sztuczne rafy są jednym z wielu narzędzi używanych przez morskich konserwatorów do przywracania raf koralowych na całym świecie, są wykonane z różnych materiałów naturalnych lub syntetycznych i mają nieskończoną liczbę kształtów i stylów. Celem tych sztucznych raf jest na ogół zapewnienie stabilnego obszaru uprawy koralowców i siedliska dla ryb i wszystkich innych organizmów, które można znaleźć na naturalnej rafie. Z biegiem lat sztuczne rafy mają wiele pochwał od tych, którzy z nimi pracowali, ale wiele krytyki ze strony naukowców, którzy widzą to jako pracę nad objawami, a nie problemami, które napotykają rafy koralowe. W Programie Ochrony nowej rafy Heaven, pracujemy ze sztucznymi rafami od ponad dekady, w tym artykule przyjrzymy się historii sztucznych raf, a następnie przyjrzymy się niektórym metodom, które uznaliśmy za najbardziej Lub najmniej skuteczne.
trochę tła
rdzenne Kultury w całym Indo-Pacyfiku są znane z używania struktur bambusa i liści palmowych w celu przyciągania ryb, znanych jako urządzenia do agregacji ryb lub Fad. Nie wiadomo, jak długo trwa ta praktyka, ale można śmiało powiedzieć, że ma ona co najmniej kilka tysięcy lat. W tej samej tradycji wiele z pierwszych sztucznych raf zaprojektowano jako Fad lub w celu zwiększenia dostępnego siedliska ryb. W przeciwieństwie do wielu współczesnych sztucznych raf, te pierwsze sztuczne rafy nie miały zachęcać do rozwoju tych ekosystemów, ale zamiast tego były używane jako narzędzie, które pomogło nam zebrać więcej z nich. Książka napisana przez Johna Holbrooka w 1860 roku jest jedną z najwcześniejszych publikacji na temat projektowania i wykorzystania sztucznych raf do przyciągania ryb w obszarze, który został uszkodzony przez rozwój lądowy. Jednak skupimy się bardziej na sztucznych rafach do odbudowy koralowców, a nie na tych w klimacie umiarkowanym lub używanych do zwiększenia wskaźników połowu ryb.
Wiele osób przypisuje Karolowi Darwinowi bycie pierwszym rekultywatorem RAF, kiedy przyczepił zwichnięte koralowce do bambusowych palików i zaobserwował, że są one w stanie przetrwać, w przeciwieństwie do tych, które pozostały do toczenia się po Piaskach. Chociaż nie jest to bardzo skuteczna sztuczna rafa (bambus degraduje się w wodzie szybciej niż Koral może ją zablokować), jest to dobry przykład tego, jak sztuczne rafy mogą być używane do zapewnienia bezpiecznego i stabilnego środowiska wzrostu koralowców. Co ciekawe, to prawdopodobnie nurkowie odwiedzający zatopione wraki po raz pierwszy naprawdę zauważyli, jak sztuczne substraty można przekształcić w kwitnące naturalne środowiska raf koralowych. Z tych korzeni zrodził się pomysł, że możemy poprawić tempo sukcesji i regeneracji ekosystemów po ich uszkodzeniu, zapewniając strukturę, której potrzebują korale i gąbki, a także środowisko dla ryb i bezkręgowców, które odgrywają ważną rolę w utrzymaniu zdrowego i funkcjonującego ekosystemu.
na początku, kiedy sztuczne rafy zaczęły być używane do odbudowy ekosystemów koralowych w latach 70-tych i 80-tych, wiele z konstrukcji, które zostały zatopione, było łatwo dostępnych, takich jak stare łodzie, wycofane statki wojskowe, Wagony kolejowe, Pojazdy itp. Wiele z nich działało dobrze, jeśli były stabilne, nietoksyczne i zróżnicowane strukturalnie. Niestety, w tym samym czasie inni postrzegali sztuczne rafy jako sposób usuwania odpadów bez płacenia wymaganych opłat, a nawet uzyskania uznania jako odpowiedzialny biznes. Takie przykłady obejmują mieszanie suchych odpadów przemysłowych lub popiołu z betonem, wyrzucanie milionów opon do piasków i wykorzystanie odpadów budowlanych w miejscach takich jak Singapur. Te późniejsze przykłady cofają pole sztucznych raf na wiele lat i do dziś są wykorzystywane przez naukowców do argumentowania przeciwko ich zastosowaniu w ochronie zasobów morskich.
na szczęście dla RAF jednak większość ekologów uznaje, że te złe przykłady są tylko częścią krzywej uczenia się i że rzeczy przeszły długą drogę od tamtych dni. Obecnie, zamiast używać tylko materiałów okazji lub odpadów, większość sztucznych raf jest celowo projektowana i wdrażana przy użyciu trwałych i nietoksycznych materiałów, które zapewniają wysoki stopień różnorodności powierzchniowej i strukturalnej. Dzisiaj, ogólnie rzecz biorąc, uznajemy kilka głównych celów dla sztucznych raf:
- zastąpić strukturę i różnorodność siedlisk w miejscach, w których została utracona (w wyniku pogłębiania, rozwoju, burz, wybielania itp.
