Recifele artificiale: ce funcționează și ce nu

recifele artificiale sunt unul dintre numeroasele instrumente folosite de conservatorii marini pentru a restabili recifele de corali din întreaga lume, sunt fabricate dintr-o varietate de materiale naturale sau sintetice și vin într-un număr infinit de forme și stiluri. Scopul acestor recife artificiale este, în general, de a oferi o zonă de creștere stabilă pentru corali și habitat pentru pești și toate celelalte organisme pe care le-ați găsi pe un recif natural. De-a lungul anilor, recifele artificiale au multe laude din partea celor care au lucrat cu ele, dar o mulțime de critici din partea oamenilor de știință care o văd ca lucrând la simptome și nu la problemele cu care se confruntă recifele de corali. La Programul de conservare a recifelor New Heaven, lucrăm cu recifele artificiale de peste un deceniu, și în acest articol, vom explora istoria recifelor artificiale, și apoi ne vom uita la unele dintre metodele pe care le-am găsit a fi cele mai reușite sau mai puțin reușite.

un pic de fundal

culturile indigene din întreaga Indo-Pacific au fost cunoscute pentru a utiliza structuri de bambus și frunze de palmier, în scopul de a atrage pește, cunoscut sub numele de dispozitive de agregare de pește sau capricii. Nu se știe cât timp se desfășoară această practică, dar este sigur să spunem că are cel puțin câteva mii de ani. În aceeași tradiție, multe dintre primele recife artificiale au fost concepute ca mofturi sau pentru creșterea habitatului de pește disponibil. Spre deosebire de multe recife artificiale moderne, aceste prime recife artificiale nu au fost destinate să încurajeze creșterea acestor ecosisteme, ci au fost folosite ca un instrument pentru a ne ajuta să recoltăm mai mult din ele. O carte scrisă de John Holbrook în 1860 este una dintre primele publicații despre modul de proiectare și utilizare a recifelor artificiale pentru a atrage peștii într-o zonă afectată de dezvoltarea pe uscat. Cu toate acestea, ne vom concentra mai mult pe recifele artificiale pentru restaurarea coralilor, mai degrabă decât pe cele din climă temperată sau folosite pentru a crește ratele de captură a peștilor.

o mulțime de oameni îl atribuie pe Charles Darwin ca fiind primul restaurator de recif, când a atașat corali dislocați la mizele de bambus și a observat că au reușit să supraviețuiască, spre deosebire de cei care au fost lăsați să se rostogolească în nisip. Deși nu este un recif artificial foarte eficient (bambusul se va degrada în apă mai repede decât coralii îl pot bloca), este un bun exemplu al modului în care recifele artificiale pot fi utilizate pentru a oferi un mediu de creștere sigur și stabil pentru corali. Deși interesant, probabil că scafandrii care vizitează epave scufundate au observat mai întâi cum substraturile artificiale pot fi transformate în medii naturale înfloritoare de recif de corali. Din aceste rădăcini, s-a dezvoltat ideea că am putea îmbunătăți rata de succesiune și recuperare a ecosistemelor după ce au fost deteriorate, oferind structura de care au nevoie coralii și bureții, și habitatul peștilor și nevertebratelor care joacă un rol în menținerea ecosistemului sănătos și funcțional.

la început, când recifele artificiale au început să fie folosite pentru restaurarea ecosistemelor de corali în anii 1970-1980, o mulțime de structuri care au fost scufundate au fost cele care au fost ușor disponibile, cum ar fi bărci vechi, nave militare dezafectate, vagoane de tren, vehicule etc. Multe dintre acestea au funcționat bine, dacă erau stabile, netoxice și diverse din punct de vedere structural. Din păcate, în același timp, alții au văzut recifele artificiale ca o modalitate de eliminare a deșeurilor fără a plăti taxele necesare și chiar a obține o anumită recunoaștere ca o afacere responsabilă. Astfel de exemple includ amestecarea deșeurilor industriale uscate sau a cenușii în beton, aruncarea a milioane de anvelope în nisipuri și utilizarea deșeurilor din construcții în locuri precum Singapore. Aceste exemple ulterioare au dat înapoi domeniul recifelor artificiale timp de mulți ani și încă astăzi sunt folosite de oamenii de știință pentru a argumenta împotriva aplicabilității lor în protejarea resurselor marine.

