseksi meren ahdingosta. Keinotekoiset riutat on jo vuosia nähty väärin suunnattuna yrityksenä tai ’ mielettömänä sekaantumisena.”Ja on olemassa monia esimerkkejä, joissa ihmiset ovat menneet houkutteleva ja media taju reitti rakentaa keinotekoisia riuttoja keskittymättä itse ratkaista ongelmia niiden alueella. Tällaiset ponnistelut epäonnistuvat aina. Yhä useammat tiedot ja anekdoottiset todisteet kuitenkin osoittavat, että keinotekoiset riutat voivat ja niiden pitäisi olla osa integratiivista ja kokonaisvaltaista riuttojen hoito-ohjelmaa.