- Zwiększ rozmiar raf lub dostępnej struktury, aby zwiększyć lokalne zasoby morskie i poprawić bioróżnorodność
- twórz sztuczne miejsca do nurkowania/snorkelingu, aby złagodzić presję turystyczną na naturalne rafy
- twórz atrakcyjne lub inspirowane sztuką rafy, aby zwiększyć świadomość i informować opinię publiczną o problemach rafowych
ważne jest, aby uznać, że sztuczne rafy działają tylko w obszarach, w których jakość wody nadal sprzyja do wzrostu koralowców. Sztuczne rafy są doskonałym narzędziem zarządzających zasobami morskimi, ale to tylko jedno narzędzie na naszym pasie. Musi być stosowany w połączeniu z szeroką gamą innych działań, takich jak ustanowienie zasad i przepisów, zmniejszenie lokalnych zagrożeń lądowych i morskich, zmniejszenie nadmiernego połowu/nadmiernego wykorzystania oraz inne metody łagodzenia lub ochrony, aby stworzyć skuteczny i holistyczny program odbudowy rafy koralowej.
co nie działa
istnieje wiele czynników, które mogą sprawić, że sztuczna rafa okaże się sukcesem lub porażką, a nawet te same techniki i materiały mogą działać dobrze w niektórych sytuacjach, a nie w innych. Pełny opis materiałów, technik i czynników środowiskowych, które należy wziąć pod uwagę, to o wiele więcej, niż można zmieścić w jednym artykule, co jest jednym z powodów, dla których oferujemy rozszerzone kursy na ten temat. Jednak poniżej znajdują się niektóre z technik, które próbowaliśmy lub inne, które zawiodły, i trochę o tym, dlaczego. Pomimo tego, że nie działa, widzimy ludzi powtarzających te same błędy przez cały czas, gdy „próbują na nowo odkryć koło”, więc jest to ważne miejsce, aby zacząć.
1. Śmieci i potencjalnie toksyczne materiały
to powinno być dane, ale nadal widzimy, że dzieje się to dzisiaj. Odpady rzadko są dobre do budowy RAF, ponieważ są zbyt małe i nie są stabilne dla organizmów, które na nich rosną. Często wyciekają toksyczne substancje chemiczne lub nie zapewniają mikrostruktury powierzchni potrzebnej organizmom do zatrzaśnięcia. Najbardziej znanym tego przykładem jest Rafa Osborn zbudowana na Florydzie na początku lat 70-tych, na której około 2 miliony starych opon spadło na dno morskie. 30 lat później badania wykazały, że w okolicy prawie nie żyją ryby, opony wymywały toksyczne chemikalia, a z każdą burzą poruszały się po dnie morza (niektóre znaleziono wyrzucone na brzeg tak daleko, jak Karolina Północna). Identyczne projekty przeprowadzono również w Indonezji, Filipinach i Australii w latach 80.
dzisiejszy odpowiednik tych projektów opon jest prawdopodobnie najlepszym przykładem tych, które wykorzystują PCV lub tworzywa sztuczne. W całej Azji SE firmy rur PVC często sponsorują te projekty, przyczyniając się do ich popularności. Jednak raz po raz te tak zwane sztuczne rafy poruszają się lub przewracają w nawet lekkich burzach, rozpadają się, a ostatecznie zaczynają degradować i uwalniać toksyczne chemikalia. Ponadto niebieski i zielony PVC ma gładką powierzchnię, do której korale nie będą łatwo rekrutować ani dołączać, a więc nigdy nie wygląda jak naturalna Rafa. Innym przykładem było badanie przeprowadzone przez dr Laurie Raymundo na Guam po łowieniu blastów, w którym siatka PVC została ułożona na zniszczonej rafie i przeszczepiona koralem. Wyniki wyglądały obiecująco na początku, ale w apcrs 2010 Dr. Raymundo pokazał zdjęcia obszaru, bez koralowców miał dołączone i w większości siatka robiła bałagan w obszarze i został później usunięty.