din fericire pentru recife cu toate acestea, majoritatea conservaționiștilor recunosc că aceste exemple rele sunt doar o parte a curbei de învățare și că lucrurile au parcurs un drum lung din acele zile. Astăzi, în loc să folosească doar materiale de oportunitate sau deșeuri, majoritatea recifelor artificiale sunt proiectate și desfășurate în mod intenționat folosind materiale de lungă durată și netoxice care oferă un grad ridicat de suprafață și diversitate structurală. Astăzi, recunoaștem în general câteva obiective principale pentru recifele artificiale:

• înlocuiți structura și diversitatea habitatelor în locurile în care s-a pierdut (din cauza dragării, dezvoltării, furtunilor, albirii etc.)
• Creșteți dimensiunea recifelor sau structura disponibilă pentru a spori resursele marine locale și pentru a îmbunătăți biodiversitatea
• creați situri artificiale de scufundări/snorkeling pentru a diminua presiunea turistică asupra recifelor naturale
• creați Recife atractive sau inspirate de artă pentru a crește gradul de conștientizare și a comunica problemele recifelor publicului larg

este important să recunoaștem că recifele artificiale funcționează numai în zone în care calitatea apei este încă favorabilă creșterii coralilor. Recifele artificiale sunt un instrument excelent al managerilor de resurse marine, dar este doar un instrument pe centura noastră. Acesta trebuie utilizat împreună cu o mare varietate de alte acțiuni, cum ar fi stabilirea de reguli și reglementări, reducerea amenințărilor locale terestre și maritime, reducerea supra-pescuitului/supra-utilizării și alte metode de atenuare sau protecție pentru a crea un program eficient și holistic de restaurare a recifelor de corali.

ce nu funcționează

există mulți factori care pot face un recif artificial un succes sau un eșec și chiar aceleași tehnici și materiale pot funcționa bine în unele situații și nu în altele. O descriere completă a materialelor, tehnicilor și factorilor de mediu de luat în considerare este mult mai mult decât se poate încadra într-un articol, care face parte din motivul pentru care oferim cursuri extinse pe această temă. Cu toate acestea, mai jos sunt câteva dintre tehnicile pe care noi sau alții le-am încercat care au eșuat și un pic despre ce. În ciuda faptului că nu funcționează, vedem oameni repetând aceleași greșeli tot timpul în timp ce ‘încearcă să reinventeze roata’, deci acesta este un loc important pentru a începe.

1. Gunoi și materiale potențial toxice

ar trebui să fie un dat, dar vedem încă acest lucru se întâmplă astăzi. Deșeurile sunt rareori bune pentru construirea recifelor, deoarece tind să fie prea mici și nu sunt stabile pentru ca organismele să crească pe ele. Adesea leach substanțe chimice toxice sau nu furnizează micro-structura de suprafață necesară pentru organisme să se agațe. Cel mai faimos exemplu în acest sens este reciful Osborn construit în Florida la începutul anilor 1970, care a văzut aproximativ 2 milioane de anvelope vechi aruncate pe fundul mării. 30 de ani mai târziu, studiile au arătat că aproape niciun pește nu locuia în zonă, anvelopele scurgeau substanțe chimice toxice și, cu fiecare furtună, se deplasau pe fundul mării (unele au fost găsite spălate la țărm până în Carolina de Nord). Proiecte identice au fost realizate și în Indonezia, Filipine și Australia în anii 1980

echivalentul de astăzi al acestor proiecte de anvelope este probabil cel mai bine exemplificat de cei care utilizează PVC sau materiale plastice. În toată Asia de SE, companiile de țevi din PVC sponsorizează adesea aceste proiecte, contribuind la popularitatea lor. Cu toate acestea, din când în când, aceste așa-numite recife artificiale se găsesc că se mișcă sau se răstoarnă chiar și în furtuni ușoare, se destramă și, în cele din urmă, încep să se degradeze și să elibereze substanțe chimice toxice. În plus, PVC-ul albastru și verde are o suprafață netedă pe care coralii nu o vor recruta sau atașa cu ușurință și astfel nu va ajunge niciodată să arate ca un recif natural. Un alt exemplu a fost un studiu realizat de Dr.Laurie Raymundo în Guam în urma pescuitului exploziv, în care Plasa din PVC a fost așezată pe reciful distrus și transplantată cu corali. Rezultatele păreau promițătoare la început, dar la APCR-urile din 2010 Dr. Raymundo a arătat imagini ale zonei, nu s-au atașat corali și, în cea mai mare parte, plasa făcea o mizerie a zonei și a fost ulterior îndepărtată.