2. Małe / niezabezpieczone struktury
głównym celem sztucznych raf jest stworzenie solidnej struktury, jednak cel ten wydaje się gubić w niektórych projektach sztucznych raf. Klasycznym tego przykładem jest użycie bloków konstrukcyjnych (aka bryza lub pustaki), które są dosłownie zaprojektowane tak, aby były lekkie i łatwe do złamania na pół. Pomimo tych atrybutów, fakt, że są one tanie i łatwo dostępne w dowolnym miejscu na świecie, uczynił je popularnymi, choć w dużej mierze nieudaną techniką. Ogólnie rzecz biorąc, są one wykorzystywane podczas bardzo dużych projektów rządowych lub korporacyjnych, przy użyciu wolontariuszy, którzy wywiercają otwory w blokach, a następnie fragmenty koralowców epoksydowych do otworów. Nurkowie następnie umieszczają je w „matach” na rafie lub obszarach piaszczystych. Wyglądają świetnie w pierwszych kilku zestawach zdjęć, ale po pierwszej małej burzy lub sezonie monsunowym na ogół można je znaleźć rozrzucone po krawędzi rafy lub częściowo zakopane w piasku, z kilkoma lub żadnymi fragmentami koralowców wciąż żywymi. Było kilka bardzo kreatywnych i skomplikowanych prób zamknięcia lub stworzenia większych jednostek z bloków za pomocą lin lub prętów zbrojeniowych, ale stary aksjomat „śmieci w, śmieci na zewnątrz” zwykle jest prawdziwy.
chociaż daleko od wyczerpującej listy, są to jedne z najpopularniejszych sposobów, w które ludzie niestety ustawiają się na niepowodzenie. Ale nie myśl, że porażka jest wszechobecna wśród projektów sztucznych raf, ponieważ każdego roku pojawiają się nowe i ekscytujące techniki, materiały i projekty, które dowodzą ich przydatności.
Więc Co Działa?
jak już zapewne zauważyliście, idealna sztuczna rafa to:
- stabilny w normalnych i dużych burzach
- wykonany z trwałych, stałych, nietoksycznych materiałów
- zaprojektowany, aby mieć wysoką złożoność powierzchni (teksturę) do rekrutacji koralowców, gąbek i innych organizmów
- zaprojektowany, aby zapewnić wysoką złożoność strukturalną dla ryb i innych zwierząt
- zaprojektowany do mieszania się w z naturalną rafą, lub być zaprojektowane, aby wyróżniać się i przekazywać przesłanie (rzeźby i Sztuka)
ponownie, rozważania takie jak głębokość, rozmieszczenie, nawigacja łodzi itp. nie są tutaj omawiane, ale są niezwykle ważne dla sukcesu. Poniżej przyjrzymy się kilku przykładom sztucznych raf, z którymi często pracujemy i skomentujemy trochę, dlaczego lubimy te techniki, nawet jeśli mogą nie spełniać wszystkich 5 powyższych kryteriów.
1. Wraki i inne duże konstrukcje stalowe
wraki statków są jednymi z najstarszych i najlepiej rozwiniętych sztucznych raf, nawet jeśli nie planowano ich lokalizacji. Okręty wojenne z I I II wojny światowej stanowią jedne z najbardziej oszałamiających przykładów tego, jak ocean może przejmować struktury stworzone przez człowieka i tworzyć żywy ekosystem z obcego obiektu. W niektórych przypadkach stare wraki są tak pokryte koralami i życiem morskim, że zostały zidentyfikowane tylko dzięki zaawansowanym technologiom, takim jak LIDAR, lub przez przypadek podczas wiercenia lub pogłębiania.
organizmy Rafy Koralowej dobrze rosną na konstrukcjach stalowych, pomimo obaw niektórych, że żelazo i inne ograniczające składniki odżywcze sprzyjają wzrostowi glonów lub bakterii. Mimo wykorzystania materiałów, celowo zatopione wraki wymagają jednak przygotowania w zakresie ochrony środowiska i bezpieczeństwa przed ich rozmieszczeniem. Oprócz wraków, ale w tym samym kierunku, wykorzystuje się wycofane platformy wiertnicze jako sztuczne rafy, pod warunkiem, że najpierw zostaną ukończone odpowiednie przygotowania środowiskowe, struktury te mogą zapewnić niesamowite „wyspy bioróżnorodności” w jałowych krajobrazach morskich.
należy jednak zauważyć, że stosowanie mieszanych stopów metali jest znacznie mniej skuteczne niż konstrukcje stalowe. Ze względu na skutki degradacji elektrolitycznej, która występuje między różnymi metalami po umieszczeniu w roztworze słonej wody, przedmioty, takie jak samochody, helikoptery lub samoloty, ulegną degradacji i rozpadną się w ciągu zaledwie kilku krótkich miesięcy.
2.Konstrukcje betonowe
beton jest ulubionym materiałem do wykorzystania przez większość menedżerów RAF z wielu powodów. Po pierwsze, jest to materiał, który jest bardzo zbliżony do naturalnego wapienia koralowego, a także jest mocny, ciężki, tani i łatwo dostępny na całym świecie. Beton może być wykonany w prawie każdym kształcie lub rozmiarze i trwa długo pod oceanem. Niektórzy krytycy twierdzą, że metale śladowe Znalezione w betonie (aka Cement portlandzki) spowodują chorobę koralowców, ale nigdy nie jest to realizowane w oceanie, a z naszego doświadczenia wynika, że korale rozwijają się na tych strukturach. Głównym powrotem do korzystania z betonu jest to, że struktury mogą szybko stać się zbyt ciężkie, aby wdrożyć przy użyciu ograniczonych zasobów, które większość małych menedżerów rafy mają dostępne. Niektóre z naszych największych projektów betonowych (np. Swiat pływalności, Mini kwadrat, kostki DMCR itp.) były możliwe tylko dzięki partnerstwom z rządem, które umożliwiły nam dostęp do dużych barek.
3. Jednostki modułowe wykonane ze stalowych prętów zbrojeniowych, cementu lub szkła
niektóre z naszych ulubionych konstrukcji to mniejsze jednostki, które można łatwo wdrożyć (wystarczająco lekkie, aby mogły być przeniesione na Łódź przez wolontariuszy), a następnie zmontować w większe konstrukcje pod wodą. Suan Olan jest jednym z naszych najlepszych przykładów tego, Gdybyśmy mieli pewne konstrukcje wykonane z prefabrykowanych elementów betonowych połączonych w ciekawe i czasami interaktywne struktury. Mamy tam również wiele naszych butelek, co do tej pory było jedną z naszych najbardziej udanych technik. Jednostki składają się z betonowej podstawy, w której umieszczane są szklane butelki i stają się punktem mocowania koralowców. Jednostki są zatopione w Piaskach, aby uniemożliwić im poruszanie się. Wreszcie, mamy tam wiele naszych konstrukcji metalowych, które są wykonane z prętów zbrojeniowych. Pod warunkiem, że te struktury są utrzymywane małe, sztywne i odpowiednio spawane, a następnie robią to naprawdę dobrze. Zapewniają łatwe miejsce do przymocowania koralowców, mają tendencję do przepuszczania przez nie fal, aby zapobiec przewróceniu się i trwają około 8-10 lat pod wodą. Gdy już się zapadną, są zwykle tak pokryte koralem, że rzeczy po prostu rosną normalnie.
Urządzenia akrecji mineralnej
prawdopodobnie najbardziej ekscytującą metodą budowy sztucznej rafy jest użycie urządzeń akrecji mineralnej lub zelektryfikowanych sztucznych raf (tradycyjnie znanych jako Biorock™). Zaczynają się one podobnie jak nasze modułowe Konstrukcje metalowe wykonane z prętów zbrojeniowych, ale raz w wodzie energia elektryczna niskiego napięcia jest przepuszczana przez konstrukcję. Tworzy to efekt znany jako elektroliza, która zapewnia ochronę katodową konstrukcji (zapobiega rdzewieniu lub korozji), a ponadto powoduje, że minerały z wody morskiej wytrącają się i zbierają na metalu. Działanie to tworzy korzystne środowisko dla wzrostu koralowców i innych organizmów wydzielających węglan wapnia, które mają tendencję do szybszego wzrostu na tych strukturach (do TP 3-5 razy) i lepiej przetrwać dzięki zakłóceniom, takim jak wybielanie indukowane temperaturą. Tradycyjnie urządzenia te były bardzo drogie i wymagały dużej konserwacji i specjalistycznej wiedzy. Jednak współpracujemy z naszym partnerem CoralAid, aby zmodernizować i zrewolucjonizować tę technologię, aby więcej menedżerów rafy mogło z niej korzystać.
w ciągu ostatnich kilku lat projektuje się coraz bardziej interesujące lub nowatorskie materiały, z których niektóre pokazują wiele obiecujących. Obejmują one wykorzystanie drukarek 3D do tworzenia struktur o wykładniczo większej różnorodności powierzchniowej i strukturalnej, którą można osiągnąć tradycyjnymi metodami, oraz coraz większe wykorzystanie sztuki i rzeźby w celu zwrócenia większej uwagi na los Oceanu. Przez lata sztuczne rafy były postrzegane jako niewłaściwie ukierunkowane wysiłki lub ” bezmyślne wtrącanie się.”I jest wiele przykładów, gdzie ludzie udali się na atrakcyjną i medialną drogę budowania sztucznych raf bez skupiania się na faktycznym rozwiązywaniu problemów w ich okolicy. Takie wysiłki zawsze kończą się niepowodzeniem. Jednak coraz więcej danych i niepotwierdzonych dowodów pokazuje, że sztuczne rafy mogą i powinny być częścią integracyjnego i holistycznego programu zarządzania rafami.