2. Structuri mici / nesecurizate

scopul principal al recifelor artificiale este de a crea o structură solidă, totuși acest obiectiv pare să se piardă în unele proiecte de recife artificiale. Exemplul clasic în acest sens este utilizarea blocurilor de construcție (aka blocuri de briză sau zgură), care sunt concepute literalmente pentru a fi ușoare și ușor de rupt în jumătate. În ciuda acestor atribute, faptul că acestea sunt ieftine și ușor disponibile oriunde în lume le-a făcut populare, deși tehnica în mare parte nereușită. În general, acestea sunt utilizate în timpul proiectelor guvernamentale sau corporative foarte mari, folosind voluntari care găuresc găuri în blocuri, apoi fragmente de corali epoxidici în găuri. Scafandri apoi puneți-le în’ rogojini ‘ pe recif sau nisip zone. Arată grozav în primele câteva seturi de imagini, dar după prima furtună mică sau sezonul musonic, în general, pot fi găsite împrăștiate pe marginea recifului sau parțial îngropate în nisip, cu puține sau niciunul dintre fragmentele de corali încă în viață. Au existat câteva încercări foarte creative și elaborate de a bloca sau de a crea unități mai mari din blocuri folosind frânghii sau armături metalice, dar vechea axiomă a gunoiului în gunoi afară este de obicei adevărată.

deși departe de o listă cuprinzătoare, acestea sunt unele dintre cele mai populare moduri în care oamenii, din păcate, s-au pregătit pentru eșec. Dar nu credeți că eșecul este omniprezent printre proiectele de recif artificial, deoarece în fiecare an apar noi și interesante tehnici, materiale și modele care își dovedesc aplicabilitatea.

Deci, Ce Funcționează?

după cum probabil ați adunat până acum, un recif artificial ideal este:

• stabil în furtuni normale până la mari
• fabricat din materiale durabile, solide, netoxice
• concepute pentru a avea o complexitate ridicată a suprafeței (textură) pentru recrutarea de corali, bureți și alte organisme
• concepute pentru a oferi o cantitate mare de complexitate structurală pentru pești și alte animale
• concepute fie pentru a se amesteca recif naturale, sau să fie proiectate să iasă în evidență și să transmită un mesaj (sculpturi și artă)

din nou, considerații precum adâncimea, plasarea, navigarea cu barca etc. nu sunt discutate aici, dar sunt extrem de importante pentru succes. Mai jos vom analiza câteva exemple de recife artificiale cu care lucrăm în mod obișnuit și vom comenta puțin de ce ne plac aceste tehnici, chiar dacă s-ar putea să nu îndeplinească toate cele 5 criterii de mai sus.

1. Epavele și alte structuri metalice mari

epavele navelor metalice sunt unele dintre cele mai vechi și mai bine dezvoltate recife artificiale, chiar dacă locația de odihnă nu a fost planificată. Navele de război din primul și al Doilea Război Mondial oferă unele dintre cele mai uimitoare exemple despre modul în care oceanul poate revendica structuri create de om și poate crea un ecosistem viu dintr-un obiect străin. În unele cazuri, epavele vechi sunt atât de acoperite de corali și de viața marină încât au fost identificate doar prin tehnologii avansate, cum ar fi LIDAR, sau accidental în timpul operațiunilor de foraj sau dragare.

organismele recifelor de corali cresc bine pe structurile metalice, în ciuda îngrijorărilor unora că fierul și alți nutrienți limitatori vor favoriza creșterea algelor sau a bacteriilor. Deși utilizează materiale de oportunitate, epavele scufundate în mod intenționat necesită totuși preparate de mediu și siguranță înainte de a fi desfășurate. În plus față de epave, dar de-a lungul aceleiași linii, sunt utilizarea platformelor petroliere dezafectate ca recife artificiale, cu condiția ca pregătirile ecologice adecvate să fie finalizate mai întâi, aceste structuri pot oferi insule uimitoare de biodiversitate în peisaje marine altfel sterpe.

trebuie totuși remarcat faptul că utilizarea aliajelor metalice mixte este mult mai puțin eficientă decât structurile metalice. Datorită efectelor degradării electrolitice care are loc între diferite metale atunci când sunt plasate într-o soluție de apă sărată, obiecte precum mașini, elicoptere sau avioane se vor degrada și se vor rupe în doar câteva luni scurte.

2.Structuri de beton

betonul este materialul preferat de utilizat pentru majoritatea managerilor de recif din mai multe motive. În primul rând, este un material care este foarte apropiat în compoziție de calcarul natural de corali și, de asemenea, este puternic, greu, ieftin și ușor disponibil în întreaga lume. Betonul poate fi realizat în aproape orice formă sau dimensiune și durează mult timp sub ocean. Unii critici susțin că urmele de metale găsite în beton (aka ciment Portland) vor provoca boli de corali, dar acest lucru nu se realizează niciodată în ocean și, din experiența noastră, coralii prosperă pe aceste structuri. Principala atracție către utilizarea betonului este că structurile pot deveni rapid prea grele pentru a fi implementate folosind resursele limitate pe care le au la dispoziție majoritatea managerilor mici de Recife. Unele dintre cele mai mari proiecte concrete ale noastre (de exemplu, flotabilitate Mondială, mini pătrat, cuburi DMCR, etc.) au fost posibile doar datorită parteneriatelor cu Guvernul, care ne-a permis accesul la barje mari.

3. Unități modulare realizate din armături metalice, ciment sau sticlă

unele dintre structurile noastre preferate sunt unități mai mici, care sunt ușor de desfășurat (suficient de ușoare pentru a fi transportate la o barcă de voluntari) și apoi asamblate în structuri mai mari Sub apă. Suan Olan este unul dintre cele mai bune exemple ale noastre în acest sens, unde avem câteva structuri realizate din piese prefabricate din beton asamblate în structuri interesante și uneori interactive. De asemenea, avem multe dintre unitățile noastre de sticle acolo, care a fost una dintre cele mai de succes tehnici ale noastre până în prezent. Unitățile constau dintr-o bază de beton, în care sunt plasate sticle de sticlă și devin punctul de fixare pentru corali. Unitățile sunt scufundate în nisip pentru a le împiedica să se miște. În cele din urmă, avem acolo multe dintre structurile noastre metalice care sunt realizate din armături metalice. Furnizarea acestor structuri sunt păstrate mici, rigide, și sudate în mod corespunzător, atunci ei fac foarte bine. Acestea oferă un loc ușor de atașat corali, tind să permită valurilor să treacă prin ele pentru a preveni răsturnarea și durează aproximativ 8-10 ani sub apă. Odată ce se prăbușesc, sunt de obicei atât de acoperite de corali încât lucrurile continuă să crească la fel de normal.

4. Dispozitive de acumulare a mineralelor

probabil cea mai interesantă metodă de construcție a recifelor artificiale este utilizarea dispozitivelor de acumulare a mineralelor sau a recifelor artificiale electrificate (cunoscute în mod tradițional sub numele de Biorock. Acestea încep la fel ca structurile noastre metalice modulare realizate din armături metalice, dar odată ajunse în apă, electricitatea de joasă tensiune este trecută prin structură. Acest lucru creează un efect cunoscut sub numele de electroliză, care oferă protecție catodică structurii (împiedică ruginirea sau corodarea) și, în plus, face ca mineralele din apa de mare să precipite și să se colecteze pe metal. Această acțiune creează un mediu benefic pentru creșterea coralilor și a altor organisme secretoare de carbonat de calciu, care tind să crească mult mai repede pe aceste structuri (de până la 3-5 ori) și să supraviețuiască mai bine prin tulburări precum albirea indusă de temperatură. În mod tradițional, aceste unități au fost foarte scumpe și au necesitat o cantitate mare de întreținere și expertiză. Cu toate acestea, lucrăm împreună cu partenerul nostru CoralAid pentru a moderniza și revoluționa această tehnologie, astfel încât mai mulți manageri de recif să o poată utiliza.

în ultimii ani, sunt proiectate materiale din ce în ce mai interesante sau noi metode, dintre care unele arată o mulțime de promisiuni. Acestea includ utilizarea imprimantelor 3D pentru a crea structuri cu o suprafață exponențial mai mare și o diversitate structurală care ar putea fi realizată prin mijloace tradiționale și utilizarea tot mai mare a artei și sculpturii pentru a atrage mai multă conștientizare asupra problemelor oceanului. De ani de zile, recifele artificiale au fost văzute ca eforturi direcționate greșit sau amestec fără minte. Și există multe exemple în care oamenii au mers pe calea atractivă și pricepută în mass-media de a construi recife artificiale fără a se concentra pe rezolvarea efectivă a problemelor din zona lor. Astfel de eforturi vor sfârși întotdeauna în eșec. Cu toate acestea, din ce în ce mai multe date și dovezi anecdotice arată că recifele artificiale pot și ar trebui să facă parte dintr-un program integrat și holistic de gestionare a recifelor.